JP4100463B2

JP4100463B2 - Method for producing sponge platinum

Info

Publication number: JP4100463B2
Application number: JP36661799A
Authority: JP
Inventors: 康勝佐々木; 倫永小田
Original assignee: Nippon Mining and Metals Co Ltd
Current assignee: Nippon Mining Holdings Inc
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001181749A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩化白金酸アンモニウムからスポンジ白金を製造するスポンジ白金の製造方法に係り、特に、スポンジ白金に付着した塩素を効率的に除去して高品位のスポンジ白金を得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スポンジ白金の製造に際しては、塩化白金酸アンモニウムを４００℃程度で加熱分解し、さらにそれを水素ガス中で８００℃程度に加熱していた。この最後の加熱は、白金以外の成分特に塩素を水素で還元するとともに、スポンジを構成する白金フィラメントどうしを焼結させて取扱い易くするために行ってた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような方法で製造されるスポンジ白金は、塩素を０．１〜０．５重量％含有しているが、塩素品位をもっと低くして商品価値を高めたいとの要請が強い。また、上記従来技術では、２回目の加熱を水素ガス雰囲気で行っているが、水素ガスは取扱いに注意を要するため使用を避けたいとの要請もあった。したがって、本発明は、水素還元をすることなく塩素品位を飛躍的に低くすることができ、例えば塩素品位を０．０１重量％以下にすることが可能なスポンジ白金の製造方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、スポンジ白金に塩素が含有される原因について検討した結果、最終の加熱において蒸発した塩素がスポンジ白金のフィラメントの表面に再び付着するのが原因であるとの推論に達した。そこで、加熱後のスポンジ白金を水洗したところ、塩素品位が飛躍的に低下することを見い出した。
【０００５】
本発明の第１のスポンジ白金の製造方法は、上記知見に基づいてなされたもので、塩化白金酸アンモニウムを３５０〜４５０℃で加熱して塩素分およびアンモニア分を分解し、次いで、さらに昇温して７５０〜８５０℃で３〜６時間保持してスポンジ白金を加熱することで塩素分を蒸発させ、次いで、上記スポンジ白金を水洗することを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、１回目の加熱で分解した塩素分およびアンモニア分が２回目の加熱で蒸発する。その際、蒸発した塩素がスポンジ白金のフィラメントに再付着するが、スポンジ白金を水洗することで塩素を効率的に除去することができる。ここで、スポンジ白金と水との比率は、３００ｇ／ｌ以下であることが望ましい。比率が３００ｇ／ｌを超えると水洗の効果が十分でないからである。
なお、本発明では、スポンジ白金を水洗後に速やかに乾燥することが不純物の混入を防ぐ上で望ましい。
【０００７】
次に、本発明者等は、２回目の加熱において蒸発した塩素がスポンジ白金のフィラメントに再付着するのを防止することについて検討した。その結果、２回目の加熱を真空中で行うと、塩素の再付着が効果的に防止できることを見い出した。
【０００８】
本発明の第２のスポンジ白金の製造方法は、上記知見に基づいてなされたもので、塩化白金アンモニウムを３５０〜４５０℃で加熱して塩素分およびアンモニア分を分解し、次いで、さらに昇温して０．０１〜０．１ Torr の真空中の炉内で７５０〜８５０℃で３〜６時間保持してスポンジ白金を加熱することで塩素分を蒸発させるとともに炉外へ排出することを特徴としている。
【０００９】
上記スポンジ白金の製造方法では、真空度を０．０１〜０．１Torrに保持して２回目の加熱を行う。具体的には、材料を真空炉に装入し、真空度が上記範囲に達したら加熱を開始する。この場合、炉内温度が塩素の溶融温度に達すると、塩素が蒸発することにより真空度が低下し始める。したがって、真空度が上記範囲に保たれるように真空引きを再開する。この真空引きにより、蒸発した塩素が炉外へ排出され、フィラメントへの付着が効果的に防止される。
【００１０】
ここで、２回目の加熱を７５０℃以上としたのは、７５０℃未満では塩素の蒸発が不充分で除去率が低下するためである。また、８５０℃以下としたのは、８５０℃を超えても塩素の除去率はさほど向上せず、燃料費が割高になるためである。また、確実に塩素を蒸発させるために、２回目の加熱で７５０〜８５０℃で保持する時間は３〜６時間とする。
【００１１】
【実施例】
Ａ．第１実施例
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。
塩化白金酸アンモニウムを大気中４００℃で３時間加熱し、次いで炉内温度を８００℃に昇温して３時間保持した。こうして得たスポンジ白金から１０ｇづつ採取して８個の試料を得た。次いで、ビーカに所定量の純水を注入し、その中にスポンジ白金を１個入れて攪拌法または超音波法のいずれかの方法で３０分間水洗した。各試料に対する水洗液量、水洗方法および水洗回数を表１に示す。なお、複数回の水洗は、その都度水洗液を新しいものに取り替えて行った。
【００１２】
【表１】

