СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАТИНЫ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАТИНЫ


RU (11) 2083704 (13) C1

(51) 6 C22B11/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95104331/02 
(22) Дата подачи заявки: 1995.03.24 
(45) Опубликовано: 1997.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, стр. 344 - 347, 1972. 2. Черняев И.И. Комплексные соединения платины. - М.: Наука, 1973, с. 361, 362. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество закрытого типа "РЕДМЕТ" 
(72) Автор(ы): Шипачев В.А.; Горнева Г.А. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество закрытого типа "РЕДМЕТ" 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАТИНЫ 

Использование: аффинаж благородных металлов. Сущность: способ заключается в переводе хлороплатината калия при помощи восстановителя в хлороплатинит калия с последующим извлечением из него металлической платины. Для получения нерастворимой соли Магнуса используют раствор хлористого аммония в 20 %-ном аммиаке при соотношении Т : Ж 1 : 10, при последующем ее химическом восстановлении. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к металургии цветных металлов, а именно к аффинажу благородных металлов.

Практически все технологические и аналитические процедуры разделения и выделения платины из растворов, содержащих другие благородные, цветные металлы и другие примеси, основаны на осаждении платины в виде труднорастворимых солей. Это в первую очередь хлорплатинаты аммония и калия в аффинаже и цезия в анализе. Несмотря на широту использования этого приема, он имеет ограничения по степени очистки и применяется в начальных стадиях процесса для первичного отделения от основной массы примесей. Поворотное применение такой гравиметрической очистки достаточно трудоемкая задача, связанная с вторичным растворением платины, полученной из первичного хлорплатината и поворотным проведением всех необходимых операций. Однако и в двухстадийном варианте далеко не всегда удается получить платину, удовлетворяющую по чистоте условиям ГОСТ. Причина заключается в изоморфном и неизоморфном захвате примесей мелкодисперсными кристаллами хлорплатината [1] Для получения химически чистой и даже спектрально чистой платины по методу И. И. Черняева известен способ выделения ее из солей с абсолютно другой, чем у хлорплатинатов, кристаллической решеткой [2] В первом случае для этого используется соль Пейронедиамин Pt (II) цис-строения, а во втором соль Бломстранда (NH3NO2)2Cl2Pt состава. Применение этих нульвалентных комплексов с молекулярным строением кристаллов позволило получить в одном случае платину с содержанием основного вещества 99,9998, а в другом спектрально чистый металл.

Последний способ наиболее близок по своей технической сущности к предлагаемому. Метод Черняева заключается в проведении следующих операций: растворение платины в царской водке с получением сначала платинохлорводородной кислоты, а затем ее калиевой соли, которая обрабатывается нитритом калия с образованием раствора, из которого после добавления 20-ного раствора аммиака получают осадок цис-конфигурации (NH3NO2)2Pt. После фильтрации и промывки эта соль окисляется газообразным хлором с получением хорошо растворимой соли Бломстранда. Проведя несколько перекристаллизаций из последней получают спектрально чистую платину путем ее термического разложения.

Данный способ не лишен недостатков, а именно многостадийности процесса, использования хлоринации, малого выхода целевой соли при ее перекристаллизации, взрываемости при термораспаде до платиновой черни.

Исходное сырье в предложенном способе платиновый концентрат, полученный в результате переработки дезактивированных платиновых катализаторов следующего типичного вещественного состава с содержанием примесей в следующих диапазонах, мас. Cu 1 2; Ni 0,4 0,6; Cr 1,2 1,8; Si 0,2 0,3; Al 20 26. Количество платины концентрата 20 50 остальное углерод, фтор и влага.

После царско-водочного растворения концентрата, отгонки окислов азота и фильтрации от нерастворимого остатка полученная платинохлорводородная кислота переводится в хлорплатината калия, который отправляется на дальнейшую очистку.

Сущность предлагаемого способа заключается в получении комплексного полимера состава, известного в химии под названием "зеленая соль Магнуса" вида [PtCl4] [Pt(NH3)4]o. Данная соль является практически нерастворимым в воде и минеральных кислотах соединением и выделяется из водной фазы в виде нитеобразных кристаллов строго стехиометрического состава. По своему строению и химическому поведению она не имеет избирательной способности к захвату примесей благородных металлов (исключая палладий). Таким образом, при осаждении платины в виде соли Магнуса все загрязняющие примеси металлической и неметаллической природы (кроме палладия) остаются в растворе и не сокристаллизуются, а из отфильтрованной и промытой соли выделяют чистую платиновую чернь любым известным способом.

Для получения соли Магнуса исходную загрязненную соль хлороплатината калия или аммония переводят в соответствующий хлороплатинит любым удобным способом (солями гидразина или оксалатами). Раствор последнего используют для синтеза соли Магнуса либо в процессе обработки аммиачным раствором, либо путем смешивания со стехиометрически заданным количеством раствора тетрамина платины (II) [Pt(NH3)4]2+.

Выбор схемы получения соли Магнуса диктуется уровнем присутствующих в исходной соли примесей. В случае большого количества металлов (10 30), дающих труднорастворимые гидроокиси, резонно предварительно получать тетраамин и после фильтрации от гидратов направлять на осаждение соли. Если уровень примесей этих элементов не превышает 1 2 то соль Магнуса можно выделять как промежуточное соединение при синтезе тетраамина.

Для получения соли Магнуса используют раствор аммиака с хлористым аммонием. Введение хлористого аммония существенно влияет на глубину протекания реакции замещения лигандов хлора на молекулы аммиака в соответствии с законом действующих масс, что позволяет контролировать степень прохождения реакции, а также вести этот процесс при нагреве.

