RU1770451C - Method of palladium extraction from aqua regia solutions - Google Patents

Abstract

Использование: извлечение паллади  из отработанных растворов царской водки в гальваническом производстве Сущность изобретени : катод из нержавеющей стали и анод из графита погружают в раствор царской водки, содержащей 2,8 г/л паллади . Процесс ведут при плотности тока 4-7 А/дм и потенциале катоде - 2В относительно хлорсеребр ного электрода. На катоде осаждаетс  палладий и выдел етс  водород . После прекращени  выделени  пузырьков водорода катод удал ют из электролита. Палладий счищают с катода. Процесс повтор ют до полного выделени  паллади  из раствора. 1 табл. ЁUsage: extraction of palladium from spent solutions of aqua regia in electroplating. Summary of the invention: a stainless steel cathode and a graphite anode are immersed in a solution of aqua regia containing 2.8 g / l palladium. The process is carried out at a current density of 4–7 A / dm and a cathode potential of –2 V relative to the silver chloride electrode. Palladium is deposited at the cathode and hydrogen is released. After the evolution of hydrogen bubbles ceases, the cathode is removed from the electrolyte. Palladium is removed from the cathode. The process is repeated until palladium is completely isolated from the solution. 1 tab. Yo

Description

Изобретение относитс  к гальванотехнике , а именно к электрохимическому осаждению благородных металлов, и может быть использовано дл  извлечени  паллади  из отработанных растворов царской водки в гальваническом производствеThe invention relates to electroplating, namely, electrochemical deposition of precious metals, and can be used to extract palladium from spent solutions of aqua regia in electroplating

Известен неэлектрический метод регенерации паллади , включающий осаждение диаминохлорида паллади  после двухкратного упаривани  электролита с последующей промывкой осадка и сушкой хлорпалладозаамина на песчаной бане до образовани  оксида паллади , полученный металлический палладий перевод т в хлористый 1.A non-electric method for the recovery of palladium is known, including the precipitation of palladium diaminochloride after evaporation of the electrolyte twice, followed by washing of the precipitate and drying of chloropalladosamine in a sand bath to form palladium oxide, the resulting metal palladium is converted into chloride 1.

Однако, метод че удовлетвор ет современным требовани м к процессам регенерации промышленных растворов, содержащих ценные компоненты которые предусматривают полное истечение их иHowever, the method more than meets the modern requirements for the processes of regeneration of industrial solutions containing valuable components that provide for their complete expiration and

получение конечных продуктов в виде пригодном дл  повторного использовани . Кроме того способ не вписываетс  в единый технологический цикл гальванического производства .obtaining end products as recyclable. In addition, the method does not fit into a single galvanic production process.

Современна  унифицированна  технологи  регенерации драгоценных металлов требует включени  процесса регенерации в единый технологический цикл производства полупроводниковых приборов, где проводитс  травление паллади  в царской водке при формировании элементов топологии схем, с использованием метода электрохимического извлечени  драгоценных металлов при наиболее полном и быстром извлечении их.The modern unified technology for the recovery of precious metals requires the inclusion of the regeneration process in a single technological cycle for the production of semiconductor devices, where palladium is etched in aqua regia when forming elements of the circuit topology using the method of electrochemical extraction of precious metals with the most complete and fast extraction of them.

Известен метод электрохимического осаждени  драгоценных металлов раствор ющихс  в царской водке, из электролита с использованием катода из стойкого к царVIThe known method of electrochemical deposition of precious metals soluble in aqua regia from an electrolyte using a cathode resistant to tsar VI

44

gg

СПJoint venture

ской водке металла - TI и Та с тонким слоем провод щего металла на нем.vodka metal - TI and Ta with a thin layer of conductive metal on it.

При приложении потенциала на катоде, помещенном в раствор, осаждаетс  драгоценный металл, который затем удал етс  растворением в царской водке вместе с подслоем провод щего металла.When a potential is applied, a precious metal is deposited on the cathode placed in the solution, which is then removed by dissolution in aqua regia together with a sublayer of conductive metal.

Однако этот способ не позвол ет выделить Р как самый электрохимически активный металл.However, this method does not allow P to be distinguished as the most electrochemically active metal.

Очень продолжительный цикл регенерации ведет к увеличению безвозвратных потерь.A very long regeneration cycle leads to an increase in irretrievable losses.

Наиболее близким техническим решением к за вл емому  вл етс  электрохимический метод извлечени  металла (в том числе и паллади ) из разбавленного кислотного электролита, в электролитической  чейке с серебр ным катодом и анодом из графита, приложение потенциала и выделение на катоде металлического компонентаThe closest technical solution to the claimed is an electrochemical method for extracting metal (including palladium) from a dilute acid electrolyte, in an electrolytic cell with a silver cathode and anode from graphite, applying a potential and isolating a metal component on the cathode

2.2.

Однако катод из благородного металла, серебра, нельз  использовать непосредственно в растворе царской водки, т.к. серебро в начальный момент процесса (до достижени  потенциала выделени  осаждаемого металла) раствор етс . Дл  предотвращени  растворени  серебра царска  водка должна быть выпарена до разложени  азотной кислоты.However, the cathode of a noble metal, silver, cannot be used directly in a solution of aqua regia, because silver at the initial moment of the process (before reaching the potential for precipitation of the deposited metal) is dissolved. To prevent the dissolution of silver, aqua regia should be evaporated before the decomposition of nitric acid.

