三氯化铑连续结晶的方法技术

本发明专利技术公开一种三氯化铑连续结晶的方法，在酸溶的氯化铑溶液中加入调配剂进行浓度和酸度的调整，得到高浓度的氯化铑溶液；对所得高浓度的氯化铑溶液进行喷雾干燥，即得到三氯化铑。本发明专利技术所得三氯化铑，其酸溶性水溶性良好、铑含量稳定、产品颗粒均匀、产品性能稳定、一致性好，达到催化剂前驱体的使用要求。本发明专利技术能实现连续化生产，工艺简单、生产周期短、不污染环境，降低金属损耗的生产加工技术，降低因生产工艺长而造成的生产损耗，为铑催化剂行业提供更为可靠、使用更为方便的前驱体材料，延伸稀贵金属行业产业链，填补市场空白，推动产业发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三氯化铑连续结晶的方法，属于金属选别

技术介绍
随着我国制造水平的不断发展，对铑催化剂所具有的选择性、稳定性、催化活性的要求也不断提高。目前普遍用作前驱体的铑化合物产品主要为三氯化铑、醋酸铑、碘化铑。该产品广泛应用于石油化工、医药工业、香料工业、环保废水、废气、汽车尾气净化和其他精细化工中的催化加氢领域以及电催化领域，目前国内铑催化剂的用量折合铑计已达到10吨/年。工业用铑催化剂可分为两类，一是均相催化剂即各类功能型铑化合物，典型代表如醋酸铑等；二是载体型催化剂，如铑碳、铑氧化铝等，汽车尾气催化剂即是其中之一（铂钯铑等复合型氧化铝载体催化剂），其它还有首饰行业用的镀铑液等。目前国内三氯化铑的传统生产工艺为：氯化造液→水解→酸溶→浓缩结晶→包装。在传统生产工艺中由于工艺比较长，生产步骤多就会造成金属的损耗，同时也会造成产品批次不稳定，产品结晶颗粒不均匀，成本高。
技术实现思路
为解决贵金属三氯化铑化合物产品的连续化生产问题，本专利技术提供一种三氯化铑连续结晶的方法，实现生产周期短、成本低、不污染环境，降低因生产工艺长而造成的生产损耗。本专利技术通过下列技术方案实现：一种三氯化铑连续结晶的方法，经过下列各步骤：（1）在酸溶的氯化铑溶液中加入调配剂进行浓度和酸度的调整，使浓度为30～50g/L、pH值为0.5，得到高浓度的氯化铑溶液；能使其在后期结晶时进行快速脱水，实现了产品的一致性良好，产品的晶体均匀性好；（2）采用喷雾干燥设备对步骤（1）所得高浓度的氯化铑溶液进行喷雾干燥，喷雾干燥的温度为180～200℃，进料量为900～1200mL/h，即得到铑含量稳定的三氯化铑。所述步骤（1）的酸溶的氯化铑溶液是按下列操作制得：首先将铑粉与氯化钠按质量比1:1混合后，在600℃下通入氯气进行中温氯化40～60min，然后将氯化好的铑用水进行溶解完全，得到氯铑酸钠溶液，将氯铑酸钠溶液进行水解反应至pH值为8，以形成氢氧化铑，经过滤得到沉淀，用去离子水漂洗沉淀，去除钠离子，再在沉淀中加入浓盐水并加热直至溶解完全，即得酸溶好的氯化铑溶液。所述水解反应是加入适量盐酸溶液后，再加入氢氧化钠溶液直至氯铑酸钠溶液从酒红色变为无色。所述步骤（1）的调配剂是由丙酮、双氧水和去离子水按1:2:7质量比的混合物。所述丙酮和双氧水均为市购分析纯。所述步骤（2）的喷雾是使用聚四氟乙烯材料制成的喷嘴。由于普通金属无法承受硝酸的腐蚀，使用聚四氟乙烯材料能避免喷嘴被腐蚀，并保证产品的质量。所述喷嘴的口径为0.5～2mm。所述步骤（2）的喷雾干燥期间，所产生的尾气是采用浓度为40wt%的氢氧化钠碱液喷淋吸收，将尾气中酸雾吸收到氢氧化钠碱液中，尾气中的微量三氯化铑晶体按酸溶方式（酸溶的氯化铑溶液的制备方法）返回使用。以实现环保、节能和连续化、批量化的生产。本专利技术所要选择的喷雾干燥机最好是全自动控制与手动控制双重控制模式，且具有时间设定功能，该喷雾干燥机进风温度控制范围不小于30℃～300℃这个范围。优选采用智能型控制系统以取代市场上的PLC控制，智能型控制系统最好有彩色LCD触摸屏参数显示，以显示进风口温度、出风口温度、蠕动泵转速、风量等参数；使用调控PID恒温控制技术，加热控温精度：±1℃，这样生产出的产品稳定性更强；该喷雾干燥机的蒸发水量范围不小于1500～2000ml/h这个范围；该喷雾干燥机的进料量可调，蠕动泵可调范围不小于50～2000ml/h这个范围。由于喷雾干燥设备为通用标准设备。设备的喷嘴为普通金属无法承受盐酸的腐蚀。本专利技术对设备的喷嘴材料进行了改进，使用聚四氟乙烯材料彻底解决了喷嘴被腐蚀的情况发生，保证了产品的质量。本专利技术在生产过程中，可通过改变温度及进料量可以实现三氯化铑产品含量的控制，这样就可以满足客户的特殊需要。本专利技术具备的优点及效果：本专利技术针对目前三氯化铑在生产中存在的上述问题，提供一种工艺简单、生产周期短、成本低、不污染环境，水溶性酸溶性好，铑含量稳定的三氯化铑产品生产方法。通过控制三氯化铑批量结晶工艺参数，能批量制备Rh含量稳定的三氯化铑，其酸溶性水溶性良好、铑含量稳定、产品颗粒均匀、产品性能稳定、一致性好，达到催化剂前驱体的使用要求。