【００１３】
次に、水洗後のビーカの内容物を濾過して濾過液の一部を分析試料液とし、その採取液の塩素品位を分析した。その塩素品位からスポンジ白金から除去された塩素量を算出し、この塩素量と水洗前のスポンジ白金中に含有する塩素量とから塩素の除去率を算出した。また、水洗後のスポンジ白金の塩素量も分析した。各試料における塩素の除去量、塩素の除去率およびスポンジ白金の塩素品位を表２に示す。また、水洗を行っていないスポンジ白金の塩素品位をＮｏ．９として併記した。
【００１４】
【表２】

【００１５】
表１および表２に示すように、本発明におけるスポンジ白金中の塩素品位はいずれも０．０１重量％未満であり、十分な品位を備えている。また、水洗方法として超音波洗浄と攪拌洗浄とを行ったが、両者の差異は殆どなかった。また、水洗回数による塩素除去率にも殆ど差異がなかったことから、水洗回数は１回で良いことが判った。これに対して水洗を行わない場合には、スポンジ白金の塩素品位は０．１５重量％であり、本発明と比較してかなり低品位であった。
【００１６】
Ｂ．第２実施例
塩化白金酸アンモニウムを大気中４００℃で３時間加熱し、次いで炉内温度を８００℃に昇温して３時間保持した。こうして得たスポンジ白金から１００ｇ、２００ｇ、６００ｇ、１０００ｇ採取し、４個の試料を得た。次いで、ビーカに純水を２ｌ注入し、その中にスポンジ白金を１個入れて３０分間攪拌水洗した。
【００１７】
水洗後のビーカの内容物を濾過して濾過液の一部を分析試料とし、その採取液の塩素品位を分析した。その塩素品位からスポンジ白金から除去された塩素量を算出し、この塩素量と水洗前のスポンジ白金中に含有する塩素量とから塩素の除去率を算出した。また、水洗後のスポンジ白金の塩素量も分析した。各試料における洗浄水中のスポンジ白金濃度（パルプ濃度）、除去塩素量、塩素除去率およびスポンジ白金の塩素品位を表３に示す。また、水洗を行っていないスポンジ白金の塩素品位をＮｏ．５として併記した。
【００１８】
【表３】

【００１９】
表３から明らかなように、パルプ濃度が３００ｇ／ｌ以下ではスポンジ白金中の塩素品位は０．０１重量％未満であるが、５００ｇ／ｌになると目標の０．０１重量％を達成することができない。
【００２０】
Ｃ．第３実施例
塩化白金酸アンモニウムを大気中４００℃で３時間加熱して塩素分およびアンモニア分を分解した。このスポンジ白金から７０ｇづつ採取して複数の試料とし、各試料を真空誘導炉（株式会社モトヤマ製ＭＢＫ２０９５）に装入し、表４に示す条件で加熱処理を行った。なお、表４に示す真空度にしてから炉内の昇温を開始した。また、表４において保持時間とは、炉内温度が処理温度に達してからの保持時間である。また、各試料の加熱処理後の塩素品位を分析し、その結果を表５に示した。なお、比較のために加熱処理を行っていない試料（Ｎｏ．１０）の塩素品位も表５に併記した。
【００２１】
【表４】

【００２２】
表４および表５から明らかなように、加熱処理温度を７５０℃以上とした本発明例（Ｎｏ．６〜９）では、スポンジ白金の塩素品位が０．０１重量％未満であり、十分な高品位を示した。また、加熱温度が４００℃のＮｏ．１〜３では加熱時間に関係なく品位の向上は見られなかった。また、加熱温度が７００℃の場合でも目的とする品位には達しなかった。
【００２３】
【表５】

