RU2265579C1 - Способ получения раствора нитрата родия - Google Patents

Способ получения раствора нитрата родия Download PDF

Info

Publication number
RU2265579C1
RU2265579C1 RU2004116152/15A RU2004116152A RU2265579C1 RU 2265579 C1 RU2265579 C1 RU 2265579C1 RU 2004116152/15 A RU2004116152/15 A RU 2004116152/15A RU 2004116152 A RU2004116152 A RU 2004116152A RU 2265579 C1 RU2265579 C1 RU 2265579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barium
rhodium
solution
nitrate
peroxide
Prior art date
Application number
RU2004116152/15A
Other languages
English (en)
Inventor
К.П. Коник (RU)
К.П. Коник
С.В. Гроховский (RU)
С.В. Гроховский
В.Е. Барабошкин (RU)
В.Е. Барабошкин
В.И. Богданов (RU)
В.И. Богданов
Т.А. Гладких (RU)
Т.А. Гладких
С.А. Федичкин (RU)
С.А. Федичкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ") filed Critical Открытое акционерное общество "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" (ОАО "ЕЗ ОЦМ")
Priority to RU2004116152/15A priority Critical patent/RU2265579C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2265579C1 publication Critical patent/RU2265579C1/ru

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области химии благородных металлов, в частности к способам получения растворов нитрата родия. Способ получения нитрата родия включает спекание металлического родия с пероксидом бария при температуре 950-1050°С продолжительностью не менее 12 часов. Соотношение металлического родия к пероксиду бария равно 1:3,5. Затем проводят выщелачивание опека 25%-ным раствором азотной кислоты при температуре 70-80°С. Пульпу фильтруют с получением нерастворимого осадка, содержащего нитрат бария и оксиды родия, и азотнокислого раствора нитрата родия. Из раствора удаляют нитрат бария путем осаждения серной кислотой. Его отфильтровывают и получают готовый раствор нитрата родия. Осадок, содержащий оксиды родия и нитрат бария, промывают водой от нитрата бария с получением осадка оксидов родия и раствора нитрата бария. Раствор концентрируют с получением кристаллического нитрата бария, с последующим термическим разложением до оксида бария и направляют на получение пероксида бария. Технический результат - повышение выхода целевого продукта и упрощение технологии получения нитрата родия. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов, а именно к способам изготовления солей платиновых металлов, и может быть использовано для получения раствора нитрата родия на металлургических и химических производствах.
При изготовлении нейтрализаторов выхлопных газов для автомобильной промышленности используются соединения, содержащие металлы платиновой группы, в частности нитрат родия (Rh(NO3)3).
Известен способ получения раствора нитрата родия, включающий вскрытие металлического родия гидрохлорированием, осаждение триодида родия и растворение его в азотной кислоте в присутствии перекиси водорода (патент США №4983372, опубл. 08.01.1991 г.).
Указанный способ требует проведения операций многократного промывания осадка триодида родия водой с целью удаления хлорид-иона, что приводит к снижению выхода целевого продукта и необходимости проведения дополнительных технологических операций по переработке промывных растворов.
Известен способ получения раствора нитрата родия, включающий вскрытие металлического порошка родия хлорированием при температуре 700°С, осаждение триодида родия и его последующее растворение в азотной кислоте в присутствии пероксида водорода (патент РФ №2208586, заявл. 12.19.2000 г., опубл. 20.07.2003 г.).
Однако указанный способ характеризуется значительным количеством высокотемпературных операций, что сопровождается потерями металлического родия и снижает выход целевого продукта. Кроме того, процесс высокотемпературного хлорирования является экологически небезопасным и требует специального аппаратурного оформления из-за высокой агрессивности среды, разрушающей оборудование.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому объекту изобретения является способ получения раствора нитрата родия (И.А.Федоров. «Родий», Наука, М., 1966, с.212-213).
