RU2437838C1 - Method of producing iridium (iii) chloride salts - Google Patents

Method of producing iridium (iii) chloride salts Download PDF

Info

Publication number
RU2437838C1
RU2437838C1 RU2010129420/05A RU2010129420A RU2437838C1 RU 2437838 C1 RU2437838 C1 RU 2437838C1 RU 2010129420/05 A RU2010129420/05 A RU 2010129420/05A RU 2010129420 A RU2010129420 A RU 2010129420A RU 2437838 C1 RU2437838 C1 RU 2437838C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iridium
chloride
iii
solution
temperature
Prior art date
Application number
RU2010129420/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Ильяшевич (RU)
Виктор Дмитриевич Ильяшевич
Елена Игоревна Павлова (RU)
Елена Игоревна Павлова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет")
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 "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") filed Critical Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет")
Priority to RU2010129420/05A priority Critical patent/RU2437838C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2437838C1 publication Critical patent/RU2437838C1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of producing iridium (III) chloride salts involves obtaining an iridium compound and thermal treatment thereof, characterised by that the iridium compound is obtained in form of its solution via treatment with a reducing agent in form of hydrazine chloride or oxalic acid, iridium (IV) chloride solution until achieving redox potential value (relative a silver chloride comparison electrode) equal to 450-600 mV, and the solution is then stripped to dryness; in order to obtain iridium (III) chloride hydrate, the residue from stripping the solution undergoes thermal treatment at temperature 115-130°C until a powdered product is obtained; in order to obtain anhydrous iridium (III) chloride, the residue undergoes thermal treatment at temperature 350-400°C until obtaining constant mass.
EFFECT: method of obtaining iridium chloride salts enables to obtain soluble iridium chloride salts containing crystallisation water as well as anhydrous compounds.
2 tbl

Description

Способ получения хлоридных солей иридия (III) относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений.The method of producing chloride salts of iridium (III) relates to the chemical and metallurgical production of platinum group metals (PGM) and their compounds.

Известен способ получения иридий (III) хлорида, включающий осаждение из хлоридного раствора гидроксида иридия и последующее его прокаливание в атмосфере хлора, содержащего следы СО при температуре до 600ºС при ярком освещении прямым солнечным светом или горящей магниевой лентой [1; 2]. Способ принят за прототип.A known method of producing iridium (III) chloride, including the deposition of a solution of iridium hydroxide from a chloride solution and its subsequent calcination in an atmosphere of chlorine containing traces of CO at temperatures up to 600 ° C in bright light with direct sunlight or a burning magnesium ribbon [1; 2]. The method adopted for the prototype.

Недостатком способа является сложность аппаратурного оформления и высокие требования обеспечения безопасности при проведении синтеза соединения. Данный способ позволяет получать только безводный иридий (III) хлорид. Кроме того, он не позволяет получить соединение высокой степени чистоты, так как гидроксид иридия практически всегда содержит примеси того или иного щелочного металла в зависимости от состава используемой щелочи.The disadvantage of this method is the complexity of the hardware design and high safety requirements for the synthesis of compounds. This method allows to obtain only anhydrous iridium (III) chloride. In addition, it does not allow to obtain a compound of high purity, since iridium hydroxide almost always contains impurities of one or another alkali metal, depending on the composition of the alkali used.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является устранение указанных недостатков.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is the elimination of these disadvantages.

Заданный технический результат достигается тем, что в известном способе получения иридий (III) хлорида, включающем получение соединения иридия и его последующую термообработку, соединение иридия получают в виде его раствора путем обработки восстановителем, в качестве которого используют гидразин хлорид или щавелевую кислоту, солянокислого раствора иридия (IV) до значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), составляющего 450-600 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), затем раствор упаривают досуха: для получения иридий (III) хлорид гидрата термообработку осадка от упаривания раствора проводят при температуре 115-130ºС до получения порошкообразного продукта; для получения безводного иридий (III) хлорида термообработку осадка проводят при температуре 350-400ºС до постоянной массы.The desired technical result is achieved by the fact that in the known method for producing iridium (III) chloride, which includes obtaining the iridium compound and its subsequent heat treatment, the iridium compound is obtained in the form of its solution by treatment with a reducing agent, which uses hydrazine chloride or oxalic acid, iridium hydrochloric acid solution (IV) to the value of the redox potential (ORP) of 450-600 mV (relative to the silver-silver reference electrode), then the solution is evaporated to dryness: for I iridium (III) chloride hydrate heat treating the precipitate from the solution is carried out at evaporation temperatures 115-130ºS to obtain a powdery product; to obtain anhydrous iridium (III) chloride, heat treatment of the precipitate is carried out at a temperature of 350-400ºС to constant weight.

