RU2530188C1 - Method of producing osmium tetraoxide - Google Patents

Method of producing osmium tetraoxide Download PDF

Info

Publication number
RU2530188C1
RU2530188C1 RU2013140915/02A RU2013140915A RU2530188C1 RU 2530188 C1 RU2530188 C1 RU 2530188C1 RU 2013140915/02 A RU2013140915/02 A RU 2013140915/02A RU 2013140915 A RU2013140915 A RU 2013140915A RU 2530188 C1 RU2530188 C1 RU 2530188C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
osmium
oxygen
containing gas
dry air
nitrogen oxides
Prior art date
Application number
RU2013140915/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Ильяшевич
Елена Игоревна Павлова
Наталья Георгиевна Корицкая
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 RU2013140915/02A priority Critical patent/RU2530188C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530188C1 publication Critical patent/RU2530188C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of producing osmium tetraoxide includes loading a container with powdered osmium metal into a quartz tube which is placed in an electric furnace. Osmium is then oxidised while heating in a current of a dry oxygen-containing gas and the formed osmium tetraoxide is trapped in a cooled receiving flask. The oxygen-containing gas used for oxidising osmium is dry air which contains nitrogen oxides. After the oxidation process, nitrogen oxides are removed from the receiving flask by passing dry air.
EFFECT: obtaining solid osmium tetraoxide with high extraction of metal into the end product and which does not contain impurities of insoluble substances.
1 ex

Description

Способ получения тетраоксида осмия (OsO4) относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений.The method of producing osmium tetrooxide (OsO 4 ) relates to the chemical and metallurgical production of platinum group metals (PGM) and their compounds.

Чистый тетраоксид осмия, как правило, получают из аффинированного порошка осмия путем его окисления кислородом при нагревании.Pure osmium tetroxide, as a rule, is obtained from the refined powder of osmium by its oxidation by oxygen when heated.

Известен способ получения тетраоксида осмия, включающий загрузку порошка металлического осмия в кварцевую трубу, помещенную в электрическую печь, окисление осмия при нагревании в токе сухого кислородсодержащего газа и улавливание тетраоксида осмия в охлаждаемую колбу-приемник [1]. Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и принят в качестве прототипа.A known method of producing osmium tetroxide, including loading a powder of metallic osmium into a quartz tube placed in an electric furnace, oxidizing osmium when heated in a stream of dry oxygen-containing gas and trapping osmium tetrooxide in a cooled receiver flask [1]. This method is the closest in technical essence to the claimed method and adopted as a prototype.

Основным недостатком способа является то, что он не гарантирует получение целевого продукта без примесей нерастворимого оксида осмия (OsO2). Предусмотренная контрольная очистка продукта от нерастворимых примесей путем промывания азотной кислотой, а затем ледяной водой приводит к большим потерям осмия.The main disadvantage of this method is that it does not guarantee the receipt of the target product without impurities of insoluble osmium oxide (OsO 2 ). The envisaged control purification of the product from insoluble impurities by washing with nitric acid and then with ice water leads to large losses of osmium.

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 тетраоксида осмия, включающем загрузку контейнера с порошком металлического осмия в кварцевую трубу, помещенную в электрическую печь, окисление осмия при нагревании в токе сухого кислородсодержащего газа, улавливание образующегося тетраоксида осмия в охлаждаемую колбу-приемник - в качестве кислородсодержащего газа для окисления осмия используют сухой воздух, содержащий оксиды азота, а после завершения процесса окисления из колбы-приемника удаляют оксиды азота путем пропускания сухого воздуха.The desired technical result is achieved by the fact that in the known method for producing osmium tetroxide, which includes loading a container with metallic osmium powder into a quartz tube placed in an electric furnace, oxidizing osmium when heated in a stream of dry oxygen-containing gas, trapping the resulting osmium tetroxide in a cooled receiver flask - dry oxygen containing nitrogen oxides is used as an oxygen-containing gas for the oxidation of osmium, and after completion of the oxidation process, hydroxy is removed from the receiver flask nitrogen by passing dry air.