По этому способу металлический порошок родия спекают с перекисью бария (BaO2), спëк выщелачивают в соляной кислоте, фильтруют, из раствора осаждают сульфат бария, а затем осаждают гидраты родия с их последующим растворением в азотной кислоте.
Однако для этой технологии характерны значительные объемы:
- промывных растворов, образующихся при многократной промывке осадка гидратов родия с целью удаления примесных ионов щелочных, щелочноземельных металлов и хлорид-иона, вследствие чего снижается выход годного в готовый продукт и возникают дополнительные технологические операции по переработке данных растворов;
- маточных растворов, содержащих родий, образующихся при осаждении гидратов родия, вследствие чего снижается выход целевого продукта и возникают дополнительные технологические операции по переработке растворов.
Применение заявляемого способа устраняет вышеуказанные недостатки, обеспечивает получение сразу азотнокислого раствора с дополнительной очисткой от сопутствующих примесей и возвратом реагентов в технологический цикл производства нитрата родия.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка эффективной технологии получения раствора нитрата родия.
Техническим результатом при осуществлении предлагаемой технологии является повышение выхода целевого продукта, а также улучшение экологии процесса получения раствора нитрата родия.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения раствора нитрата родия, включающего спекание металлического родня (Rh) с пероксидом бария, кислотное выщелачивание спека, фильтрацию пульпы. осаждение бария из раствора серной кислотой (H2SO4) с получением нерастворимого осадка соединений бария (BaSO4), согласно изобретению спекание осуществляют при температуре 950-1050°С продолжительностью не менее 12 часов и соотношением металлического родия к пероксиду бария, равным 1:3,5, спек выщелачивают 25%-ным раствором азотной кислоты (HNO3) при температуре 70-80°С фильтруют с получением нерастворимого осадка, содержащего нитрат бария (Ва(NO3)2) и оксиды родия и азотнокислого раствора нитрата родия, содержащего барий, из которого удаляют барий и другие примеси путем осаждения серной кислотой, затем раствор фильтруют и получают готовый раствор нитрата родия, а нерастворимый осадок, полученный от выщелачивания опека, промывают водой от нитрата бария с получением осадка оксидов родия (Rh2О3) и раствора нитрата бария, который концентрируют с получением кристаллического нитрата бария, с последующим термическим разложением с получением оксида бария (ВаО), который затем направляют на получение пероксида бария.
При этом процесс выщелачивания спека раствором азотной кислоты осуществляют при соотношении Ж:Т=3:1.
Удаление бария и других сопутствующих неблагородных примесей из азотнокислого раствора нитрата родия путем осаждения серной кислотой ведут при комнатной температуре 48%-ным раствором серной кислоты с последующим концентрированием раствора путем упаривания.
Термическое разложение кристаллического нитрата бария осуществляют при температуре 800°С.
Нерастворимый осадок оксидов родия возвращают на операцию спекания с пероксидом бария.
Разработанный режим спекания (температура, продолжительность, количество пероксида бария) является оптимальным, при котором достигается практически полная степень перехода родия в кислоторастворимую форму.
Снижение температуры спекания ниже 950°С и продолжительности процесса менее 12 часов не обеспечивает достаточного окисления металлического родия и образования кислоторастворимой формы, а увеличение температуры свыше 1050°С может привести к значительному спеканию шихты, что снижает степень растворения родия при выщелачивании опека в азотной кислоте.
Как показали эксперименты, заявляемое соотношение металлического родия и пероксида бария (1:3,5) является необходимым и достаточным: увеличение соотношения пероксида бария к металлу повышает расход реагента при тех же значениях степени растворения металлического родия, а при уменьшении данного соотношения снижает степень растворения, что приводит к уменьшению выхода целевого продукта.