本专利技术的调配剂在100℃时能完全汽化并带走大量水分，所以调配剂不影响最终产品的性能；同时能加快结晶速度。本专利技术能实现连续化生产，工艺简单、生产周期短、不污染环境，降低金属损耗的生产加工技术，降低因生产工艺长而造成的生产损耗，为铑催化剂行业提供更为可靠、使用更为方便的前驱体材料，延伸稀贵金属行业产业链，填补市场空白，推动产业发展。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1（1）在酸溶的氯化铑溶液中加入调配剂进行浓度和酸度的调整，使浓度为30g/L、pH值为0.5，得到高浓度的氯化铑溶液；能使其在后期结晶时进行快速脱水，实现了产品的一致性良好，产品的晶体均匀性好；所述调配剂是由丙酮、双氧水和去离子水按1:2:7质量比的混合物；其中，酸溶的氯化铑溶液是按下列操作制得：首先将铑粉与氯化钠按质量比1:1混合后，在600℃下通入氯气进行中温氯化40min，然后将氯化好的铑用水进行溶解完全，得到氯铑酸钠溶液，将氯铑酸钠溶液进行水解反应至pH值为8，即加入适量盐酸溶液后，再加入氢氧化钠溶液直至氯铑酸钠溶液从酒红色变为无色，以形成氢氧化铑，经过滤得到沉淀，用去离子水漂洗沉淀，去除钠离子，再在沉淀中加入浓盐水并加热直至溶解完全，即得酸溶好的氯化铑溶液；（2）采用喷雾干燥设备对步骤（1）所得高浓度的氯化铑溶液进行喷雾干燥，喷雾干燥的温度为180℃，进料量为900mL/h，即得到铑含量为39.5%稳定的三氯化铑。所述喷雾干燥设备的喷嘴使用聚四氟乙烯材料制成；口径为0.5mm。喷雾干燥期间，所产生的尾气是采用浓度为40wt%的氢氧化钠碱液喷淋吸收，将尾气中酸雾吸收到氢氧化钠碱液中，尾气中的微量三氯化铑晶体按酸溶方式返回使用。实施例2（1）在酸溶的氯化铑溶液中加入调配剂进行浓度和酸度的调整，使浓度为40g/L、pH值为0.5，得到高浓度的氯化铑溶液；能使其在后期结晶时进行快速脱水，实现了产品的一致性良好，产品的晶体均匀性好；所述调配剂是由丙酮、双氧水和去离子水按1:2:7质量比的混合物；其中，酸溶的氯化铑溶液是按下列操作制得：首先将铑粉与氯化钠按质量比1:1混合后，在600℃下通入氯气进行中温氯化50min，然后将氯化好的铑用水进行溶解完全，得到氯铑酸钠溶液，将氯铑酸钠溶液进行水解反应至pH值为8，即加入适量盐酸溶液后，再加入氢氧化钠溶液直至氯铑酸钠溶液从酒红色变为无色，以形成氢氧化铑，经过滤得到沉淀，用去离子水漂洗沉淀，去除钠离子，再在沉淀中加入浓盐水并加热直至溶解完全，即得酸溶好的氯化铑溶液；（2）采用喷雾干燥设备对步骤（1）所得高浓度的氯化铑溶液进行喷雾干燥，喷雾干燥的温度为180℃，进料量为1000mL/h，即得到铑含量为38.5%稳定的三氯化铑。所述喷雾干燥设备的喷嘴使用聚四氟乙烯材料制成；口径为1mm。喷雾干燥期间，所产生的尾气是采用浓度为40wt%的氢氧化钠碱液喷淋吸收，将尾气中酸雾吸收到氢氧化钠碱液中，尾气中的微量三氯化铑晶体按酸溶方式返回使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氯化铑连续结晶的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）在酸溶的氯化铑溶液中加入调配剂进行浓度和酸度的调整，使浓度为30～50g/L、pH值为0.5，得到高浓度的氯化铑溶液；（2）对步骤（1）所得高浓度的氯化铑溶液进行喷雾干燥，喷雾干燥的温度为180～200℃，进料量为900～1200mL/h，即得到三氯化铑。

【技术特征摘要】
1.一种三氯化铑连续结晶的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）在酸溶的氯化铑溶液中加入调配剂进行浓度和酸度的调整，使浓度为30～50g/L、pH值为0.5，得到高浓度的氯化铑溶液；（2）对步骤（1）所得高浓度的氯化铑溶液进行喷雾干燥，喷雾干燥的温度为180～200℃，进料量为900～1200mL/h，即得到三氯化铑。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）的酸溶的氯化铑溶液是按下列操作制得：首先将铑粉与氯化钠按质量比1:1混合后，在600℃下通入氯气进行中温氯化40～60min，然后将氯化好的铑用水进行溶解完全，得到氯铑酸钠溶液，将氯铑酸钠溶液进行水解反应至pH值为8，以形成氢氧化铑，经过滤得到沉淀，用去离子水漂洗沉淀，去除钠离子，再在沉淀中加入浓盐水并加热直至溶解完全，即得酸溶好的氯化铑溶液。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雄，魏晓晖，郑恩华，张维峰，阮波，
申请(专利权)人：昆明铂磊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53