СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЛАТИНОИДОВ С ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖКИ Российский патент 1996 года по МПК C22B11/00 C22B7/00 

Описание патента на изобретение RU2061073C1

Изобретение относится к металлургии платиновых металлов и может быть использовано для выделения платиноидов, преимущественно платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики.

В процессе выращивания монокристаллов тугоплавких соединений, осуществляемом при повышенных температурах с использованием платиновых и иридиевых тиглей, благородные металлы испаряются и конденсируются на поверхности футеровки из огнеупорной керамики на основе диоксида циркония. При выделении платиноидов с поверхности огнеупорной керамики наряду с задачей сокращения потерь благородных металлов важное значение приобретает вопрос обеспечения сохранности материала футеровки.

Известен способ выделения иридия с поверхности керамической подложки на основе диоксида циркония [1] включающий обработку поверхностного слоя подложки едким натром при нагревании до 500-600оС в течение 0,5-1,0 ч, охлаждение подложки, удаление избытка щелочи водой, выщелачивание образовавшегося гидроксида циркония концентрированной соляной кислотой в течение 1 ч, промывку подложки водой и отделение металлического иридия в виде компактной пленки.

Данный способ нежелательно использовать при выделении платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики в силу взаимодействия платины с едким натром, что значительно снижает степень извлечения платиноида, а также по причине повышенного растворения поверхностного слоя подложки в процессе кислотно-щелочного воздействия на нее при высокой температуре. К недостаткам способа следует отнести его относительную сложность и энергоемкость, а также повышенный расход реагентов.

Известен способ выделения платиноидов, в том числе платины, из подложки катализатора на основе оксидов кремния и алюминия [2] согласно которому подложку обрабатывают товарной серной кислотой при 60-100оС до полного разрушения подложки, полученную пульпу охлаждают, разбавляют водой и фильтруют, а осадок обрабатывают царской водкой состава HNO3:HCl:H2O=1:3:4 при 100оС для растворения платиноидов. Затем к раствору добавляют NaOH до обеспечения рН ≈ 12, осаждают платиноиды боргидратом натрия и отделяют их от раствора. Степень извлечения платины составляет 84,2%
Известный способ характеризуется недостаточно высокой степенью извлечения платиноидов и не может быть использован при выделении платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики по причине полного разрушения подложки. Он является сложным в технологическом отношении, требует привлечения значительного числа реагентов, в том числе дорогостоящих.

Цель изобретения выделение платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики при обеспечении высокой степени извлечения платиноидов и повышении сохранности подложки, упрощение способа и снижение расхода реагентов.

Цель достигается тем, что в способе выделения платиноидов с поверхности подложки, включающем обработку поверхностного слоя подложки серной кислотой при нагревании, охлаждение подложки и отделение платиноидов, в качестве подложки используют огнеупорную керамику, обработку поверхностного слоя осуществляют серной кислотой концентрацией 50-98% нагревание ведут до 100-400оС, а после охлаждения осуществляют выщелачивание поверхностного слоя керамики водой при 20-95оС.

Решение поставленной задачи обеспечивается и тем, что обработку серной кислотой ведут с добавкой в мольном соотношении 1:0,1-1 сульфата аммония или сульфата натрия, или сульфата калия.

Сущность изобретения заключается в том, что поверхность огнеупоpной керамики с осажденными на ней металлическими включениями платины или иридия обрабатывают при нагревании до 100-400оС серной кислотой или серной кислотой в сочетании с сульфатами аммония или натрия или калия, имеющей концентрацию, которая обеспечивает эффективное взаимодействие реагента с поверхностным слоем керамики. При этом реагент не вступает в химическое взаимодействие с платиноидом. Прореагировавший тонкий слой огнеупорной керамики после ее охлаждения подвергается выщелачиванию водой. В итоге включения платиноида отслаиваются и легко отделяются механически от поверхности подложки.

Концентрация серной кислоты и температурный режим имеют важное значение для эффективного взаимодействия кислоты с поверхностным слоем подложки.

Обработка огнеупорной керамики при концентрации кислоты ниже 50% снижает эффективность кислотной обработки, при концентрации выше 98% увеличивается выделение оксидов серы, что нежелательно.

Осуществление обработки огнеупорной керамики при температуре ниже 100оС нежелательно, так как снижается интенсивность обработки, при нагреве выше 400оС увеличивается выделение оксидов серы.

Выщелачивание прореагировавшего слоя огнеупоpной керамики при температуре ниже 20 и выше 95оС нежелательно, так как в первом случае снижается скорость растворения прореагировавшего слоя, а во втором наблюдается активное выделение паров.

Использование серной кислоты с сульфатной добавкой способствует уменьшению газовыделения при повышенных температурах. При соотношении серной кислоты и сульфатной добавки ниже 1:0,1, уменьшается доля пиросульфатов и увеличивается доля свободной кислоты, при соотношении выше 1:1 появляются осадки сульфатов.

П р и м е р 1. Производят выделение платины с поверхности огнеупорной керамики на основе диоксида циркония. Вес исходного материала составляет 24 г. Керамику помещают в чугунный тигель, который заполняют 90%-ной серной кислотой таким образом, чтобы поверхностный слой керамики, покрытый платиной, был погружен в кислоту. Температура кислоты в тигле равна 20оС. Тигель нагревают до 350оС и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч. После охлаждения тигля до комнатной температуры кислоту сливают и используют повторно. В тигель наливают воду, нагревают ее до 90оС и выдерживают керамику при данной температуре при перемешивании 0,5 ч. Затем керамику извлекают и промывают водой. Платину, осевшую на дне тигля в виде кусочков компактной пленки и порошка, отфильтровывают, отмывают водой, просушивают и взвешивают. Вес выделенной платины составил 13,4 мг, извлечение 99,2% Изучение поверхности керамики под микроскопом при 50-кратном увеличении показало отсутствие микротрещин и следов платины. Убыль массы керамики составила 2%
П р и м е р ы 2-5. Выделение платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики осуществляют аналогично примеру 1. Данные по примерам сведены в таблицу.

