鋨精煉

鋨精煉(refining of osmium)是指除去粗鋨中的雜質,產出純鋨的鉑族金屬精煉過程。由鋨吸收液的精製提純和金屬鋨的製取兩個階段組成,而往往以前者更為重要。

加壓氫還原法,硫化鈉沉澱法,氯化銨沉澱法,甲酸還原法,

加壓氫還原法

含鋨約1g/L的鋨酸鈉(Na2OSO4)溶液,加入硫酸中和至pH8~9,再通入SO2至pH=6並加熱至微沸,靜置過夜,沉澱出褐色鋨鈉鹽,反應為:
2OsO4+12NaOH+8SO2+4H2O=====2[(Na2O)3OsO3(SO2)4·5H2O]↓+O2
過濾後的鋨鈉鹽沉澱物重新移入蒸餾器中,用1:1H2SO4加熱溶解,90℃下加入40%NaCIO3溶液重新氧化蒸餾,氫氧化鈉溶液吸收。含鋨15-35g/L的首級吸收液加入少量甲醇,40℃下靜置過夜沉澱出Ru(OH)4,過濾分離後的純鋨酸鈉溶液中加入KOH沉澱出紫色K2OsO4,反應為:
2Na2OsO4+4KOH=====2K2OsO4↓+4NaOH
過濾後獲得的鋨酸鉀沉澱再用1:1HCl漿化,置入高壓釜中,125℃下通氫氣(氫壓3-4kPa )還原1-2h得海綿鋨,反應為:
K2OsO4+2HCl+H2=====Os↓+2KCl+4H2O
金屬鋨粉及時過濾並用乙醇洗滌,重新置入管式爐中,通氫氣或氮氣低溫乾燥,緩慢升溫至900℃用氫氣還原1h,降溫至室溫獲得金屬鋨粉。

硫化鈉沉澱法

低濃度鋨吸收液室溫下加入硫化鈉,沉澱出OsS2,過濾後80℃烘乾,700℃下氫氣流中煅燒還原得鋨粉。

氯化銨沉澱法

純的鋨鹼吸收液加少量甲醇或乙醇,使鋨以穩定的Na2OsO4存在,室溫下定量加入氯化銨,沉澱出黃色[OsO2(NH3)4]Cl2,反應為:
Na2OsO4+4NH4Cl=====[OsO2(NH3)4]Cl2↓+2NaCl+2H2O
立即過濾,用稀鹽酸洗去沉澱中的鈉鹽,80℃烘乾,800℃氫氣流中鍛燒還原得鋨粉。
若氧化蒸餾時四氧化鋨用飽和了SO2的1:1HC1吸收,則溶液中鋨呈H2OsCl6狀態,緩慢濃縮至含鋨大於20g/L,室溫加入氯化銨生成(NH4)2OsCl6沉澱,反應為:
H2OsCl6+2NH4Cl=====(NH4)2OsCl6↓+2HCl
過濾後沉澱用乙醇洗滌,氫氣流中烘乾,900℃緞燒還原得鋨粉。

甲酸還原法

純的鋨酸鈉鹼吸收液用鹽酸中和至pH6~7, 80℃下加入甲酸或水合肼,使Na2OsO4還原為OsO2·nH2O,反應為:
Na2OsO4+Na2OsO4+HCOOH=====OsO2·H2O↓+Na2CO3
氫氣流中烘乾,900℃煅燒氫氣流中還原得鋨粉。
所有獲得金屬鋨粉的煅燒及降溫冷卻過程,都需在氫氣流中進行,獲得的鋨粉需立即轉入密閉乾燥器,因為空氣中的氧和二氧化碳氣體都能使鋨氧化自燃,生成四氧化鋨揮發。

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