Сущность способа заключается в следующем. В исходном солянокислом растворе иридий находится в степени окисления (IV). При обработке раствора иридия восстановителем - гидразин хлоридом или щавелевой кислотой до значения ОВП, равного 450-600 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), происходит восстановление Ir (IV) до Ir (III) в соответствии с химическими уравнениями (1) и (2). При значении ОВП менее 450 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения) в растворе возможно частичное восстановление иридия до низших степеней окисления, и, соответственно, будет изменяться мольное отношение Cl:Ir в получаемом соединении.The essence of the method is as follows. In the initial hydrochloric acid solution, iridium is in the oxidation state (IV). When the iridium solution is treated with a reducing agent, hydrazine chloride or oxalic acid, to an ORP value of 450-600 mV (relative to the silver-silver reference electrode), Ir (IV) is reduced to Ir (III) in accordance with chemical equations (1) and ( 2). If the ORP value is less than 450 mV (relative to the silver – silver reference electrode) in the solution, partial reduction of iridium to lower oxidation states is possible, and, accordingly, the Cl: Ir molar ratio in the obtained compound will change.

Кроме того, это ведет к непроизводительному расходу восстановителя. Если значение ОВП будет более 600 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), не происходит полноты восстановления Ir (IV) до Ir (III).In addition, this leads to unproductive consumption of reducing agent. If the ORP value is more than 600 mV (relative to the silver-silver reference electrode), the complete reduction of Ir (IV) to Ir (III) does not occur.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

При упаривании досуха солянокислого раствора иридия после восстановительной обработки образуется губчатый осадок хлоридных солей иридия переменного состава, содержащий как кристаллизационную, так и не связанную воду. При последующей его термообработке при температуре 115-130ºС осадок постепенно превращается в порошок иридий (III) хлорид гидрата. Это хорошо растворимое в воде соединение оливково-коричневого или оливково-зеленого цвета с массовой долей иридия, составляющей 50-56%. Именно с такой массовой долей иридия растворимая соль иридий (III) хлорид гидрата и пользуется спросом у потребителей и находит широкое применение в различных областях техники и технологии. На каждую молекулу иридий (III) хлорида приходится от 3 до 5 молекул кристаллизационной воды. При проведении процесса упаривания при меньших температурах получается очень гигроскопичное, расплывающееся на воздухе соединение, массовая доля иридия в котором менее 50%. В случае если температура при упаривании превышает 130ºС, получаемый иридий (III) хлорид гидрат начинает терять кристаллизационную воду, из-за чего соль становится ограниченно растворимой в воде и массовая доля иридия в ней превышает 56%.Upon evaporation to dryness of a hydrochloric acid solution of iridium after a reduction treatment, a spongy precipitate of chloride salts of iridium of variable composition is formed, containing both crystallized and unbound water. During its subsequent heat treatment at a temperature of 115-130 ° C, the precipitate gradually turns into a powder of iridium (III) chloride hydrate. This is a water-soluble compound of olive-brown or olive-green color with a mass fraction of iridium of 50-56%. It is with such a mass fraction of iridium that the soluble salt of iridium (III) chloride hydrate is in demand among consumers and is widely used in various fields of engineering and technology. For each molecule of iridium (III) chloride, there are from 3 to 5 molecules of crystallization water. When the evaporation process is carried out at lower temperatures, a very hygroscopic, spreading out in air compound is obtained, the mass fraction of iridium in which is less than 50%. If the temperature during evaporation exceeds 130 ° C, the resulting iridium (III) chloride hydrate begins to lose crystallization water, due to which the salt becomes limitedly soluble in water and the mass fraction of iridium in it exceeds 56%.