П р и м е р 6. Осуществляют выделение иридия с поверхности огнеупорной керамики на основе диоксида циркония. Вес исходного материала составляет 11 г. В чугунный тигель загружают 92%-ную серную кислоту и сульфат аммония, взятые в соотношении 1,0:0,5. В реагентную массу, имеющую температуру 21оС, помещают керамику так, чтобы поверхность ее, покрытая иридием, находилась под слоем сульфата аммония. Тигель нагревают до 400оС и выдерживают в течение 1,3 ч. Затем плав декантируют и используют повторно. В тигель наливают воду и, доведя температуру до 60оС, выдерживают керамику в течение 0,6 ч при перемешивании. После этого керамику извлекают и промывают водой. Иридий, осевший на дне тигля, отфильтровывают, промывают водой, высушивают и взвешивают. Вес выделенного иридия составляет 11,4 мг, извлечение 99,1% Исследование поверхности керамики под микроскопом показало отсутствие микротрещин и следов иридия. Убыль массы керамики составила 2,3%
П р и м е р ы 7, 8. Выделение платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики ведут по аналогии с примером 6. Данные сведены в таблицу.

Как видно из приведенных примеров, использование предлагаемого способа позволяет эффективно выделять платину и иридий с поверхности огнеупорной керамики. При этом степень извлечения платиноидов составляет 98,7-99,5% а степень растворения поверхностного слоя подложки не превышает 2,3% Способ содержит минимум операций и характеризуется невысоким расходом реагентов.

Похожие патенты RU2061073C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЛАТИНОИДОВ С ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖКИ 1995
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Маслобоев Владимир Алексеевич
  • Воскобойников Никита Борисович
  • Скиба Галина Степановна
  • Лебедев Валерий Николаевич
  • Громов Олег Григорьевич
RU2072176C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА ЦЕЗИЯ ИЛИ РУБИДИЯ И КИСЛОТЫ 1993
  • Седнева Татьяна Андреевна
  • Тюлюнов Игорь Петрович
  • Федина Ирина Анатольевна
  • Маслобоев Владимир Алексеевич
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Воскобойников Никита Борисович
RU2070426C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СФЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА 2005
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Седнева Татьяна Андреевна
  • Воскобойников Никита Борисович
  • Скиба Галина Степановна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2293131C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОПОЛУГИДРАТА 2012
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
RU2507276C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ 2003
  • Анайко А.И.
  • Жиряков А.С.
  • Лодейщиков В.В.
  • Ярош Ю.Б.
  • Фурсов А.В.
RU2244759C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА 2012
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2487083C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Громов Олег Григорьевич
  • Кузьмин Анатолий Павлович
  • Куншина Галина Борисовна
  • Локшин Эфроим Пинхусович
RU2314259C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧАСТИЦ ТВЕРДОГО ЭЛЕКТРОЛИТА LiAlTi(PO) (0,1≤x≤0,5) 2012
  • Куншина Галина Борисовна
  • Громов Олег Григорьевич
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2493638C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНОГО ПОРОШКА СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА 2007
  • Иваненко Владимир Иванович
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2362741C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА, СОДЕРЖАЩЕГО СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА И ЛАНТАНОИДЫ 2007
  • Локшин Эфроим Пинхусович
  • Гришин Николай Никитович
  • Сергиенко Владимир Сергеевич
  • Тареева Ольга Альбертовна
  • Калинников Владимир Трофимович
RU2337879C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 061 073 C1

Реферат патента 1996 года СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЛАТИНОИДОВ С ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖКИ

Использование: выделение платины и иридия с поверхности огнеупорной керамики. Сущность изобретения заключается в том, что обработку поверхностного слоя керамики осуществляют путем серной кислотой концентрацией 50 - 98%, нагревание ведут до 100 - 400oС. После охлаждения проводят выщелачивание поверхностного слоя керамики водой при 20 - 95oС. Обработка керамики серной кислотой может осуществляться с добавкой в мольном отношении 1,0 : 0,1 - 1,0 сульфата аммония или сульфата натрия, или сульфата калия. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 061 073 C1

1. Способ выделения платиноидов с поверхности подложки, включающий обработку поверхностного слоя подложки серной кислотой при нагревании, охлаждение подложки и отделение платиноидов, отличающийся тем, что в качестве подложки используют огнеупорную керамику, обработку поверхностного слоя подложки осуществляют серной кислотой концентрацией 50 98% нагревание ведут до 100 400oС, а перед отделением платиноидов проводят выщелачивание поверхностного слоя керамики водой при 20 95oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку серной кислотой ведут с добавкой сульфата аммония, или сульфата натрия, или сульфата калия в мольном соотношении 1,0 0,1 1,0 соответственно.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2061073C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Способ отделения иридия от подложки 1986
  • Кулешова Надежда Вячеславовна
  • Гурьев Игорь Александрович
SU1428703A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Способ получения молочной кислоты 1922
  • Шапошников В.Н.
SU60A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1

RU 2 061 073 C1

Авторы

Локшин Эфроим Пинхусович

Маслобоев Владимир Алексеевич

Воскобойников Никита Борисович

Скиба Галина Степановна

Лебедев Валерий Николаевич

Громов Олег Григорьевич

Даты

1996-05-27Публикация

1993-02-05Подача