Полученный спек выщелачивают в азотной кислоте с получением раствора нитрата родия и нитрата бария. Процесс осуществляется следующим образом:
Rh2O3+6HNO3=2Рh(NO3)3+3Н2О
ВаО+H2О=Ва(ОН)2
Ва(ОН)2+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O
Исследования показали, что максимальный переход родия в раствор достигается при заявленных параметрах выщелачивания. Повышение температуры более 80°С приводит к значительному испарению выщелачивающего раствора. Концентрация кислоты в растворе является оптимальной и увеличение ее также нецелесообразно, так как не оказывает влияния на степень растворения родия.
Разделение родия и бария в растворе проводили путем выделения бария в осадок серной кислотой с получением сульфата бария:
Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO2↓+2HNO3
Нерастворимый осадок после вскрытия спека, содержащий оксиды родия и нитрат бария, промывают водой от нитрата бария с получением осадка оксидов родия и раствора нитрата бария, который концентрируют с получением кристаллического нитрата бария, с последующим термическим разложением с получением оксида бария по реакции
Ba(NO3)2=Ba(NO2)2+O2
Ba(NO2)2+1/2О2=ВаО+2NO2
Полученный оксид бария использовали для изготовления пероксида бария, который направляли в голову процесса - на спекание.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Исходным материалом для получения нитрата родия служил металлический родий с содержанием 99,95%. Спекание с пероксидом бария осуществляли в алундовых тиглях объемом 5,5 дм3 в муфельной печи при температуре 1000°С в течение 12 часов. Исходная шихта имела следующий состав: металлический родий - 3000 г, пероксид бария - 10 500 г. После охлаждения спека его выгружали из тиглей и проводили выщелачивание при температуре 70°С в 25% азотной кислоте объемом 40,5 дм3. После выщелачивания полученную пульпу охлаждали до комнатной температуры, отфильтровывали и подсушивали осадок на фильтре под вакуумом.
Для выведения бария из родиевого раствора проводили осаждение сульфата бария. Родиевый раствор заливали в фарфоровый котел объемом 100 дм3 и доливали 500 см3 серной кислоты квалификации «о.с.ч.», отстаивали в течение 3 часов и проводили упаривание раствора до 13 дм3 с последующей фильтрацией.
Полученный раствор нитрата родия является готовой продукцией. Выход целевого продукта составил 99,1%.
Нерастворимый остаток от вскрытия (выщелачивания) спека, представляющий собой смесь выкристаллизованного нитрата бария и оксидов родия, обрабатывали водой в количестве 180 дм3 при температуре 70°С до полного растворения нитрата бария. После охлаждения осадок оксидов родия отфильтровывали, а раствор нитрата бария упаривали до кристаллизации солей нитрата бария, которые прокаливали при температуре 800°С в муфельной печи в графитовых тиглях. Полученный оксид бария направляли на изготовление пероксида бария, являющегося исходным продуктом для получения нитрата родия.
Были проведены испытания известного способа (наиболее близкого аналога) с использованием того же исходного материала, что и в заявляемом способе.
Результаты сравнительных показателей известного и заявляемого способов представлены в таблице.
Суммарное содержание родия в маточных и промывных растворах, а также потери родия приведены в процентах к содержанию родия в исходном материале.
Технологическая схема получения раствора нитрата родия представлена на чертеже.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает получение раствора нитрата родия и выгодно отличается от известных способов сокращением количества операций, продолжительностью проведения всего технологического цикла, снижением количества промывных и маточных растворов, увеличением выхода целевого продукта - до 99,1%, возвращением реагентов в технологический цикл производства. Предлагаемый способ прост в осуществлении и может быть реализован в стандартных аппаратах.
ТАБЛИЦА
Сравнительные данные по заявляемому и известному способам
№ п/п Показатель Заявляемый способ Наиболее близкий аналог
1 Выход целевого продукта, % 99,1 94,3
2 Суммарное содержание родия в маточных и промывных растворах (% к исх.) 0,7 5,1
3 Потери родия (% к исх.) 0,2 0,6

