Методы извлечения и очистки родия (стр. 3 из 3)
После удаления родия раствор отделяют, а родий, осажденный на носителе, переводят в растворимый родиевый карбонильный комплекс действием оксида углерода в присутствии растворителя и соединения, которое может заменять оксид углерода в качестве лиганда; реакцию проводят при температуре 20—300 С и давлении 0,1—70,0 МПа.
Выделение родия происходит из присутствующего в кубовых остатках процесса гидроформилирования ненасыщенных углеводородов, в котором используется родий и триарилфосфит в качестве лиганда. Процесс выделения включает следующие стадии:
Предварительную обработку кубовых остатков совместно органическим растворителем или смесью растворителей, водой в количестве не менее 5 мл на 100 г кубового остатка, газообразным кислородом или соединением, выделяющим кислород и основанием в количестве достаточном для получения величины рН.
1.реакционной смеси после осаждения родия на стадиях 2—7.
2.Нагревание до температуры 0—80 °С с целью окисления триарилфосфитного лиганда в соответствующее фосфатное соединение.
3.Нагревание смеси, полученной на стадии 2, в течение 15—120 мин при 115— 175°С для осаждения металлического родия; в случае необходимости очистка полученного осадка родия на следующих стадиях.
4.Отделение осадка родия.
5.Промывка осадка родия кислотным растворителем при рН = 3-5-4.
6.Обработка осадка родия щелочным раствором восстановителя для восстановления примесей трехвалентного родия в металл.
7.Обработка родия ледяной уксусной кислотой.
8. Отделение родия
9. Промывка родия, кислым раствором при рН = 3-10. Сушка родия в инертной атмосфере при 250—400 "С.
11. Окисление родия при температуре 300—900 °С, в результате чего родий пре вращается в RhOs.
Родий извлекают из высококипящих смолистых остатков дистилляции, получаемых при переработке реакционных смесей, образующихся при превращении органических соединений в присутствии гомогенных комплексных родиевых катализаторов. В качестве примера таких реакций могут быть упомянуты гидроформилирование, гидрокарбоксилирование, изомеризация, димеризация или олигомеризация. Выделение катализатора проводят путем пропускания тока не окисляющего, предпочтительно восстанавливающего газа, например водорода или fводородсодержащего газа, через остатки от дистилляции при повышенной температуре. В результате достигается селективное удаление органических компонентов и получается гетерогенный остаток, содержащий родий. Этот остаток растворяют в неорганической кислоте, получая водорастворимое соединение родия, которое может быть использовано для приготовления комплексного родиевого катализатора. Предпочтительно в качестве неорганической кислоты применять олеум и после его смешивания с гетерогенным остатком проводить частичное упаривание. На рис. 3 представлен лабораторный аппарат, который может быть использован для проведения этого процесса.
Гомогенный раствор, в состав которого входит родиевый комплекс, и высококипящие остатки от дистилляции, нагревают в реакторе, через который непрерывно проходит поток газа. На схеме применены следующие обозначения: 1 — верхняя часть стеклянного реактора; 2 —- нижняя часть стеклянного реактора; 3 — нагреватель; 4 — термопара; 5а — металлический капилляр со стеклянной входной трубкой; 56 — стеклянный капилляр; 6 — трубка для выхода продуктов. Все компоненты кубового остатка и продукты, образующиеся в результате пиролиза, выносятся из реактора током газа, а получающийся металл остается в реакционной камере.
Ниже приводится конкретный пример осуществления данного процесса. Нагревают 500 г н-валерьянового альдегида при 300 °С в течение 72 ч в автоклаве с поршневой мешалкой. Затем отгоняют низкокипящие продукты поликонденсации в высоком вакууме. Растворяют 300 мг HRh(CO)(PR3)3 и 1200 мг РРп3 в 15 мл остатка, образовавшегося при дистилляции, при =;100°С с пропусканием водорода. Водород подают с постоянной скоростью 0,4 л/мин.
После выхода из реакционной камеры газовый поток пропускают через две последовательно соединенные промывные склянки — с вышеупомянутыми продуктами поликонденсации и с толуолом. Реактор нагревают при температуре 300 °С в течение 90 мин и затем охлаждают. В реакторе образуется 169 мг твердого остатка.
Ни в одной из промывных склянок родий не обнаруживается; таким образом, весь имеющийся родий входит в состав твердого остатка.
В реактор добавляют 15 г 10 %-ного олеума и 25 % этого количества выпаривают при =г300°С. Образующиеся нары отводят при небольшом вакууме, пропуская их через промывную склянку с водой. Промывная вода не содержит родия. Оставшуюся кислоту, содержащую металл, разбавляют 162 мл воды с получением 7 %-ной серной кислоты. Полученный раствор имеет темно-коричневую окраску. Здесь родий, введенный в систему, находится в растворе.