【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスポンジ白金の製造方法においては、塩化白金酸アンモニウムを３５０〜４５０℃で加熱して塩素分およびアンモニア分を分解し、次いで、さらに昇温して７５０〜８５０℃で３〜６時間保持してスポンジ白金を加熱し、次いで、上記スポンジ白金を水洗するから、水素還元を行うことなく塩素品位の低い高品位のスポンジ白金を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a sponge platinum for producing sponge platinum ammonium chloroplatinic acid, in particular, to efficiently remove to obtain a high-quality sponge platinum technique chlorine adhering to the sponge platinum.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the production of sponge platinum, ammonium chloroplatinate was thermally decomposed at about 400 ° C. and further heated to about 800 ° C. in hydrogen gas. This last heating was performed to reduce components other than platinum, particularly chlorine, with hydrogen and to sinter platinum filaments constituting the sponge for easy handling.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the sponge platinum produced by the above method contains 0.1 to 0.5% by weight of chlorine, but there is a strong demand for further lowering the chlorine quality and increasing the commercial value. In the above prior art, the second heating is performed in a hydrogen gas atmosphere. However, there is a demand for avoiding the use of hydrogen gas because it requires handling. Therefore, the present invention provides a method for producing sponge platinum which can dramatically reduce the chlorine quality without hydrogen reduction, for example, the chlorine quality can be 0.01% by weight or less. It is aimed.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of examining the cause of the chlorine contained in the sponge platinum, the present inventors have reached the inference that the chlorine evaporated in the final heating is again attached to the surface of the sponge platinum filament. Therefore, when the sponge platinum after heating was washed with water, it was found that the chlorine quality was drastically lowered.
[0005]
The first method for producing sponge platinum according to the present invention is based on the above knowledge, and heats ammonium chloroplatinate at 350 to 450 ° C. to decompose chlorine and ammonia, and then further raises the temperature. Then, it is characterized by evaporating chlorine content by heating sponge platinum while maintaining at 750 to 850 ° C. for 3 to 6 hours , and then washing the sponge platinum with water.
[0006]
According to the present invention, the chlorine and ammonia components decomposed by the first heating evaporate by the second heating. At that time, the evaporated chlorine reattaches to the sponge platinum filament, but the chlorine can be efficiently removed by washing the sponge platinum with water. Here, the ratio of sponge platinum to water is desirably 300 g / l or less. This is because the effect of washing with water is not sufficient when the ratio exceeds 300 g / l.
In the present invention, it is desirable to dry the sponge platinum immediately after washing with water in order to prevent contamination with impurities.
[0007]
Next, the present inventors studied to prevent chlorine evaporated in the second heating from reattaching to the sponge platinum filament. As a result, it has been found that when the second heating is performed in a vacuum, the reattachment of chlorine can be effectively prevented.
[0008]
The second method of producing sponge platinum according to the present invention is based on the above knowledge, and heats platinum ammonium chloride at 350 to 450 ° C. to decompose chlorine and ammonia, and then further raises the temperature. It is characterized in that the chlorine content is evaporated and discharged outside the furnace by heating the sponge platinum by holding it at 750 to 850 ° C. for 3 to 6 hours in a vacuum furnace of 0.01 to 0.1 Torr. Yes.
[0009]
In the sponge platinum manufacturing method, the second heating is performed while maintaining the degree of vacuum at 0.01 to 0.1 Torr. Specifically, the material is charged into a vacuum furnace, and heating is started when the degree of vacuum reaches the above range. In this case, when the furnace temperature reaches the melting temperature of chlorine, the degree of vacuum starts to decrease due to the evaporation of chlorine. Therefore, the degree of vacuum to resume vacuuming so as to maintain the above range. By this evacuation, the evaporated chlorine is discharged out of the furnace, and adhesion to the filament is effectively prevented.
[0010]
Here, the reason why the second heating is set to 750 ° C. or more is that if it is less than 750 ° C., the evaporation of chlorine is insufficient and the removal rate decreases. Further, the reason why the temperature is set to 850 ° C. or lower is that even if the temperature exceeds 850 ° C., the removal rate of chlorine is not improved so much and the fuel cost becomes high. Also, certainly to evaporate chlorine, time for holding at 750 to 850 ° C. in the second heating and 3-6 hours.
[0011]
【Example】
A. First Example Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Ammonium chloroplatinate was heated in the atmosphere at 400 ° C. for 3 hours, and then the furnace temperature was raised to 800 ° C. and held for 3 hours. Ten samples were collected from the sponge platinum thus obtained to obtain eight samples. Next, a predetermined amount of pure water was poured into a beaker, and one sponge platinum was put therein and washed with water for 30 minutes by either a stirring method or an ultrasonic method. Table 1 shows the amount of washing liquid, the washing method, and the number of washings for each sample. In addition, the washing was performed several times by replacing the washing solution with a new one each time.
[0012]
[Table 1]

[0013]
Next, the contents of the beaker after washing were filtered, and a part of the filtrate was used as an analysis sample liquid, and the chlorine quality of the collected liquid was analyzed. The amount of chlorine removed from sponge platinum was calculated from the chlorine quality, and the chlorine removal rate was calculated from the amount of chlorine and the amount of chlorine contained in the sponge platinum before washing. In addition, the chlorine content of sponge platinum after washing with water was also analyzed. Table 2 shows the chlorine removal amount, chlorine removal rate and chlorine quality of sponge platinum in each sample. The chlorine quality of sponge platinum that has not been washed with water is No. Also shown as 9.
[0014]
[Table 2]