Claims (5)

1. Способ получения раствора нитрата родия, включающий спекание металлического родия с пероксидом бария, кислотное выщелачивание спека, фильтрацию пульпы, осаждение бария из раствора серной кислотой с получением нерастворимого осадка соединений бария, отличающийся тем, что спекание осуществляют при температуре 950-10500С продолжительностью не менее 12 ч и соотношении металлического родия и пероксида бария равном 1:3,5, спек выщелачивают 25%-ным раствором азотной кислоты при температуре 70-80°С, фильтруют с получением нерастворимого осадка, содержащего нитрат бария и оксиды родия, и азотнокислого раствора нитрата родия, содержащего барий, из которого его удаляют путем осаждения серной кислотой, затем раствор отфильтровывают и получают раствор нитрата родия, а нерастворимый осадок промывают водой от нитрата бария с получением осадка оксидов родия и раствора нитрата бария, который концентрируют с получением кристаллического нитрата бария, с последующим термическим разложением до оксида бария, который затем направляют на получение пероксида бария.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс выщелачивания спека раствором азотной кислоты осуществляют при соотношении Ж:Т равном 3:1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление бария из азотнокислого раствора нитрата родия путем осаждения серной кислотой ведут при комнатной температуре 48%-ным раствором серной кислоты с последующим концентрированием раствора путем упаривания.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическое разложение кристаллического нитрата бария осуществляют при температуре 800°С.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нерастворимый осадок оксидов родия возвращают на операцию спекания с пероксидом бария.
RU2004116152/15A 2004-05-27 2004-05-27 Способ получения раствора нитрата родия RU2265579C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004116152/15A RU2265579C1 (ru) 2004-05-27 2004-05-27 Способ получения раствора нитрата родия

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004116152/15A RU2265579C1 (ru) 2004-05-27 2004-05-27 Способ получения раствора нитрата родия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265579C1 true RU2265579C1 (ru) 2005-12-10

Family

ID=35868671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004116152/15A RU2265579C1 (ru) 2004-05-27 2004-05-27 Способ получения раствора нитрата родия

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265579C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108264100A (zh) * 2018-03-18 2018-07-10 中船重工黄冈贵金属有限公司 一种硝酸铑溶液的高效合成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФЕДОРОВ И.А. Родий, Москва, Наука, 1966, с.212-213. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108264100A (zh) * 2018-03-18 2018-07-10 中船重工黄冈贵金属有限公司 一种硝酸铑溶液的高效合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101549882B (zh) 一种通过酸性含铜废液制备高纯氧化铜粉的方法
JP6336469B2 (ja) スカンジウム高含有のスカンジウム含有固体材料の生産方法
CN109609783B (zh) 一种从含钯、铑合金的合金片中高效分离提纯钯和铑的方法
PL205994B1 (pl) Hydrometalurgiczny sposób rozdzielania metali szlachetnych i zanieczyszczeń ze szlamu anodowego
CN106673028A (zh) 一种碱土金属化合物的制备方法
EP4163257A1 (en) Method for producing cobalt sulfate
CN106884093A (zh) 一种粗金精炼方法
CN113755702A (zh) 一种铑铱分离精炼工艺
RU2265579C1 (ru) Способ получения раствора нитрата родия
JP2016222977A5 (ru)
KR100277503B1 (ko) 석유탈황 폐촉매로부터 니켈 및 바나디움과 몰리브덴의 분리, 회수방법
CN115321577A (zh) 一种氧化钇的制备方法
CN108796234B (zh) 一种锑砷物料中锑和砷的分离方法
CN108677015A (zh) 从废旧氧传感器回收稀贵金属的方法
RU2514554C2 (ru) Способ очистки серебросодержащего материала
CN103693621A (zh) 一种高纯氧氯化铪的制备方法
CN114317997A (zh) 一种高纯铂提纯新工艺
CN103011286B (zh) 一种用粗氧化铋生产次碳酸铋的工艺
US4840776A (en) Method for removing sodium and ammonia from cobalt
JPH07224334A (ja) 銅の分離回収方法
CN110484754B (zh) 除去稀土沉淀物中硫酸根的方法及由该方法得到的产品
CN115566307B (zh) 从废旧锂电中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法
JPH0375224A (ja) インジウム水溶液の精製方法
CN108046298A (zh) 浓缩镁同位素氧化物的纯化方法
CN117144146B (zh) 一种铜冶炼浸出液处理剂及铜冶炼浸出液的处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100528