В безводном иридий (III) хлориде массовая доля иридия должна составлять не менее 64%. При нагревании хлоридной соли иридия (III) при температуре ниже 350ºС не происходит полного удаления кристаллизационной воды, и массовая доля иридия в полученной соли будет менее 64%. В случае проведения нагревания при температурах выше 400ºС происходит не только полное удаление влаги, но и частичное разложение соли, связанное с потерей хлорид-ионов, и мольное отношение Cl:Ir становится менее 3.In anhydrous iridium (III) chloride, the mass fraction of iridium should be at least 64%. When the chloride salt of iridium (III) is heated at a temperature below 350 ° C, crystallization water is not completely removed, and the mass fraction of iridium in the resulting salt will be less than 64%. In the case of heating at temperatures above 400 ° C, not only complete removal of moisture occurs, but also partial decomposition of the salt, associated with the loss of chloride ions, and the molar ratio Cl: Ir becomes less than 3.

ПримерыExamples

Опыт 1. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали щавелевой кислотой при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в реакционную колбу ротационного испарителя и прогрели при заданной температуре до получения порошкообразного продукта иридий (III) хлорид гидрата. В полученных пробах соли химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 1.Experience 1. 100 ml of a hydrochloric acid solution of iridium (IV) with a metal concentration of 100 g / l was treated with oxalic acid at a temperature of (80-90) ºС until the specified value of the redox potential was reached. Then the solution was evaporated to dryness. The resulting spongy precipitate of chloride salts of iridium was charged into the reaction flask of a rotary evaporator and heated at a given temperature to obtain a powdery product of iridium (III) chloride hydrate. In the obtained salt samples, the mass fraction of iridium and chloride ions was determined by chemical methods, and then the molar ratio Cl: Ir was calculated. The results are shown in table 1.

Опыт 2. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали щавелевой кислотой при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в кварцевый стакан и прогрели в сушильном шкафу при заданной температуре до постоянной массы. В полученных пробах безводной соли иридий (III) хлорида химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 1.Experiment 2. 100 ml of a hydrochloric acid solution of iridium (IV) with a metal concentration of 100 g / l was treated with oxalic acid at a temperature of (80-90) ºС until the specified value of the redox potential was reached. Then the solution was evaporated to dryness. The resulting spongy precipitate of chloride salts of iridium was loaded into a quartz glass and heated in an oven at a given temperature to a constant weight. In the obtained samples of the anhydrous salt of iridium (III) chloride, the mass fraction of iridium and chloride ions was determined by chemical methods, and then the molar ratio Cl: Ir was calculated. The results are shown in table 1.

Опыт 3. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали гидразин хлоридом при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в реакционную колбу ротационного испарителя и прогрели при заданной температуре до получения порошкообразного продукта иридий (III) хлорид гидрата. В полученных пробах определили химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 2.Experiment 3. 100 ml of a hydrochloric acid solution of iridium (IV) with a metal concentration of 100 g / l was treated with hydrazine chloride at a temperature of (80-90) ºС until the specified value of the redox potential was reached. Then the solution was evaporated to dryness. The resulting spongy precipitate of chloride salts of iridium was charged into the reaction flask of a rotary evaporator and heated at a given temperature to obtain a powdery product of iridium (III) chloride hydrate. The obtained samples were determined by chemical methods, the mass fraction of iridium and chloride ions was determined, and then the molar ratio Cl: Ir was calculated. The results are shown in table 2.

Опыт 4. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали гидразин хлоридом при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в кварцевый стакан и прогрели в сушильном шкафу при заданной температуре до постоянной массы. В полученных пробах безводной соли иридий (III) хлорида химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 2.Experience 4. 100 ml of a hydrochloric acid solution of iridium (IV) with a metal concentration of 100 g / l was treated with hydrazine chloride at a temperature of (80-90) ºС to achieve a given value of the redox potential. Then the solution was evaporated to dryness. The resulting spongy precipitate of chloride salts of iridium was loaded into a quartz glass and heated in an oven at a given temperature to a constant weight. In the obtained samples of the anhydrous salt of iridium (III) chloride, the mass fraction of iridium and chloride ions was determined by chemical methods, and then the molar ratio Cl: Ir was calculated. The results are shown in table 2.

