專利名稱：一種高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法
一種高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法。本發(fā)明是屬于貴金屬冶金。
鋨是鉑族元素之一，鋨有較強的催化活性，還是機體氧化還原過程中的一種營養(yǎng)物質(zhì)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，新材料的開發(fā)，近年來，高純鋨及其化合物越來越多的被用于航空、航天、微電子技術(shù)、生物醫(yī)學等領(lǐng)域。例如高純鋨粉制品可以在航空電子器件中做電子源，在植物催長劑中加入少量由高純鋨粉制成的OsO4，可促進植物生長。然而，高純鋨粉的制備比較困難。金屬鋨及其化合物的化合價變化較多，有Os(Ⅲ)、Os(Ⅳ)、Os(Ⅵ)、Os(Ⅶ)、Os(Ⅷ)等價態(tài)，鋨容易氧化生成穩(wěn)定的氧化物OsO4，該氧化物熔點40.6～40.7℃，沸點134℃，極容易揮發(fā)，揮發(fā)物對人體有強烈的刺激性和毒性，這些性質(zhì)使純度為99.99％及以上的高純鋨粉的制備難度較大。有一項技術(shù)《從鋨吸收液中分離提純鋨的新工藝》(中國科技成果數(shù)據(jù)庫，項目年度編號92210294)采用蒸餾鋨-堿液吸收-水合肼還原沉淀出鋨氧化物-煅燒氫還原-鋨粉的工藝技術(shù)，生產(chǎn)出純度99.00～99.98％之間的鋨粉，達不到純度99.99％的要求，主要是鋨粉中微量銅、鐵、鎳含量在0.002～0.005％之間，達不到小于0.001％的要求。
本發(fā)明的目的，是改進鋨粉或其化合物的制備方法，除去粗鋨粉或其化合物中的微量賤金屬銅、鐵、鎳雜質(zhì)，使其純度能達到99.99％的要求。
所發(fā)明的一種高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法，包括蒸餾鋨、堿液吸收鋨、轉(zhuǎn)化為氯鋨酸鹽、萃取分離賤金屬、制備得純度99.99％的高純氯鋨酸鹽幾個步驟，其特征的具體步驟是1．用品位為90％～99％的粗鋨酸鈉或粗鋨粉為原料在下述條件進行蒸餾，使鋨轉(zhuǎn)變?yōu)镺sO4氣體蒸餾出向粗鋨酸鈉或粗鋨粉中加入濃度為3mol/L的硫酸溶液，再加入少量濃度為10％重量比的氯酸鈉溶液做氧化劑，在溫度100℃左右蒸餾；2．用濃度為重量比NaOH20％+乙醇0.5％的堿溶液吸收1步驟蒸餾出的OsO4氣體，吸收液緩慢升溫至溫度50℃左右加熱2～3小時，得到比較穩(wěn)定的鋨酸鈉溶液，溶液中鋨濃度為20g/l左右，銅、鐵、鎳的含量為0.02～0.022g/l；3．將2步驟所得鋨酸鈉溶液，在溫度50～70℃，加HCl中和及水解，加少量水合肼，還原沉淀出OsO2,OsO2沉淀用濃度為6mol/L的HCl溶解，過濾后，蒸干溶液，用HCl調(diào)整酸度為0.001mol/L～4mol/L左右，此時鋨轉(zhuǎn)化為氯鋨酸鹽狀態(tài)；4．用二乙替二硫代氨基甲酸鈉和水楊醛肟組成的混合試劑氯仿溶液萃取3步驟所得氯鋨酸鹽水溶液，除去銅、鐵、鎳，萃取條件為混合試劑中二乙替二硫代氨基甲酸鈉∶水楊醛肟的mol比=1∶0.1～1∶3，混合試劑∶銅+鐵+鎳的mol比=24∶1～10∶1，水相∶有機相的體積比=0.5～2∶1，萃取酸度0.01 mol/L～4 mol/L，萃取級數(shù)3～5級，萃取時間每級2min～8min。第4步驟的最佳萃取條件為混合試劑∶銅+鐵+鎳的mol比=19∶1，水相有機相的體積比=1∶1，萃取酸度為PH=1.5，萃取級數(shù)3級，萃取時間6min。
所發(fā)明的高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法的優(yōu)點是1、僅將原有技術(shù)的最后2個步驟改變；第3步驟還原沉淀出OsO2后加了轉(zhuǎn)變?yōu)槁蠕~酸鈉工序，第4步驟改進為萃取除銅、鐵、鎳，即達到獲得純度為99.99％的高純氯鋨酸鈉鹽的目的，可以與現(xiàn)有技術(shù)較好的銜接。2、方法較為簡便，施行得通，較為可靠。
