[发明专利]一种熔盐法超声协同制备硝酸铂溶液的方法

说明书

本发明公开了一种熔盐法超声协同制备硝酸铂溶液的方法，本方法通过海绵铂中温熔盐氯化生成氯铂酸钠、水解生成六羟基铂酸钠、沉淀羟基铂酸、超声波协同洗涤、合成硝酸铂的步骤制得了硝酸铂溶液，本发明制备过程中不需要赶硝使制备过程更简单，且制备过程反应稳定，产品收率高，所得产品中钠离子和氯离子等杂质离子的残留均得到了控制，本发明的工艺流程简单，合成过程无需赶硝，合成过程反应稳定，成品收率高，杂质含量低特别是钠离子、氯离子含量低于50ppm，易于工业化。

技术领域

本发明涉及一种熔盐法超声协同制备硝酸铂溶液的方法，属于无氯铂无机化合物制备工艺技术领域。

背景技术

含铂无机化合物是重要的催化剂前驱体，被广泛用于石油裂解催化剂、环境治理催化剂、精细化工催化剂、电镀等工业生产中，但前驱体中残留的杂质，特别是其中的氯离子和钠离子严重影响催化剂整体性能，所以制备无氯的硝酸铂化合物，是一种深受市场欢迎的催化剂前驱体产品。目前现有技术中的硝酸铂的制备(如美国专利文献US3666412)，主要是将二氯化铂溶于硝酸溶液中，通过不断地赶盐酸操作来获得硝酸铂。其他现有制备方法大致分为草酸还原法、亚硝酸钠还原法。

综上所述，现有的这些方法制备得到的硝酸铂溶液均存在铂离子价态不稳定导致产品易出现沉淀且收率不高，制备硝酸铂工序中需要赶硝导致工序复杂且会产生大量氮氧化物污染环境，生产工序采用常规洗涤手段脱除钠离子和氯离子等杂质使得脱除率有限的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种熔盐法超声协同制备硝酸铂溶液的方法，本发明通过海绵铂中温熔盐氯化生成氯铂酸钠、水解生成六羟基铂酸钠、沉淀羟基铂酸、超声波协同洗涤、合成硝酸铂的步骤制得了硝酸铂溶液，本发明制备过程中不需要赶硝使制备过程更简单，且制备过程反应稳定，最终产品收率高达98%以上，所得产品中钠离子和氯离子等杂质离子的残留均得到了控制，杂质离子含量小于50ppm。

本发明的技术方案如下：一种熔盐法超声协同制备硝酸铂溶液的方法，具体步骤如下：

（1）海绵铂中温熔盐氯化生成氯铂酸钠：将海绵铂粉与氯化物按1:1~1:5的质量比混合，物料加热至300~800℃，再通入氯气0.5~6h后，制得氯铂酸钠粉末；

（2）水解生成六羟基铂酸钠：将步骤（1）制得的氯铂酸钠粉末加入到质量分数为5~20%的氢氧化钠溶液中，溶液中铂含量维持在30~80 g/L，并调整溶液的pH为7~14，然后将溶液煮沸2h以上得到含有六羟基铂酸钠的溶液；这里将溶液煮沸2h以上，是为了使溶液生成稳定的亮黄色溶液，即得到含有六羟基铂酸钠的溶液；

（3）沉淀羟基铂酸：将步骤（2）所得的含有六羟基铂酸钠的溶液进行冷却、静置后再过滤掉沉淀得到滤液，然后边搅拌边向滤液中加入质量分数为10~40%的冰乙酸溶液直至溶液的pH值为5.5~6.6并保持30min以上pH值不变后过滤，得到淡黄色的羟基铂酸沉淀；

（4）超声波协同洗涤：向步骤（3）得到的羟基铂酸沉淀中加超纯水浆化后再进行超声波震荡1~30min以脱除沉淀夹带吸附的可溶性杂质，震荡后再过滤再次得到沉淀，然后再将沉淀重复进行“加超纯水浆化-超声震荡-过滤”的步骤，直至滤液中杂质离子含量小于50ppm，得到脱除可溶性杂质的羟基铂酸沉淀；其中加超纯水浆化是指主体沉淀不会溶解，加超纯水后得到的是悬浊液，目的是溶解沉淀物夹带吸附的可溶性杂质，如钠离子、铁离子、氯离子等，然后再用超声波震荡使强化脱除吸附的可溶性杂质；

（5）合成硝酸铂：向步骤（4）得到的脱除可溶性杂质的羟基铂酸沉淀中加入40~85℃的浓硝酸，并搅拌使羟基铂酸沉淀完全溶解，得到硝酸铂-硝酸溶液，然后向处于搅拌条件下的硝酸铂-硝酸溶液中加入质量分数为20~40%的稳定剂水溶液，再将混合溶液的温度加热至90~100℃下并保持4h以上，然后冷却过滤，即得到硝酸铂溶液。

步骤（1）中氯化物为工业氯化钠，海绵铂粉为纯度≥99.95%的铂粉。