Сущность способа заключается в следующем. Основная стадия получения тетраоксида осмия заключается в прокаливании порошка металлического осмия в среде, содержащей в качестве окислителя кислород и не содержащей воду. Образующийся газообразный тетраоксид осмия улавливают в охлаждаемую колбу-приемник. В течение всего времени протекания процесса требуется достаточное количества окислителя, чтобы окислить порошок осмия до OsO4. В предлагаемом способе окисление порошка осмия осуществляют воздухом, который барботируют через смесь концентрированных серной и азотной кислот, залитых в дрексель. Назначение серной кислоты - поглощение влаги из воздуха. Кроме того, в воздухе рабочей зоны могут присутствовать в небольших количествах газообразные примеси (органические растворители, хлорид водорода, оксиды серы, оксид углерода и другие), которые проявляют восстановительные свойства по отношению к OsO4 и восстанавливают его до OsO2. Для окисления указанных примесей в дрексель с серной кислотой добавляют азотную кислоту. В смеси указанных кислот образуется сильный окислитель, нитроний - катион ( N O 2 + )

Figure 00000001
, который в небольших количествах отгоняется из раствора и вместе с сухим воздухом направляется в кварцевую трубу, в которую помещен порошок металлического осмия, а затем вместе с образующимся газообразным тетраоксидом осмия поступает в охлаждаемую колбу-приемник. Таким образом, в процессе синтеза соединения осмия в системе создаются условия, практически исключающие попадания влаги и восстановителей в реакционную зону и колбу-приемник.The essence of the method is as follows. The main stage of the production of osmium tetroxide consists in calcining the metal osmium powder in a medium containing oxygen and not containing water as an oxidizing agent. The resulting gaseous osmium tetroxide is captured in a cooled receiver flask. During the entire process, a sufficient amount of oxidizing agent is required to oxidize the osmium powder to OsO 4 . In the proposed method, the oxidation of osmium powder is carried out with air, which is bubbled through a mixture of concentrated sulfuric and nitric acids, poured into Drexel. The purpose of sulfuric acid is the absorption of moisture from air. In addition, gaseous impurities (organic solvents, hydrogen chloride, sulfur oxides, carbon monoxide and others) that exhibit reducing properties with respect to OsO 4 and reduce it to OsO 2 may be present in the air of the working zone in small amounts. To oxidize these impurities, nitric acid is added to Drexel with sulfuric acid. A strong oxidizing agent is formed in a mixture of these acids, nitronium - a cation ( N O 2 + )
Figure 00000001
which, in small quantities, is distilled off from the solution and, together with dry air, is sent to a quartz tube into which osmium metal powder is placed, and then, together with the resulting gaseous osmium tetroxide, it enters a cooled receiver flask. Thus, in the process of synthesis of the osmium compound in the system, conditions are created that practically exclude moisture and reducing agents from entering the reaction zone and the receiver flask.

После завершения стадии окисления порошка осмия отключают нагрев электрической печи, заменяют дрексель со смесью кислот на дрексель с серной кислотой и барботируют через установку сухой воздух для удаления оксидов азота. Процесс завершают после исчезновения бурых газов в колбе-поглотителе.After the stage of oxidation of the osmium powder is completed, the heating of the electric furnace is turned off, Drexel with a mixture of acids is replaced by Drexel with sulfuric acid, and dry air is bubbled through the unit to remove nitrogen oxides. The process is completed after the disappearance of brown gases in the flask-absorber.

ПРИМЕРEXAMPLE

50 г порошка металлического осмия загрузили в кварцевую лодочку и поместили в кварцевую трубу, находящуюся в электрической печи. На входе кварцевую трубу плотно закрыли фторопластовой пробкой со вставленной стеклянной трубкой, которую соединили с дрекселем, содержащим 50 мл концентрированной серной кислоты и 10 мл концентрированной азотной кислоты. На выходе из электрической печи труба запаяна и имеет в центре отвод в виде трубки малого диаметра, которую соединили с колбой-приемником, помещенной в охлаждаемую с помощью криотермостата ячейку. Далее колбу-приемник последовательно соединили с двумя дрекселями с раствором гидроксида натрия. Последний дрексель подключили к вакуумной линии. Для соединения всех деталей установки использовали фторопластовые трубки.50 g of metal osmium powder was loaded into a quartz boat and placed in a quartz tube located in an electric furnace. At the entrance, the quartz tube was tightly closed with a fluoroplastic stopper with an inserted glass tube, which was connected to Drexel containing 50 ml of concentrated sulfuric acid and 10 ml of concentrated nitric acid. At the outlet of the electric furnace, the pipe is sealed and has in the center an outlet in the form of a small-diameter tube, which is connected to a receiver flask placed in a cell cooled by a cryothermostat. Next, the receiver flask was sequentially connected with two drexels with a solution of sodium hydroxide. Last Drexel connected to the vacuum line. To connect all the parts of the installation used fluoroplastic tubes.