В случае избытка аммиака получаемая соль Магнуса способна растворяться из-за превращения в тетраамин, что крайне нежелательно и приводит к переходу платины в раствор.

Соотношение хлористого аммония в 20-ном растворе аммиака Т Ж 1 10 подбиралось эмпирически к конкретным условиям проведения реакций: температуре раствора, объему, времени проведения, скорости перемешивания и т. д.

Процесс получения металлической платины из соли Магнуса может быть проведен двумя способами: путем ее термического разложения или химического восстановления в водной среде. Первый имеет ряд существенных недостатков: применение тиглей для прокалки, вносящих загрязнения в порошок платины; потеря металла в результате термолиза; выделяется большое количество хлористого аммония и хлора. Термолиз соли сопровождается большими затратами тепловой энергии и трудоемкостью процесса.

В предлагаемом процессе химическое восстановление проводят в пульпе раствором гидразин-гидрата, который применяется в начальной стадии процесса получения хлороплатинита.

Частично платиновый порошок восстанавливается в виде зеркальных частиц, что указывает на их монокристальный характер.

Таким образом, осуществление предложенного способа обеспечивает получение платины высокой чистоты.

Пример 1. В платиновом концентрате содержание основных примесей находится на следующем уровне, мас. 0,01 0,03 Mg, Cu, Pb, Sb, Ni; 0,5 Si, Al, Sn, Fe.

К навеске соли 60 г в стакане 1 л добавляют 100 мл воды и данную пульпу доводят до кипения, после чего по частям (в 2 3 приема доводят 100 мл 9-ного раствора солянокислого гидразина. Через 15 20 мин кипения реакция восстановления заканчивается, нагрев прекращают и, добавив холодной воды в количестве 500 мл, дают раствору отстояться, после чего фильтруют от исходного хлороплатината и соединений Pt(II)-Pt(IV) неустановленного состава, зеленого цвета. Выход хлорплатинита при этих условиях не ниже 90

Полученный раствор хлорплатинита калия нагревают до температуры 50 - 60oC и постепенно вводят 150 мл 20-ного раствора аммиака, а также добавляют 15 г хлористого аммония. Реакционную смесь продолжают нагревать до обесцвечивания раствора и заметного выпадения соли Магнуса [PtCl4][Pt(NH3)4] состава. Выделившиеся из раствора кристаллы изумрудно-зеленого цвета отфильтровывают и промывают на фильтре 100 мл соляной кислотой, разведенной 1 2. Остаточное содержание платины в маточном растворе не превышает 0,07 г/л. Промытую соль Магнуса переносят в стакан, обливают 5-кратным объемом воды, смесь нагревают и восстановление до платиновой черни проводят 12-ным раствором гидразин-гидрата при pH 5 6, поддерживаемым 10-ным раствором NaOH. Осадок металлической платины отстаивают, фильтруют и промывают дистиллированной водой.

Полученная таким способом металлическая пластина по данным атомно-адсорбционного и спектрального анализа содержит, мас. FeO 0,01; Pb 0,008; Si < 0,005; Sb < 0,005; Sn < 0,005; Cu < 0,03; Al 0,005. Сопоставление результатов химического состава полученной платиновой черни с требованием ГОСТ N 14837-79 на платину в порошке позволяет сделать заключение о ее соответствии марке не ниже ПлАП-2.

Пример 2. Выполнение примера 2 проводят по условиям примера 1 до получения хлорплатината калия. Полученный раствор делят на 2 равных объема. К одному из них при нагревании добавляют 20 г хлористого аммония и 200 мл 20-ного раствора аммиака до получения бесцветного или слегка желтого раствора.

Раствор тетраамина Pt(II) отфильтровывают и сливают с оставшейся частью хлорплатинита. В процессе последующего нагрева выделяются кристаллы соли Магнуса. Проведение дальнейших операций до получения платиновой черни по условиям примера 1.

Пример 3. В эмалированный реактор объемом 160 л, снабженный механической мешалкой с регулированной скоростью перемешивания 60 120 об/мин, вносят 15 кг хлорплатината калия с влажностью около 30 заливают 40 л дистиллированной воды, включают перемешивание и нагревают до температуры 70 80oC. По достижении заданной температуры в исходную пульпу по 200 мл вводят 25 л 20-ного раствора гидразин-хлорида, после проведения реакции восстановления раствор отфильтровывают.

Полученный раствор хлорплатината калия нагревают до температуры 50 - 60oC, и постепенно вводят 37,5 л 20-ного раствора аммиака, куда добавляют NH4Cl.

Реакционную смесь нагревают до выделения кристаллов изумрудно-зеленого цвета, отфильтровывают и промывают на фильтре 25 л соляной кислотой, разведенной 1 2.

Промытую соль Магнуса промывают пятикратным объемом воды, нагревают до 80oC, восстановление до платиновой черни проводят 12-ным раствором гидразин-гидрата при pH 5 6, поддерживаемым 10-ным раствором NaOH до остаточного содержания платины в 3 (мкг/мл). Остаток металлической платины отстаивают, фильтруют и промывают дистиллированной водой. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения металлической платины, включающий восстановление хлорплатината калия до хлорплатинита калия с последующей обработкой полученного раствора хлорплатинита калия реагентом с выделением нерастворимой в воде соли платины, отличающийся тем, что обработку проводят с использованием в качестве реагента раствора хлористого аммония в 20%-ном аммиаке при массовом соотношении хлористого аммония и аммиака, равном 1 10, с последующей обработкой полученной нерастворимой соли платины восстановителем до выделения металла.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru