NO134331B - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en dampfase-metal-lurgisk teknikk til behandling av et utgangsmateriale inne-

holdende rhodium og iridium, hvorved disse elementer kan skilles fra hverandre.

Rhodium og iridium er vanligvis blitt skilt fra hverandre ved metoder som er avhengig av forskjeller i oppløselig-

het for spesielle forbindelser av de to elementer. Slike me-

toder innbefatter "nitritt"-prosessen, hvor rhodium renses ved hydrometallurgisk separasjon, med nøytralisering, kompleks-dannelse, filtrering, utfelling, oppslutting og andre lignende prosesser. F.eks. nøytraliseres en urenset rhodiumkloridopp-løsning med natriumkarbonat og behandles med natriumnitritt,

hvorved rhodium danner komplekssaltet natriumheksanitritt-

rhodat. Basismetallene frafiltreres, og rhodium utfelles i filtratet ved tilsetning av ammoniumklorid. Det blir deretter oppsluttet med saltsyre og renset ved en ionevekslerprosess. Rhodium-sort utfelles ved koking med maursyre.

I tidligere prosesser anvendtes flere sulfid-utfe1-

linger for fraskillelse av metall-forurensninger. Disse hydro-me tallurgiske separasjoner er imidlertid vanligvis uønsket i praksis, da de innbefatter flere trinn og krever et betydelig utstyr og en rekke forskjellige råmaterialer.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte til å skille rhodium fra et iridiumholdig materiale ved selektiv forflyktigelse av et rhodiumkarbonylhalogenid,

og fremgangsmåten er karakterisert ved at det materiale som skal separeres, halogeneres og hydratiseres og deretter om-

settes med karbonmonoksydgass i nærvær av vanndamp ved en temperatur på 90-250°C. En foretrukken utførelsesform går ut på at temperaturen holdes innen området 95-150°C. En annen utførelsesform går ut på at utgangsmaterialet suspenderes på

en inert bærer som øker det overflateareal som kommer i kontakt med de reagerende gasser.

Ved fremgangsmåten i følge oppfinnelsen skilles så-ledes rhodium fra iridium ved at man selektivt forflyktiger et karbonylhalogenid (klorid, bromid eller jodid).

Rhodiumet og iridiumet i det materiale som skal behandles (reaktanten), kan foreligge i hvilken som helst form eller kombinasjon, f.eks. som metall, halogenid eller oksyd.

Det materiale som skal forflyktiges, er, eller må først bli omdannet til, det hydratiserte halogenid (klorid, bromid eller jodid). Reaktanten som inneholder dette materiale, blir så bragt i kontakt med karbonmonoksyd ved den ønskede forhøyede temperatur i en atmosfære inneholdende vanndamp med et pas-

sende partialtrykk, slik at det hydratiserte halogenid omdannes til karbonylhalogenidet.

Halogenidet som skal karbonyleres, foreligger i hydratisert form. Vannfrie halogenider, selv med et regulert partialtrykk for vanndamp i systemet, omsettes ikke i større grad med karbonmonoksyd under dannelse av adskillbare flyktige forbindelser. Avhengig av reaktantens natur er det mange egnede fremgangsmåter ved hvilke det hydratiserte halogenid kan dan-nes, og en av disse er oppslutning i et materiale så som kongevann. Under karbonyleringen vil det, hvis reaktanten blir de-"hydratisert, være nødvendig å danne hydratet på ny for å sikre fullstendig separasjon. Dette kan oppnås ved tilsetning av eksempelvis vann eller en tilsvarende vandig halogensyre.

Reaksjonstemperaturen bør reguleres innen området 90-250°C for oppnåelse av størst mulig reaksjonshastighet og samtidig minst mulig dehydratisering av det hydratiserte halogenid og forflyktigelse av forurensninger, herunder residuer, hvorved en effektiv separasjon kan oppnås. Temperaturen er fortrinnsvis 95-150°C.

Prosessen kan utføres kontinuerlig, semikontinuerlig

eller chargevis. Ifølge en utførelsesform blir karbonmonoksydet,

som inneholder vann med passende partialtrykk, ført gjennom et oppvarmet reaktorrør inneholdende reaktanten. Ved egnede midler, f.eks. innsprøyting av vann fra tid til annen, kan man holde me-tallhalogenidet i reaktanten i en hydratisert tilstand, dog er dette vanligvis ikke nødvendig hvis betingelsene som foreskrives i det foreliggende, overholdes.

Fortrinnsvis anvendes karbonmonoksyd som en kontinuer-

lig strømmende gass. Gassmengden vil avhenge av reaksjonsbehol-

deren, men kan, som vist nedenfor, varieres innen vide grenser uten større virkning for separasjonen eller reaksjonshastigheten. Det er også fordelaktig for opprettholdelse av vannets partialtrykk i systemet å bruke en karbonmonoksyd-strøm som inneholder vanndamp med et partialtrykk på ca0 10 - ca. 30 000 mm Hg. Reaksjonstryk-

ket er vanligvis atmosfæretrykk, men høyere eller lavere trykk kan bruke s.

Det er fordelaktig å øke overflatearealet av reaktanten

som bringes i kontakt med gassen, f.eks. ved sønderdeling eller dispergering i et inert medium så som "Pyrex"-ull. Dette øker reaksjonshastigheten markert.

Reaksjonstiden vil variere avhengig av alle de ovenfor nevnte betingelser, men er vanligvis 2-10 timer, f.eks„ 2-6 timer.

For å sikre gjenvinning av hovedsakelig hele mengden av

det forflyktigede element er det fordelaktig å vaske produktgass-strømmen med en væske som absorberer eller reagerer med det karbonylerte halogenid. Gassvaskeren kan også anvendes i forbindelse med en kondenser for .oppnåelse av en enda høyere gjenvinningsgrad.

En annen fordel som kan oppnås ved bruken av en gassvasker er eliminering av det prosesstrinn som er nødvendig for dannelse av det endelige produkt ut fra det karbonylerte halogenid. Ved an-vendelse av et egnet vaskemedium, så som kongevann, kan man såle-

des fremstille et salt eller muligens metall direkteQ

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnel-

sen:

EKSEMPEL I

En serie forsøk ble utført med en blanding av IrCl3.3H20

og RhCl3 .. 3 H2O i et reaktorrør med lengde på 78 cm og diameter på 3,2 cm og som hadde en oppvarmet sone på 33 cm. Blandingene som skulle separeres, ble suspendert i søyler av "Pyrex"-ull og plasert i reaktoren ca. 1-2 cm innenfor den oppvarmede sone. Karbonmonoksyd ved atmosfærisk trykk og inneholdende vanndamp med partialtrykk på 18-25 mm Hg, ble ledet inn i reaktoren i mengder på 5-55 l/time. Temperaturen av karbonmonoksyd-vanndamp-strømmen ble målt i reaktoren midt i den oppvarmede sone og var 105-115°c.

•Reaksjonstiden varierte fra 2 til 10 timer med de samme resultater» Det forflyktigece rhodiumkonsentrat inneholdt ikte påviselige mengder av iridium, og iridiumresiduet inneholdt ikke påviselige mengder av rhodium. Analysene ble utført med en nøyaktighet på ca. 5 deler pr. million» Detaljer fra forsøkene er gjengitt i nedenståen-de tabell i.

EKSEMPEL II

IrCl3.3H20 og RhCl3.3H20 ble oppløst i vannfri etanol

i et mol-forhold mellom iridiumsalt og rhodiumsalt på 1,68-1,00. Alkoholen ble avdampet under vakuum ved romtemperatur, hvilket gav

en blanding av de to hydratiserte salter» Blandingen ble suspen-

dert på "Pyrex"-ull og prøven plasert i reaktoren som beskrevet i eksempel I. En gassvaskeflaske inneholdende kongevann ble forbun-

det med utløpsenden av røret og anvendt som gassvasker. Karbonmonoksyd inneholdende vanndamp med partialtrykk på 18-25 mm Hg og med temperatur på 110-120°C ble ledet over prøven i en mengde på

55 l/time som beskrevet i eksempel I. Temperaturen i denne strøm-

men ble målt som beskrevet i eksempel i. Etter 4,75 timer ble

kondensatet ved utløpsenden av røret oppløst i kongevann, og denne oppløsning ble blandet med kongevannet i gassvaskeren. Kongevannet ble avdampet på vannbad. Residuet inneholdt ca. 85% av det rhodium som opprinnelig forelå i blandingen, og inneholdt ikke påviselige mengder iridium. Analysen ble utført med en nøyak-tighet på ca. 5 deler pr„ million.

EKSEMPEL III

I et forsøk som ble utført som beskrevet i eksempel il bortsett fra at mol-forholdet mellom hydratisert iridiumsalt og hydratisert rhodiumsalt var 1,43-1,00, ble ca. 75% av det rhodium som opprinnelig forelå i blandingen, gjenvunnet i residuet. Som

i eksempel II kunne iridium ikke påvises i residuet.

Den foreliggende oppfinnelse er spesielt anvendbar når det gjelder å skille rhodium fra materialer i hvilke det er forurenset med små mengder iridium.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til å skille rhodium fra et iridiumholdig materiale ved selektiv forflyktigelse av et rhodiumkarbonylhalogenid, karakterisert ved at det materiale som skal separeres, halogeneres og hydratiseres og deretter omsettes med karbonmonoksydgass i nærvær av vanndamp ved en temperatur på 90-250°C.

2. Fremgangsmåte i følge krav 1, karakterisert ved at temperaturen holdes innen området 95-150°C.

3. Fremgangsmåte i følge et av de foregående krav, karakterisert ved at utgangsmaterialet suspenderes på en inert bærer som øker det overflateareal som kommer i kontakt med de reagerende gasser.