Включили охлаждение ячейки с колбой-приемником. Приоткрыли вентиль на вакуумной линии и включили нагрев печи. Температуру в печи повышали ступенчато от 400°C до 800°C с интервалом 200°C. При каждой температуре производили выдержку в течение 1 часа. За время термообработки весь металлический осмий окислился до OsO4 и в виде газовой смеси с воздухом поступил в охлаждаемую колбу-приемник. Основная часть тетраоксида осмия при охлаждении превратилась в порошок и осталась в колбе-приемника. Остатки соединения осмия уловили в дрексели с раствором гидроксида натрия. После завершения процесса окисления металла отключили нагрев печи, закрыли вентиль на вакуумной линии, заменили дрексель со смесью серной и азотной кислот на дрексель с серной кислотой, открыли вентиль на вакуумной линии и удалили остатки оксидов азота из реакционной системы. Контроль осуществляли по исчезновению бурых газов в колбе-приемнике. Затем отключили колбу-приемник от кварцевой трубы и абсорберов, при охлаждении быстро отобрали пробу продукта и сдали на анализ. По данным спектрофотометического анализа массовая доля осмия в полученном продукте составила 74.78%. Примесей нерастворимых веществ в тетраоксиде осмия не обнаружено. Извлечение осмия в целевой продукт составило 93%.Turned on the cooling cell with the receiver flask. They opened the valve on the vacuum line and turned on the heating of the furnace. The temperature in the furnace was increased stepwise from 400 ° C to 800 ° C with an interval of 200 ° C. At each temperature, exposure was carried out for 1 hour. During the heat treatment, all the metal osmium was oxidized to OsO 4 and in the form of a gas mixture with air entered the cooled receiver flask. The main part of osmium tetroxide, when cooled, turned into powder and remained in the receiver flask. Residues of the osmium compound were captured in Drexel with sodium hydroxide solution. After the metal oxidation process was completed, the furnace heating was turned off, the valve on the vacuum line was closed, Drexel with a mixture of sulfuric and nitric acids was replaced with Drexel with sulfuric acid, the valve was opened on the vacuum line and the residual nitrogen oxides were removed from the reaction system. Control was carried out by the disappearance of brown gases in the receiver flask. Then, the receiver flask was disconnected from the quartz tube and absorbers, while cooling, a product sample was quickly taken and submitted for analysis. According to spectrophotometric analysis, the mass fraction of osmium in the resulting product was 74.78%. Impurities of insoluble substances in osmium tetroxide were not found. The extraction of osmium in the target product was 93%.

ЛитератураLiterature

1. Г. Брауэр, Ф. Вайгель и др. Руководство по неорганическому синтезу. Т.5. Пер. с немецкого / под ред. Г. Брауэра. - М.: Мир, 1985. с.1846-1847.1. G. Brower, F. Weigel and others. Guide to inorganic synthesis. T.5. Per. from German / ed. G. Brauer. - M.: Mir, 1985.S. 1846-1847.

Claims (1)

Способ получения тетраоксида осмия, включающий загрузку контейнера с порошком металлического осмия в кварцевую трубу, помещенную в электрическую печь, окисление осмия при нагревании в токе сухого кислородсодержащего газа, улавливание образующегося тетраоксида осмия в охлаждаемую колбу-приемник, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего газа для окисления осмия используют сухой воздух, содержащий оксиды азота, которые удаляют после завершения процесса окисления из колбы-приемника путем пропускания сухого воздуха. A method of producing osmium tetroxide, comprising loading a container with metallic osmium powder into a quartz tube placed in an electric furnace, oxidizing osmium by heating in a stream of dry oxygen-containing gas, trapping the resulting osmium tetroxide in a cooled receiver flask, characterized in that as an oxygen-containing gas for Osmium oxidation uses dry air containing nitrogen oxides, which are removed after completion of the oxidation process from the receiver flask by passing dry air.
RU2013140915/02A 2013-09-05 2013-09-05 Method of producing osmium tetraoxide RU2530188C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140915/02A RU2530188C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Method of producing osmium tetraoxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013140915/02A RU2530188C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Method of producing osmium tetraoxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2530188C1 true RU2530188C1 (en) 2014-10-10

Family

ID=53381581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140915/02A RU2530188C1 (en) 2013-09-05 2013-09-05 Method of producing osmium tetraoxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530188C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115259248A (en) * 2022-08-11 2022-11-01 云南弘盛铂业新材料科技有限公司 Preparation process of potassium osmate