Предлагаемый способ позвол ет исключить эту операцию и использовать катод из стали, т.е. целью предлагаемого способа  вл етс  удешевление процесса.The proposed method eliminates this operation and uses a cathode of steel, i.e. The aim of the proposed method is to reduce the cost of the process.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что по способу извлечени  паллади , включающему электрохимическое осаждение металла из электролита, согласно изобретению катодом  вл етс  остальна  пластина анодом - графитовый стержень и осаждение ведетс  при потенциале Е -1,8...-2,2В.The goal is achieved in that, according to the invention, the cathode is the remaining plate by the anode - a graphite rod, and the deposition is carried out at a potential of E -1.8 ... 2.2V.

Пример, Катод из стали и анод из графита погружают в раствор царской водки , содержащей палладий, и на них через выпр митель подают потенциал.For example, a steel cathode and graphite anode are immersed in a solution of aqua regia containing palladium, and a potential is supplied to them through a rectifier.

Катод химически травитс  пока не будет достигнут потенциал осаждени  паллади ,The cathode is chemically etched until the palladium deposition potential is reached,

На катоде совместно разр жаютс  ионы паллади  и водорода, причем катионы металла, ввиду достаточно высокой катодной плотности тока, восстанавливаютс  в услови х диффузионной кинетики, т.е. на предельных токахPalladium and hydrogen ions are jointly discharged at the cathode, and metal cations, due to the sufficiently high cathodic current density, are reduced under diffusion kinetics, i.e. at limiting currents

Степень дисперсности порошка паллади  возрастает при снижении содержани  металла в растворе.The degree of dispersion of palladium powder increases with decreasing metal content in the solution.

Содержание паллади  в порошке и в растворе определ лось путем химического анализа.The palladium content in the powder and in the solution was determined by chemical analysis.

Нар ду с Pd на катоде происходит бурное выделение пузырьков водорода, затем выделение пузырьков замедл етс  и по пре- кращению выделени  пузырьков водорода катод удал ют из электролита.Along with Pd at the cathode, vigorous evolution of hydrogen bubbles occurs, then the evolution of bubbles slows down and, upon termination of the evolution of hydrogen bubbles, the cathode is removed from the electrolyte.

Палладий, осажденный на катоде в виде порошка, легко удал ют кисточкой или лопаткой . Затем катод опускают в раствор дл  повторного осаждени  паллади . Процесс повтор ют до полного извлечени  паллади  из раствора, что подтверждаетс  химическим анализом раствора.Palladium deposited on the cathode in powder form is easily removed with a brush or spatula. The cathode is then lowered into the solution to reprecipitate palladium. The process is repeated until palladium is completely removed from the solution, as confirmed by chemical analysis of the solution.

Предлагаемый способ реализован при различных потенциалах катода,The proposed method is implemented at various potentials of the cathode,

Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.

Химический анализ раствора после извлечени  из него паллади  подтвердил, что режимы осаждени  при потенциале на катоде -1,8 - -2,2В обеспечили полную (99%) регенерацию паллади . Как видно из дан ных таблицу, режимы осаждени , выход .- щие за предлагаемые пределы, дают отрицательные результаты.A chemical analysis of the solution after removing palladium from it confirmed that the deposition modes at a potential of -1.8-2.2V at the cathode ensured complete (99%) palladium regeneration. As can be seen from the table, deposition regimes that go beyond the proposed limits give negative results.

Использование предлагаемого способа позволит экономически выгодно проводить полную регенерацию паллади  из отработанных растворов царской водки, получить палладий в удобном дл  дальнейшего использовани  виде, кроме того, процесс экологически чист,Using the proposed method will allow for cost-effective complete regeneration of palladium from spent solutions of aqua regia, to obtain palladium in a form convenient for further use, in addition, the process is environmentally friendly.

Формул а и зобретени   Способ извлечени  паллади  из царско- водочных растворов, включающий электролиз в электролизере с катодом и графитовым анодом, отличающийс  тем, что, с целью удешевлени  процесса, электролиз осуществл ют с использованием катода из стали при потенциале катода (-1,8)-{-2,2) В относительно нормального водородного электрода и ведут его в несколько стадий до достижени  концентрации 0 паллади  в растворе менее Ю.Аг/л, причем каждую стадию провод т до прекращени  бурного выделени  водорода на катоде с удалением паллади  с катода и последующим его использованием.Formula and inventions A method for the extraction of palladium from aqua regia solutions, comprising electrolysis in an electrolyzer with a cathode and a graphite anode, characterized in that, in order to reduce the cost of the process, the electrolysis is carried out using a steel cathode at a cathode potential of (-1.8) - {- 2,2) B in a relatively normal hydrogen electrode and lead it in several stages until the concentration of 0 palladium in the solution is less than 10 A. Ag / L, and each stage is carried out until the vigorous hydrogen evolution at the cathode ceases with the removal of palladium from ode and its subsequent use.