Таблица 1Table 1 № опытаExperience number Расход восстановителя, г/1 г IrReducer consumption, g / 1 g Ir Температура термообработки, ºСHeat treatment temperature, ºС ОВП после восстановления, мВAFP after recovery, mV иридий (III) хлорид гидратiridium (III) chloride hydrate Массовая доля Ir в соли, %Mass fraction of Ir in salt,% Мольное отношение Cl:Ir в солиThe molar ratio of Cl: Ir in salt 1one 0.320.32 120120 550550 52.652.6 3.153.15 22 0.570.57 120120 410410 47.747.7 2.92.9 33 0.230.23 120120 700700 49.149.1 3.543.54 4four 0.320.32 105105 550550 49.449.4 3.063.06 55 0.320.32 150150 550550 58.258.2 3.13.1 66 0.350.35 370370 550550 64.564.5 3.163.16 77 0.570.57 370370 410410 65.165.1 2.812.81 88 0.230.23 370370 700700 62.362.3 3.353.35 99 0.320.32 250250 550550 61.761.7 3.083.08 1010 0.330.33 500500 540540 66.866.8 2.412.41

Таблица 2table 2 № опытаExperience number Расход восстановителя, г/1 г IrReducer consumption, g / 1 g Ir Температура термообработки, ºСHeat treatment temperature, ºС ОВП после восстановления, мВAFP after recovery, mV иридий (III) хлорид гидратiridium (III) chloride hydrate Массовая доля Ir в соли, %Mass fraction of Ir in salt,% Мольное отношение Cl:Ir в солиThe molar ratio of Cl: Ir in salt 1one 0.120.12 120120 530530 53.153.1 3.23.2 22 0.190.19 120120 400400 49.349.3 2.872.87 33 0.070.07 120120 700700 49.649.6 3.643.64 4four 0.140.14 105105 510510 49.849.8 3.123.12 55 0.140.14 150150 520520 58.658.6 3.213.21 66 0.130.13 370370 520520 64.864.8 3.143.14 77 0.200.20 370370 400400 65.065.0 2.92.9 88 0.080.08 370370 700700 62.962.9 3.43.4 99 0.140.14 250250 520520 62.262.2 3.13.1 1010 0.130.13 500500 540540 67.467.4 2.322.32

Как видно из приведенных примеров, использование заявляемого способа позволяет получать иридий (III) хлорид гидрат с массовой долей иридия 50-56% и иридий (III) хлорид с массовой долей иридия не менее 64%.As can be seen from the above examples, the use of the proposed method allows to obtain iridium (III) chloride hydrate with a mass fraction of iridium of 50-56% and iridium (III) chloride with a mass fraction of iridium of at least 64%.

ЛитератураLiterature

1. Г.Брауэр. Руководство по неорганическому синтезу. Т.5, М.: Мир, 1985, с.1836.1. G. Brower. Inorganic Synthesis Guide. V.5, M .: Mir, 1985, p. 1836.

2. Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы. Справочник. М.: Наука, 1964, с.206.2. Synthesis of complex compounds of platinum group metals. Directory. M .: Nauka, 1964, p. 206.

Claims (1)