實施例第1步驟用品位為95％的粗鋨粉331.6 g作原料，置于玻璃蒸餾瓶中，向其中加入濃度為3mol/L的硫酸溶液，再加少量濃度為10％重量比的氯酸鈉溶液做氧化劑，在溫度100℃左右蒸餾，使鋨變?yōu)镺sO4氣體蒸餾出；第2步驟用濃度為重量比NaOH20％+乙醇0.5％的堿溶液吸收，吸收液緩慢升溫至溫度50℃左右加熱2.5小時，得到比較穩(wěn)定的鋨酸鈉溶液，溶液中鋨濃度為21g/L，銅濃度為0.022g/l，鎳濃度為0.020g/L，鐵濃度為0.020g/L，溶液總體積15L；第3步驟2步驟所得鋨酸鈉溶液；在溫度為60℃左右，加HCl中和及水解，加入少量水合肼還原沉淀出OsO2,OsO2沉淀用濃度6mol/L的HCl溶解，過濾后，蒸干溶液，用HCL調(diào)整酸度為PH=1.5左右，此時鋨轉(zhuǎn)化為氯鋨酸鈉狀態(tài)；第4步驟用二乙替二硫代氨基甲酸鈉和水楊醛肟組成的混合試劑氯仿溶液萃取3步驟所得氯鋨酸鈉水溶液，除去微量銅、鐵、鎳，其條件為混合試劑中二乙替二硫代氨基甲酸鈉∶水楊醛肟的mol比=1∶0.1～1∶3，混合試劑銅+鐵+鎳的mol比=24∶1～10∶1，水相有機相的體積比=0.5～2∶1，萃取酸度為PH=1.5左右，萃取級數(shù)3～5級，萃取時間每級2min～8min。分為6份溶液萃取，其結(jié)果列于下表
鋨不被萃取。
發(fā)明的效果由實施例所列萃取分離氯鋨酸鈉溶液中Fe、Cu、Ni等雜質(zhì)的試驗結(jié)果表中，可以看出銅、鐵、鎳、的萃取率都在99％左右，濃度從0.02g/L左右降到＜0.0001g/L～0.00047g/L之間，銅、鐵、鎳在氯鋨酸鈉中的含量＜0.0004％，而鋨不被萃取，獲得了純度99.99％的氯鋨酸鈉溶液。
權(quán)利要求
1.一種高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法。方法包括蒸餾鋨為OsO4，堿液吸收鋨、轉(zhuǎn)化為氯鋨酸鹽、萃取分離賤金屬，制備得純度99.99％的高純氯鋨酸鹽溶液幾個步驟，其特征是1．1用品位為90％～99％的粗鋨鈉或粗鋨粉在下述條件進行蒸餾，使鋨轉(zhuǎn)變OsO4氣體蒸餾出向粗鋨酸鈉或粗鋨粉中加入濃度為3mol/L的硫酸溶液，再加入少量濃度為10％重量比的氯酸鈉溶液做氧化劑，在溫度100℃左右蒸餾；1．21步驟蒸餾出的OsO4氣體用濃度為重量比NaOH20％+乙醇0.5％的堿溶液吸收，吸收液緩慢升溫至溫度50℃左右加熱2～3小時，得到比較穩(wěn)定的鋨酸鈉溶液，溶液中鋨濃度為20g/L左右，銅，鐵，鎳的含量各為0.02～0.022g/L；1．3將2步驟所得鋨酸鈉溶液，在溫度50～70℃，加HCl中和及水解，加少量水合肼還原沉淀出OsO2,OsO2沉淀用濃度為6mol/L的HCl溶解，過濾后蒸干溶液，用HCl調(diào)整酸度為0.001mol/L～4mol/L左右，此時鋨轉(zhuǎn)化為氯鋨酸鹽狀態(tài)；1．4用二乙替二硫代氨基甲酸鈉和水楊醛肟組成的混合試劑氯仿溶液萃取3步驟所得氯鋨酸鹽水溶液，除去銅、鐵、鎳，萃取條件為混合試劑中二乙替二硫代氨基甲酸鈉∶水楊醛肟的mol比=24∶1～10∶1，水相∶有機相的體積比=0.5～2∶1，萃取酸度0.001mol/L～4mol/L，萃取級數(shù)3-5級，萃取時間每級2min～8min。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法，其特征是步驟4的條件為混合試劑∶銅+鐵+鎳的mol比=19∶1，水相∶有機相的體積比=1∶1，萃取酸度為PH=1.5，萃取級數(shù)3級，萃取時間6min。
全文摘要
一種高純度氯鋨酸鹽溶液制備方法。方法包括將粗鋨酸鈉或粗鋨粉在硫酸介質(zhì)加氧化劑蒸餾鋨、堿溶液吸收四氧化鋨、轉(zhuǎn)化為氯鋨酸鹽、二乙替二硫代氨基甲酸鈉和水楊醛肟混合試劑萃取除微量賤金屬幾個步驟。制備得到純度為99.99%的高純氯鋨酸鈉溶液。
文檔編號C22B3/20GK1288964SQ9911514
公開日2001年3月28日 申請日期1999年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月17日
發(fā)明者陸躍華, 董旭玲, 周楊霽 申請人:貴研鉑業(yè)股份有限公司