钯的精炼方法主要是氯钯酸钱沉淀及氨络合联合法。
含钯40-50g/L的溶液通氯气或如双氧水氧化,加比理论量过量10%-15%的氯化铵沉淀出深红色(NH4)2PdCl6晶体:
H2PdCl4+2NH4Cl+Cl2====(NH4)2PdCl6↓+2HCl
过滤分离贱金属杂质后,钯铵盐用水煮沸的方法还原为可溶性的氯亚钯酸铵:
(NH4)2PdCl6+H2O====(NH4)2PdCl4+HCl+HClO
反复氧化沉淀2-3次以彻底分离贱金属。钯溶液加温至80℃加氨水络合钯:
H2PdCl4+4NH4OH====[Pd(NH3)4]Cl2+4H2O+2HCl
控制pH8~9,滤去其他贵金属杂质沉淀物,浅色的[Pd(NH3)4]Cl2溶液室温下用盐酸酸化至pH0.5-1,生成黄色[Pd(NH3)2]Cl2沉淀:
[Pd(NH3)4]Cl2+2HCl====[Pd(NH3)2]Cl2↓+2NH4Cl
过滤后再用氨水络合,盐酸酸化,反复2-3次,即可获得纯的二氯二氨铬亚钯盐。该联合法可将品位80%-99%的粗钯精炼为99.99%纯钯,直收率达97%-98%。
制取纯金属钯有缎烧法和直接还原法。
(1)锻烧法 纯(NH4)2PdCl6或[Pd(NH3)2]Cl2放入瓷坩埚并加盖,在专用马弗炉中烘干,然后升温至500-600℃下锻烧得金属钯,但部分钯会氧化生成PdO,需再在管式炉中500-600℃下通氢气还原,降温至100℃后改通惰性气氛保护至室温,获得海绵金属钯:
(2)直接还原法可用甲酸和水合肼两种还原剂。
用甲酸直接从弱碱性含钯纯溶液中还原产出金属钯:
H2PdCl4+HCOOH=====Pd↓+4HCl+CO2↑[next]
甲酸还原产出的微细钯粉会吸附大量气体,需高温氢还原和惰性气氛下冷却获得金属钯。
用水合肼直接从钯氨络合物中还原产出金属钯。
从溶液中还原:
2Pd(NH3)4Cl2+N2H4·H2O=====2Pd↓+4NH4Cl+3N2↑+H2O
在悬浮状态下还原:
2Pd(NH3)2Cl2+N2H4·H2O====2Pd↓+4NH4Cl+N2↑+H2O
水合肼还原产出的金属钯比较致密,吸附气体少,不需高温氢还原。
中国金属钯产品标准(GB1420-89)如表。
中国金属钯产品标准(GB1420-89)/% | ||||||||||||
种类 | Pd | Pt | Rh | Ir | Au | Cu | Fe | Ni | Al | Pb | Si | 杂质总和 |
HPdt-1 | 99.99 | 0.003 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.001 | 0 | 0 | 0 | 0.001 | 0.003 | 0.01 |
HPd-2 | 99.95 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.005 | 0.01 | 0.01 | 0 | 0.005 | 0.005 | 0.05 |
HPd-3 | 99.9 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.05 |
| 0.01 | 0.01 | 0 | 0.01 | 0.01 | 0.1 |