[發明專利]一種三氯化銠的電化學制備方法

有效

• 申請號: 201710398674.5
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108977834B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 王世亮;呂順豐;張明森;李彤;秦燕璜
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B9/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;方莉

本發明公開了一種三氯化銠的電化學制備方法，包括：步驟一：設置電解池，所述電解池通過設置于其中的第一隔板分成至少兩個槽體，所述第一隔板上設有溢流孔；所述槽體通過設置于其中的第二隔板分成底部相通的兩個電極室，每個電極室內分別設有電極；步驟二：將銠粉加入所述槽體的底部，并加入鹽酸溶液，然后向所述電極施加電壓，對所述銠粉進行電解處理，得到含有三氯化銠的產品物流；步驟三：對所述產品物流進行蒸餾和結晶處理，得到RhC1₃·xH₂O，其中x＝0～5。本發明提供的三氯化銠的制備方法簡單先進，通過設置具有多組槽體的電解池，可以大量連續溶解銠粉，并通過補加鹽酸和銠粉，實現連續生產三氯化銠，自動化程度高。

技術領域

本發明涉及一種以銠粉為原料，通過電化學方法制備三氯化銠的技術，屬于三氯化銠的制備領域。

背景技術

三氯化銠(RhC1₃·xH₂O,x＝0～5)是銠的一種最常見的化合物。常作為合成其它銠化合物及制備含銠催化劑的初始原料。含銠化合物和催化劑廣泛應用于石油化工和有機合成領域。例如，低壓羰基合成制丁辛醇裝置、甲醇羰基化制醋酸和醋酐裝置都大量使用銠的化合物作為均相催化劑。此外，在催化加氫、燃料電池、汽車尾氣凈化、電鍍等領域，RhC1₃·xH₂O也是不可缺少的重要化工原料。

銠是一種具有相當延展性的銀白色貴重金屬，熔點1960℃。通常，商品銠的形態是粉末狀，即銠粉。目前其國內市場價格在30～200萬元/千克。制備三氯化銠水合物以及其它銠化合物的關鍵步驟是將銠粉溶解在水溶液中。然而，銠是鉑族金屬中化學穩定性最好的金屬，不能直接溶于鹽酸、硫酸、硝酸和熱王水等各種常見酸溶液中。一般溶解銠制備三氯化銠的方法(《無機化合物合成手冊》,第二卷,日本化學會編,化學工業出版社,1986)是將摩爾比為1:2的銠粉與KC1或NaC1一起研細，然后在C1₂氣氛中于550℃加熱60分鐘，用水浸泡紅色產物、過濾，濾液中含有K₃[RhCl₆]，加入足夠的KOH溶液沉淀出Rh(OH)₃，反復洗滌沉淀除去K⁺離子后，將沉淀溶于盡量少的鹽酸中，制備成氯銠酸水溶液。另外，也可用堿金屬過氧化物與堿熔融，將銠氧化，被氧化的銠能溶于酸性水溶液中。熔融的酸式硫酸鹽也能溶解銠。

上述各種溶解銠制備三氯化銠的方法存在銠收率低，工藝復雜，水洗過程中銠損失大，以及殘余的K⁺或Na⁺雜質離子使制備三氯化銠純度下降等缺點。因此研制一種簡單、方便、快速、成本低、銠損失少的溶解銠粉制備三氯化銠的方法是非常必要的。專利CN03153292.6公開了一種貴金屬的電化學溶解方法，可將貴金屬制成電極在交流電的作用下，將其溶解。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種三氯化銠的電化學制備方法，首先設置具有多組槽體的電解池，然后將原料銠粉和鹽酸加入電解池中，通過電化學方法制備三氯化銠。本發明方法采用高純度銠粉和鹽酸為原料，而不加入任何其它試劑，可以避免其他雜質的干擾，制成的三氯化銠純度高；同時，本發明設置的電解池可實現對銠粉的連續電解，提高了三氯化銠的生成效率；再次，本發明通過對電解后的三氯化銠溶液進行結晶處理，得到的三氯化銠為結晶產品為固態，易于攜帶、濃度穩定、方便稱量和使用；本發明方法原料易得，裝置簡單，成本低，易于大規模工業化生產。

為了達到上述目的，本發明提供了一種三氯化銠的電化學制備方法，包括：

步驟一：設置電解池，所述電解池通過設置于其中的第一隔板分成至少兩個槽體，所述第一隔板上設有溢流孔；所述槽體通過設置于其中的第二隔板分成底部相通的兩個電極室，每個電極室內設有電極；