DD290865A5 - PROCESS FOR PREPARING RHODIUM (III) JODID - Google Patents

PROCESS FOR PREPARING RHODIUM (III) JODID Download PDF

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DD290865A5
DD290865A5 DD32302288A DD32302288A DD290865A5 DD 290865 A5 DD290865 A5 DD 290865A5 DD 32302288 A DD32302288 A DD 32302288A DD 32302288 A DD32302288 A DD 32302288A DD 290865 A5 DD290865 A5 DD 290865A5
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rhodium
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iodide
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aqueous
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DD32302288A
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Max Knothe
Herbert Dilcher
Juergen Freiberg
Ernst-Volkmar Uebel
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Funk A Bergbau Huettenkombinat
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rhodium(III)-jodid. Verfahrensgemaesz wird aus einer waeszrigen Loesung einer Rhodiumkomplexverbindung, die neben anderen Liganden Aquo- und/oder Oxogruppen enthaelt und in der Rhodium in Form von monomeren und/oder polymeren Komplexen vorliegt, durch Umsetzung mit einer Jodidloesung Rhodium(III)-jodid (RhJ3) gefaellt. Das Verfahren gewaehrleistet, entsprechend der Zielstellung, unter Einsatz handelsueblicher Rhodiumverbindungen (Na3RhCl6) mit hohem Ausbringen ein gut filtrierbares, reines RhJ3 herzustellen, das insbesondere fuer die Fertigung hochaktiver Katalysatoren geeignet ist.{Herstellungsverfahren; Rhodium(III)-jodid; Faellung aus waeszriger Loesung; Rhodiumkomplexverbindung; Aquo- und/oder Oxogruppen; monomere und/oder polymere Rh-Komplexe; Katalysatorherstellung}The invention relates to a process for the preparation of rhodium (III) iodide. Verfahrengemaesz from a waeszrigen solution of a Rhodiumkomplexverbindung, which contains among other ligands and / or oxo groups and rhodium in the form of monomeric and / or polymeric complexes, by reaction with a iodide solution rhodium (III) iodide (RhJ3) pleased , The process, in accordance with the objective to produce a readily filterable, pure RhJ3 using commercially available rhodium compounds (Na 3 R h Cl 6) with a high yield, which is particularly suitable for the production of highly active catalysts. Rhodium (III) iodide; Removal from aqueous solution; rhodium complex; Aquo and / or oxo groups; monomeric and / or polymeric Rh complexes; Catalyst preparation}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rhodium(lil)-jodid (RhJ3). Diese Verbindung wird insbesondere für die Herstellung von Katalysatoren verwendet.The invention relates to a process for the preparation of rhodium (III) iodide (RhJ 3 ). This compound is used in particular for the preparation of catalysts.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, Rhodium(lll)-jodid durch Umsetzen von wäßrigen Lösungen von Alkali-Hexachlororhodiaten, beispielsweise Na3RhCI6 oder K3RhCI6, mit Alkaliioaid zu erhalten. Es ist ferner bekannt, RhJ3 durch Einwirken von Kaliumiodidlösungen auf Rh(lll)-bromidlösungen herzustellen.It is known to obtain rhodium (III) iodide by reacting aqueous solutions of alkali hexachlororhodiates, for example Na 3 RhCl 6 or K 3 RhCl 6 , with alkali metal aldae. It is also known to prepare RhJ 3 by the action of potassium iodide solutions on Rh (III) bromide solutions.

(Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System Nr.64, Rhodium, 8. Auflage, Verlag Chemie, Berlin 1938, S. 62.) Nachteilig ist, daß das so hergestellte Rhodium(lll)-jodid sehr feinteilig ist, so daß beim Filtrieren und Auswaschen des ausgefallenen RhJ3 erhebliche Schwierigkeiten bestehen. Es gelingt praktisch nicht, das RhJ3 vollständig von der wäßrigen Phase abzutrennen, wodurch die Ausbeute sinkt. Außerdem ist das Auswaschen des Niederschlages im erforderlichen Umfange nicht möglich, da merkliche Anteile des RhJ3 in kolloiddisperser Form ausgewaschen werden. Dadurch werden stets verunreinigte Produkte erhalten. So wurden beispielsweise in derart hergestellten RhJ3-Präparaten Gehalte an Chlorid zwischen 1,5 und 2Gew.-% Cl" gefunden.(Gmelin's Handbook of Inorganic Chemistry, System No. 64, Rhodium, 8th edition, Verlag Chemie, Berlin 1938, p. 62.) A disadvantage is that the thus prepared rhodium (III) iodide is very finely divided, so that when filtering and washing out the failed RhJ 3 considerable difficulty. It is practically impossible to separate the RhJ 3 completely from the aqueous phase, whereby the yield decreases. In addition, the washing out of the precipitate to the required extent is not possible because significant portions of the RhJ 3 are washed out in colloidally disperse form. As a result, contaminated products are always obtained. Thus, for example, contents of chloride between 1.5 and 2% by weight of Cl "were found in RhJ 3 preparations prepared in this way.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von gut filtrierbarem Rhodium(lll)-jodid, das weitgehend von Verunreinigungen frei ist und eine hohe Ausbeute ermöglicht, zu entwickeln.The object of the invention is to develop a process for the preparation of readily filterable rhodium (III) iodide, which is substantially free of impurities and enables a high yield.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Rhodium(lll)-jodid durch Fällung zu entwickeln.The invention has for its object to develop an improved process for the preparation of rhodium (III) iodide by precipitation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine wäßrige Jodidlösung, vorzugsweise eine Lösung von Alkaliiodid, mit einer wäßrigen Lösung einer Rh-Verbindung, die neben anderen Liganden komplex gebundene Aquo· und/oder Oxngruppen enthält und in der das Rh als monomerer und/oder polymerer Komplex vorliegt, umgesetzt wird. Allgemein kann die Komplexzusammensetzung wie folgt angegeben werden: (Rh(H2O)n (OH)n, L0Ip, wobei L ein weiterer Ligand bedeutet. Für die Größen n, m, ο, ρ können keine genauen Werte angegeben werden, ebenso für die Ladungszahl der vorliegenden Komplexe. Solche Rh-Verbindungen liegen z. B. in wäßrigen Lösungen von Rhodiumsulfat, -nitrat oder -perchlorat vor. Sie können auch in Rhodiumchlorid- oder -bromidlösungen in erforderlichem Umfang in an sich bekannter Weise gebildet werden, indem beispielsweise eine Rh-Chloridlösung kurzzeitig auf einen pH-Wert § 8 und anschließend auf einen Wert von 1-3 gebracht wird. Die Fällung des Rhodium(lll)-jodids kann sowohl mit Unter- als auch mit Überschuß an Alkaliiodid erfolgen. Zweckmäßigerweise wird mit einem 5-20%igen Überschuß gearbeitet, um praktisch das gesamte vorlaufende Rhodium umzusetzen. Die Fällungstemperatur soll möglichst hoch liegen; bevorzugt wird die Fällung am Siedepunkt des Gemisches vorgenommen. NachAccording to the invention, this object is achieved in that an aqueous solution of iodide, preferably a solution of alkali metal iodide, with an aqueous solution of a Rh compound containing in addition to other ligands complexed Aquo and / or Oxngruppen and in the Rh as monomers and / or present polymeric complex, is reacted. In general, the complex composition can be given as follows: (Rh (H 2 O) n (OH) n , L 0 Ip, where L is another ligand.) For the quantities n, m, ο, ρ, exact values can not be given. Such Rh compounds are present, for example, in aqueous solutions of rhodium sulfate, nitrate or perchlorate and can also be formed to the required extent in rhodium chloride or bromide solutions in a manner known per se. For example, by briefly adding a Rh chloride solution to a pH value of 8 and then to a value of 1 to 3. The precipitation of the rhodium (III) iodide can be carried out both with lower and excess alkali metal iodide worked with a 5-20% excess to implement virtually all of the rhodium in progress The precipitation temperature should be as high as possible, preferably the precipitation is carried out at the boiling point of the mixture ch

der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erhält man das RhJ3 in Form eines gut kristallinen, schnell absetzbaren Niederschlages. Der Hauptteil der wäßrigen Phase läßt sich durch Dekantieren, der Rest problemlos durch Filtrieren in bekannter Weise abtrennen. Der Niederschlag läßt sich leicht und vollständig auswaschen. Die wäßrige Phase sowie die Waschlösung6n enthalten nur sehr geringe Anteile des vorlaufenden Rhodiums, die durch bekannte Verfahren, vorzugsweise durch Reduktion mit Unedelmetallen (Zementieren), vollständig rückgewinnbar sind.The procedure of the invention gives the RhJ 3 in the form of a well-crystalline, rapidly settling precipitate. The bulk of the aqueous phase can be separated by decantation, the rest easily by filtration in a known manner. The precipitate can be easily and completely washed out. The aqueous phase and the wash solution contain only very small amounts of the advancing rhodium, which can be completely recovered by known processes, preferably by reduction with base metals (cementing).

Ausführungsbeispieleembodiments Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Beispiel 1example 1

Zu 11 OmI einer 1000g KJ/I enthaltenden Lösung, die sich in einem beheizbaren Kolben befand, wurden 450g einer handelsüblichen Rhodium(lll)-Sulfatlösung unter Rühren langsam zugesetzt. Diese Rh-Sulfatlösung enthielt 4,44g Rh je 100g Lösung, so daß die vorgelegte KJ-Menge ca. 114% der stöchiometrisch benötigten Menge entsprach. Die Temperatur der Mischung betrug ca. 100°C. Nach der Zugabe der Rhodiumsulfatlösung, wozu ca. 45min benötigt wurden, wurde das Gemisch 1 h bei leichtem Sieden unter fortwährendem Rühren belassen. Danach wurde das Rühren unterbrochen. Der schwarze Niederschlag von RhJa scizto sich nach kurzer Zeit ab. War die überstehende Lösung noch dunkel gefärbt, wurde das Erhitzen fortgesetzt, bis die Lösung deutlich aufgehellt war. Man ließ den Niederschlag ca. 10min absitzen, entfernte den größten Teil der überstehenden Lösung durch Dekantieren und überführte dann den Niederschlag auf einen Glasfilter. Der Niederschlag wurde mit heißem Wasser so lange gewaschen, bis der Ablauf sulfatfrei war. Abfiltrieren und Waschen gingen schnell vonstatten, die durchlaufenden Lösungen waren klar. Sie enthielten insgesamt 0,58% des eingesetzten Rhodiums. Dieser Rhodiumanteil wurde durch Zementation mit Aluminium restlos zurückgewonnen. Der RhJ3-Niederschlag wurde bei 1000C ge\, >cknet. Man erhielt 98g RhJa mit einem Rh-Gehalt von 19,1 % Masseanteil, entsprechend einer Ausbeute von 94%. Der S-Geha,. im RhJ3 betrug 0,015%.To 11 OmI of a 1000g KJ / I containing solution contained in a heated flask, 450g of a commercial rhodium (III) sulphate solution was added slowly with stirring. This Rh sulfate solution contained 4.44 g of Rh per 100 g of solution, so that the amount of KJ introduced corresponded to about 114% of the stoichiometrically required amount. The temperature of the mixture was about 100 ° C. After the addition of the rhodium sulfate solution, which took about 45 minutes, the mixture was left for 1 hour with gentle boiling with continued stirring. Thereafter, the stirring was stopped. The black precipitate of RhJa scizto scizto after a short time. If the supernatant solution was still dark in color, heating was continued until the solution was significantly brightened. The precipitate was allowed to settle for about 10 minutes, removing most of the supernatant solution by decantation and then transferring the precipitate to a glass filter. The precipitate was washed with hot water until the effluent was free of sulfate. Filtration and washing were quick, the running solutions were clear. They contained a total of 0.58% of the rhodium used. This rhodium content was completely recovered by cementation with aluminum. The RHJ 3 precipitate was ge at 100 0 C \> cknet. This gave 98 g RhJa with a Rh content of 19.1% by weight, corresponding to a yield of 94%. The S-Geha ,. in the RhJ 3 was 0.015%.

Beispiel 2Example 2

200 ml einer Lösung von Na3RhCI6 in 0,05 M Salzsäure mit einem Rh-Inhalt von 20g wurden unter Rühren langsam mit 3,5 M NaOH-Lösung versetzt, bis ein pH-Wert von 10,8 erreicht war. Man ließ das anfangs rotbraune, dann gelbbraun gefärbte Gemisch 30 min stehen und setzte dann langsam unter Rühren 'ind Kühlen 4 M Salzsäure zu, bis ein pH-Wert von ca. 1 erreicht worden war. Die erhaltene Lösung, die überwiegend Rh(lll)-Aquoverbindungen enthielt, wurde von geringen ungelösten Anteilen durch Filtrieren befreit und langsam zu 100ml einer 1000g KJ/I enthaltenden Kaliumiodidlösung unter Rühren zugesetzt. Das entsprach ca. 105% des stöchiometrischen Wertes. DieTemperatur der Mischung betrug 950C, die Zugabezeit 35 min. Anschließend wurde das Gemisch auf ca. 100°C erhitzt und 30min bei dieser Temperatur gerührt. Nach Einstellen des Rührens hatte sich innerhalb weniger Minuten der schwarze Niederschlrg von RhJ3 abgesetzt. Man dekantierte die schwach bräunliche Lösung ab und überführte den Niederschlag auf einen Glasfilter. Der RhJ3-Niederschlag wurde mehrfach mit heißem Wasser ausgewaschen. Die anfallenden Waschlösungen waren klar und enthielten <0,5% des eingesetzten Rhodiums. Nach dem Trocknen des Niederschlages bei 1000C erhibi' man 92g RhJ3 mit einem Rhodiumgehalt von 19,8% Masseanteil, entsprechend einer Ausbeute von 91 %. Der Cf-Gehalt betrug <0,1 %.200 ml of a solution of Na 3 RhCl 6 in 0.05 M hydrochloric acid with an Rh content of 20 g were slowly added while stirring with 3.5 M NaOH solution until a pH of 10.8 was reached. The initially red-brown, then yellow-brown colored mixture was allowed to stand for 30 minutes and then added slowly with stirring while cooling 4 M hydrochloric acid until a pH of about 1 had been reached. The resulting solution containing predominantly Rh (III) -quato compounds was freed from small undissolved portions by filtration and added slowly to 100 ml of a potassium iodide solution containing 1000 g KJ / I with stirring. This corresponded to about 105% of the stoichiometric value. The temperature of the mixture was 95 0 C, the addition time 35 min. Subsequently, the mixture was heated to about 100 ° C and stirred for 30 min at this temperature. After stopping the stirring, the black precipitate of RhJ 3 had settled within a few minutes. The pale brownish solution was decanted off and the precipitate transferred to a glass filter. The RhJ 3 precipitate was washed several times with hot water. The resulting washing solutions were clear and contained <0.5% of the rhodium used. After drying the precipitate at 100 0 C erhibi 'to 92g RHJ 3 with a rhodium content of 19.8% by weight, corresponding to a yield of 91%. The Cf content was <0.1%.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach durchführbar und liefert gut reproduzierbare Ergebnisse. Unter Einsatz handelsüblicher Rhodiumverbindungen wird mit hohem Ausbringen ein gut filtrier- und auswaschbares RhJ3 ausgebracht, das weitgehend frei von anderen Komponenten ist. Damit wird ein Produkt bereitgestellt, das insbesondere für die Herstellung von hochaktiven Katalysatoren geeignet ist.The inventive method is easy to carry out and provides well reproducible results. Using commercially available rhodium compounds, a well-filtered and washable RhJ 3 is applied at a high yield, which is largely free of other components. Thus, a product is provided which is particularly suitable for the production of highly active catalysts.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Rhodium(lll)-jodid durch Fällung aus einer wäßrigen
Rhodiumsalzlösung mittels eines Jodids, Waschen und Trocknen des Niederschlages, dadurch
gekennzeichnet, daß eine wäßrige Jodidlösung mit einer wäßrigen Lösung einer
Rhodiumverbindung, die neben anderen Liganden komplex gebundene Aquo- und/oder
1. A process for the preparation of rhodium (III) iodide by precipitation from an aqueous
Rhodium salt solution by means of an iodide, washing and drying of the precipitate, characterized
characterized in that an aqueous solution of iodide with an aqueous solution of
Rhodium compound, in addition to other ligands complexed aquo- and / or
O <ogruppen enthält und in der Rhodium in Form von monomeren und/oder polymeren Komplexen vorliegt, umgesetzt wird.O <ogruppen contains and is present in the rhodium in the form of monomeric and / or polymeric complexes, is reacted.
2. Varfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Lösungen von Rhodiumsulfat, η trat oder-perchlorat, eingesetzt werden.2. Varfahren according to claim 1, characterized in that aqueous solutions of rhodium sulfate, η or perchlorate, are used. 3. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung von modifizierten
Rhodiumchloro- oder -brcmoverbindungen eingesetzt wird.
3. ancestor according to claim 1, characterized in that a solution of modified
Rhodiumchloro- or -brcmoverbindungen is used.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Raumtemperatur eine
Rhodiumchlorid- oder -bromidlösung kurzzeitig auf einen pH-Wert von pH ä 8 und anschließend auf einen pH-Wert von pH 1 bis 3 gebracht wird.
4. The method according to claim 1 and 3, characterized in that at room temperature a
Rhodiumchlorid- or bromide solution is briefly brought to a pH of pH 8 and then to a pH of 1 to 3 pH.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Jodidlösung eine NaJ- oder KJ-Lösung verwendet wird.5. The method according to claim 1, characterized in that a NaJ or KJ solution is used as the iodide solution. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Jodidlösung in einem
stöchiometrischen Überschuß von 5 bis 20% verwendet wird.
6. The method according to claim 1, characterized in that the iodide solution in a
stoichiometric excess of 5 to 20% is used.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung von Jodidlösung und
rhodiumhaltiger Lösung bei Siedehitze erfolgt.
7. The method according to claim 1, characterized in that the reaction of iodide solution and
rhodium-containing solution is carried out at boiling heat.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1318311C (en) * 2004-10-29 2007-05-30 中国石油化工股份有限公司 Rhodium triiodid preparation method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1318311C (en) * 2004-10-29 2007-05-30 中国石油化工股份有限公司 Rhodium triiodid preparation method

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