Способ получения хлоридных солей иридия (III), включающий получение соединения иридия и его последующую термообработку, отличающийся тем, что соединение иридия получают в виде его раствора путем обработки восстановителем, в качестве которого используют гидразин хлорид или щавелевую кислоту, солянокислого раствора иридия (IV) до значения окислительно-восстановительного потенциала относительно хлор-серебряного электрода сравнения, равного 450-600 мВ, затем раствор упаривают досуха: для получения иридий (III) хлорид гидрата термообработку осадка от упаривания раствора проводят при температуре 115-130°С до получения порошкообразного продукта; для получения безводного иридий (III) хлорида термообработку осадка проводят при температуре 350-400°С до постоянной массы. A method of producing chloride salts of iridium (III), including the preparation of an iridium compound and its subsequent heat treatment, characterized in that the iridium compound is obtained in the form of its solution by treatment with a reducing agent, which uses hydrazine chloride or oxalic acid, iridium (IV) hydrochloric acid solution to values of the redox potential relative to the silver-silver reference electrode, equal to 450-600 mV, then the solution is evaporated to dryness: to obtain iridium (III) chloride hydrate, heat treatment of precipitates and by evaporating the solution is carried out at a temperature of 115-130 ° C to obtain a powdery product; to obtain anhydrous iridium (III) chloride, heat treatment of the precipitate is carried out at a temperature of 350-400 ° C to constant weight.
RU2010129420/05A 2010-07-15 2010-07-15 Method of producing iridium (iii) chloride salts RU2437838C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129420/05A RU2437838C1 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Method of producing iridium (iii) chloride salts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010129420/05A RU2437838C1 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Method of producing iridium (iii) chloride salts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2437838C1 true RU2437838C1 (en) 2011-12-27

Family

ID=45782807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010129420/05A RU2437838C1 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Method of producing iridium (iii) chloride salts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2437838C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3354623A1 (en) * 2017-01-25 2018-08-01 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Method for the production of high purity iridium (iii) chloride hydrate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРАУЭР Г. Руководство по неорганическому синтезу. - М.: Мир, том 5, 1985, с.1836. СИНТЕЗ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ. / Под ред. И.И.Черняева, Справочник. - М.: Наука, 1964, с.206. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3354623A1 (en) * 2017-01-25 2018-08-01 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Method for the production of high purity iridium (iii) chloride hydrate
WO2018137815A1 (en) * 2017-01-25 2018-08-02 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Method for producing highly pure iridium(iii) chloride hydrate
US11111156B2 (en) 2017-01-25 2021-09-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Process for the production of high purity iridium(III)chloride hydrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014523491A5 (en)
RU2437838C1 (en) Method of producing iridium (iii) chloride salts
Kashani-Nejad et al. Communications: Preparation of MgOHCl by Controlled Dehydration of MgCl^ sub 2^· 6H^ sub 2^ O
CN104326512B (en) A kind of preparation method of nickelous fluoride
NO781170L (en) CORROSION-PROTECTING MOLYBD-CONTAINING PIGMENT
CN113072090B (en) Preparation method of anhydrous scandium chloride molten salt
Saldin et al. Synthesis of the Silver (I) Complex [Ag2 [B12H12]]
CN108689427A (en) It is a kind of to produce the method and its application that feed grade zinc oxide is recycled in mother liquor from basic zinc chloride
RU2323886C2 (en) Method to manufacture potassium trichloroammineplatinate (ii) or ammonium trichloroammineplatinate (ii) from potassium tetrachloroplatinate (ii)
US2042019A (en) Process of preparing the reaction product of hydrated aluminum oxide and gluconic acid
RU2406696C2 (en) Ruthenium (iii) chloride synthesis method
JP6867806B2 (en) Crystals of N-acetylneuraminic acid alkali metal salt / anhydrate and its production method
CN102417189B (en) Synthesis method of columnar zinc borate
Wiesbrock et al. Magnesium anthranilate dihydrate
JPH1160221A (en) Production of alkali metal condensed phosphate
US1329072A (en) Process of obtaining calcium-fluorid precipitate
RU2703178C1 (en) Method of producing potassium bis(dihydrodiphosphate)cuprate (ii) dihydrate and use thereof in industry
RU2534323C1 (en) Metallic cobalt obtaining method
EP3083648B1 (en) Pharmaceutical process and intermediates
CN114920278B (en) Anhydrous scandium trichloride, and preparation method and application thereof
RU2560802C1 (en) Method of treating natural phosphate for extraction of rare-earth elements
Sengupta et al. Oxofluorotitanates
Naydenko et al. Preparation of Bismuth (III) Citrate via Precipitation from the Solutions of Mineral Acids
RU2314354C2 (en) Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials
RU2485050C1 (en) METHOD OF PRODUCING DIEUROPIUM OXIDE-DIIODIDE Eu2OI2