[0015]
As shown in Tables 1 and 2, the chlorine quality in the sponge platinum in the present invention is less than 0.01% by weight, which is sufficient. In addition, ultrasonic cleaning and stirring cleaning were performed as water washing methods, but there was almost no difference between the two. Moreover, since there was almost no difference in the chlorine removal rate depending on the number of times of water washing, it was found that the number of times of water washing may be one. On the other hand, when water washing was not performed, the chlorine quality of sponge platinum was 0.15% by weight, which was considerably lower than that of the present invention.
[0016]
B. Second Example Ammonium chloroplatinate was heated in the atmosphere at 400 ° C. for 3 hours, and then the furnace temperature was raised to 800 ° C. and held for 3 hours. 100 g, 200 g, 600 g, and 1000 g of the sponge platinum thus obtained were collected to obtain four samples. Next, 2 l of pure water was poured into the beaker, and one sponge platinum was put therein and washed with stirring water for 30 minutes.
[0017]
The contents of the beaker after washing with water were filtered, a part of the filtrate was used as an analysis sample, and the chlorine quality of the collected liquid was analyzed. The amount of chlorine removed from sponge platinum was calculated from the chlorine quality, and the chlorine removal rate was calculated from the amount of chlorine and the amount of chlorine contained in the sponge platinum before washing. In addition, the chlorine content of sponge platinum after washing with water was also analyzed. Table 3 shows the sponge platinum concentration (pulp concentration), the amount of chlorine removed, the chlorine removal rate, and the chlorine quality of sponge platinum in each sample. The chlorine quality of sponge platinum that has not been washed with water is No. Also shown as 5.
[0018]
[Table 3]

[0019]
As is apparent from Table 3, the chlorine quality in the sponge platinum is less than 0.01% by weight when the pulp concentration is 300 g / l or less, but the target 0.01% by weight can be achieved at 500 g / l. Can not.
[0020]
C. Example 3 Ammonium chloroplatinate was heated in the atmosphere at 400 ° C. for 3 hours to decompose chlorine and ammonia. 70 g of this sponge platinum was sampled and used as a plurality of samples. Each sample was placed in a vacuum induction furnace (MBK2095 manufactured by Motoyama Co., Ltd.), and heat-treated under the conditions shown in Table 4. The temperature inside the furnace was started after the degree of vacuum shown in Table 4 was reached. In Table 4, the holding time is the holding time after the furnace temperature reaches the processing temperature. Moreover, the chlorine quality after the heat treatment of each sample was analyzed, and the results are shown in Table 5. For comparison, the chlorine quality of the sample (No. 10) not subjected to heat treatment is also shown in Table 5.
[0021]
[Table 4]

[0022]
As is apparent from Tables 4 and 5, in the present invention examples (Nos. 6 to 9) in which the heat treatment temperature was 750 ° C. or higher, the chlorine quality of sponge platinum was less than 0.01% by weight, which was sufficiently high. Shows quality. No. No. having a heating temperature of 400 ° C. In 1-3, the improvement of the quality was not seen irrespective of the heating time. Further, even when the heating temperature was 700 ° C., the intended quality was not achieved.
[0023]
[Table 5]

[0024]
【The invention's effect】
As described above, in the method for producing sponge platinum of the present invention, ammonium chloroplatinate is heated at 350 to 450 ° C. to decompose chlorine and ammonia, and then further heated to 750 to 850 ° C. The sponge platinum is heated by holding for 3 to 6 hours , and then washed with water. Therefore, high-grade sponge platinum having a low chlorine quality can be obtained without performing hydrogen reduction.

Claims

Ammonium chloroplatinate is heated at 350 to 450 ° C. to decompose chlorine and ammonia, and then further heated up and held at 750 to 850 ° C. for 3 to 6 hours to heat the sponge platinum, thereby increasing the chlorine content. was evaporated, then the manufacturing method of the sponge platinum, characterized in that the washing the sponge platinum.

Heating the chloroplatinic ammonium at 350 to 450 ° C. to decompose the chlorine and ammonia partial, then 3 at 750 to 850 ° C. Further in a furnace in vacuum in the temperature was raised 0.01 to 0.1 Torr A method for producing sponge platinum, characterized by evaporating the chlorine content by heating the sponge platinum for 6 hours and discharging it to the outside of the furnace .