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2254649A1 (en) * 1973-12-13 1975-07-11 Matthey Rustenburg Refines
US4217291A (en) * 1978-12-26 1980-08-12 Gulf Research & Development Company Method of oxidizing osmium (III) and osmium (IV) to a higher valency state
RU2051193C1 (en) * 1993-10-06 1995-12-27 Акционерное общество закрытого типа "Металлургия редких металлов" Method for elimination of rhenium and osmium into gaseous phase from plumbous rhenium-bearing dusts and copper production sulfuric acid sludges
EP1114796A1 (en) * 2000-01-05 2001-07-11 W. C. Heraeus GmbH & Co. KG Process for the winning of osmium and ruthenium from precious metal concentrates
CN1428445A (en) * 2001-12-22 2003-07-09 中南大学 Method for extracting osmium, iridium and ruthenium
RU2227814C1 (en) * 2002-09-24 2004-04-27 Яков Сидлецкий Method of sublimation of osmium into gas phase from sulfuric slimes of copper process
RU2296171C2 (en) * 2004-08-11 2007-03-27 Табакаев Николай Михайлович Method for distilling osmium to gaseous phase

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2254649A1 (en) * 1973-12-13 1975-07-11 Matthey Rustenburg Refines
US4217291A (en) * 1978-12-26 1980-08-12 Gulf Research & Development Company Method of oxidizing osmium (III) and osmium (IV) to a higher valency state
RU2051193C1 (en) * 1993-10-06 1995-12-27 Акционерное общество закрытого типа "Металлургия редких металлов" Method for elimination of rhenium and osmium into gaseous phase from plumbous rhenium-bearing dusts and copper production sulfuric acid sludges
EP1114796A1 (en) * 2000-01-05 2001-07-11 W. C. Heraeus GmbH & Co. KG Process for the winning of osmium and ruthenium from precious metal concentrates
CN1428445A (en) * 2001-12-22 2003-07-09 中南大学 Method for extracting osmium, iridium and ruthenium
RU2227814C1 (en) * 2002-09-24 2004-04-27 Яков Сидлецкий Method of sublimation of osmium into gas phase from sulfuric slimes of copper process
RU2296171C2 (en) * 2004-08-11 2007-03-27 Табакаев Николай Михайлович Method for distilling osmium to gaseous phase

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Г.БРАУЭР, Ф.ВАЙГЕЛЬ и др. Руководство по неорганическому синтезу, Т.5, Перевод с немецкого, М., Мир, 1985, с.1846-1847. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115259248A (en) * 2022-08-11 2022-11-01 云南弘盛铂业新材料科技有限公司 Preparation process of potassium osmate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Investigation on the recovery of gold and silver from cyanide tailings using chlorination roasting process
CN103328662A (en) Method for recovering PGM
AU2019331801B2 (en) Method for producing nickel sulfate compound
RU2530188C1 (en) Method of producing osmium tetraoxide
Torrente-Murciano et al. Study of individual reactions of the sour compression process for the purification of oxyfuel-derived CO2
CN103163092B (en) Method for rapidly determining gold in lead concentrate by flame atomic absorption spectrometry
RU2493280C1 (en) Processing method of molybdenite concentrates
RU2494160C1 (en) Method of determination of gold and silver content in sulphide ores and products of their processing
ATE507315T1 (en) METHOD FOR THE HEAT TREATMENT OF METAL-CONTAINING RESIDUE CONTAMINATED BY ORGANIC COMPOUNDS
Dosmukhamedov et al. Natural gas regeneration of carbonate melts following SO 2 capture from non-ferrous smelter emissions
RU2441084C2 (en) Method of molybdenum concentrate processing
JP6317197B2 (en) Method for producing perrhenic acid aqueous solution, method for producing potassium perrhenate, method for producing ammonium perrhenate, and method for producing rhenium metal
Recchia et al. Understanding microwave vessel contamination by chloride species
RU2536615C1 (en) Method for processing of sulphide and mixed molybdenum-containing concentrates
RU2301275C2 (en) Method of processing uranium-contaminated metallic molybdenum waste
US686022A (en) Process of making sulfuric anhydrid.
RU2110063C1 (en) Method of determining silver in ores and process objects
GC et al. Thermodynamic Behaviour of Dilute Solution of Sulphur in Molten Lead-Silver Alloys
RU2395595C1 (en) Procedure for production of metals by reduction of their oxides with hydrogen
Mekhtiev et al. On the possibility of the reaction (CuMoO 4+ C), using the apparent activation energy method
US1378271A (en) Process for the oxidation of ammonia
RU2659505C1 (en) Method for pyrite cinder pre-processing
CN104028279B (en) Chromium-copper binary composite oxide catalysts and preparation method thereof
US1650860A (en) Production of arsenic acid and its solutions
SU109422A1 (en) Method for quantitative separate determination of nitrogen, carbon and hydrogen in organic substances

Legal Events

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

Effective date: 20190906