(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐｄ金属塊を６０％硝酸に分解して硝酸Ｐｄ溶液を製造するにあたり、密閉容器中に６０％硝酸１重量部に対し３５％塩酸０．００３〜０．０３重量部の範囲とした混合液と前記Ｐｄ金属塊とを投入した後、加熱溶解することを特徴とする硝酸Ｐｄ溶液の製造方法。
【請求項２】
３５％塩酸が６０％硝酸１重量部に対し０．０１重量部であることを特徴とする請求項１記載の硝酸Ｐｄ溶液の製造方法。
【請求項３】
密閉容器中における容器内圧力が０．５〜１．０Ｋｇ／ｃｍ２  の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の硝酸Ｐｄ溶液の製造方法。
【請求項４】
前記密閉容器中に不活性ガスを封入して加熱溶解することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の硝酸Ｐｄ溶液の製造方法。
【請求項５】
不活性ガスとしてチッ素ガスを用いたことを特徴とする請求項４記載の硝酸Ｐｄ溶液の製造方法。
【請求項６】
Ｐｄ金属塊を硝酸に分解して硝酸Ｐｄ溶液を製造するにあたり、密閉容器中で、Ｐｄ金属塊を溶解温度８２〜９８℃に加熱溶解することを特徴とする硝酸Ｐｄ溶液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は硝酸Ｐｄ溶液の製造方法に関し、特に自動車排ガス浄化用触媒等に使用されている硝酸Ｐｄ溶液を高溶解率で迅速に製造することのできる硝酸Ｐｄ溶液の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、硝酸Ｐｄ溶液の製造方法としては、Ｐｄ金属塊を予め塩素処理したルツボを用いて融解し、次いでこの溶解したＰｄ金属塊中に約３００ｐｐｍの塩素を含有させて、更にそのＰｄ塊を約６０℃で硝酸に溶解させる方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、このような従来の硝酸Ｐｄ溶液の製造方法にあっては、Ｐｄ金属塊の溶解温度を硝酸の沸点温度以下である約６０℃と低く保つ必要があるので、溶解時間５０分で溶解率が７８％と低く、このため溶解時間を長くする必要があった。また、この時間の経過と共に硝酸の揮発による濃度低下が起こると同時に、硝酸の分解に伴って生成する不溶解性物質である酸化Ｐｄの沈殿が発生するという問題点があった。
【０００４】
従って本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、密閉容器を用い且つ、不活性ガスを封入することで高温溶解を可能にし、短時間に高溶解率で不溶解性物質の発生を起こさずに硝酸Ｐｄ溶液を製造することにより、上記問題点を解決することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の目的は、Ｐｄ金属塊を硝酸に分解して硝酸Ｐｄ溶液を製造するにあたり、好ましくは密閉容器中に硝酸１重量部に対し３５％塩酸０．００３〜０．０３重量部の範囲とした混合液と、前記Ｐｄ金属塊とを投入した後、所定温度に加熱溶解することを特徴とする硝酸Ｐｄ溶液の製造方法により達成された。
【０００６】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
まず、本発明の構成を説明する。
密閉容器として例えば外部加熱式グラスライニング槽等を用い、Ｐｄ金属塊と６０％硝酸及び３５％塩酸の混合液とを投入した後、不活性ガス（例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２  であるが、安価なＮ２  ガスを用いた）で内部置換を行ない、その後蒸気等の熱源を用いて加熱する。
【０００７】
この際、加熱温度は蒸気圧により槽内圧力が変化するため８２〜９８℃の範囲とし、槽内圧力を０．５〜１．０Ｋｇ／ｃｍ２  の範囲にコントロールする。所定温度に到達した後は、ゆっくり攪拌を行なってＰｄの溶解が速やかに進むようにすることが有効である。溶解開始３０分後、攪拌を続けながら熱源の供給を止めて放冷する。液温が３０℃以下となったところで液を取り出し、吸引濾過装置を用いて濾過し、濾紙上に残留する未溶解Ｐｄ金属塊の重量から溶解率を求め、又目視により不溶性物質の有無を確認する。
【０００８】
次に、本発明の作用を説明する。
硝酸Ｐｄ溶液は、Ｐｄ金属塊を６０％硝酸１重量部に対し３５％塩酸０．００３〜０．０３重量部の範囲とした混合液に溶解することによって製造することができる。３５％塩酸が６０％硝酸１重量部に対し０．００３重量部未満になると、Ｐｄ金属塊を溶解することができない。逆に、３５％塩酸が０．０３重量部を超えると、Ｐｄの酸化物を生じ溶解性を損なう。
特に、６０％硝酸１重量部に対し３５％塩酸が０．０１重量部とすることにより、Ｐｄ金属塊を迅速に高溶解することができる。
【０００９】
また、密閉容器中で溶解するため、加熱により槽内が加圧状態となるが、その圧力を０．５〜１．０Ｋｇ／ｃｍ２  とすることで、更に迅速な高溶解が可能となる。更に、本発明においてはＨＮＯ３  の分解による硝酸の減少が起こらず、併せて不活性ガスで満たされているので、ＨＮＯ３  の分解により生成されるＮＯ２  の発生が無く、以下に示す反応による酸化Ｐｄ等の不溶解物質の生成が起こらない。
【００１０】
ＨＮＯ３  の分解で発生するＮＯ２  は、以下に示す反応によってＰｄＯを生成する。
ＮＯ＋２ＨＮＯ３  →Ｈ２  Ｏ＋３ＮＯ２  
２ＮＯ２  →Ｎ２  Ｏ４  
Ｎ２  Ｏ４  ＋２Ｐｄ→２ＰｄＯ＋２ＮＯ
これにより溶解温度を高めても、不溶解性物質の生成を起こさずに、短時間で高い溶解率を得る製造法であることが解かる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００１２】
実施例１
外部加熱式６０Ｌグラスライニング槽にＰｄ金属塊２．０Ｋｇと、６０％硝酸溶液１０．０Ｋｇ及び３５％塩酸溶液１．０ｇ（０．０１重量部）の混合液とを投入した。投入した後密閉し、ガス封入口から窒素ガスを内部の空気と完全に置換出来る量である大凡６００Ｌを流し込んだ。
【００１３】
ガス封入バルブを締めた後、蒸気バルブを開にし、槽内温度が９０℃になった所で、蒸気バルブを絞り槽内圧力を確認しながら攪拌機を始動し、槽内圧力を約０．８Ｋｇ／ｃｍ２  に保ち３０分間溶解を行なった。この時の槽内温度は９５℃であった。その後、蒸気の供給を止めて攪拌を続けながら放冷した。槽内温度が３０℃になった所で、グラスライニング槽下部より液を抜き取り吸引濾過装置を用いて濾過し、濾紙を少量の純水で洗浄した。
【００１４】
得られた硝酸Ｐｄ溶液は重量を計測後少量をサンプリングし、Ｐｄ濃度の確認を湿式分析にて行なう。また、濾紙上に残った未溶解Ｐｄ及び不溶解性物質は乾燥しその重量を測定した。尚、濾紙上にはＰｄ酸化物である粉末状不溶解性物質の存在は認められなかった。濾紙上に残された未溶解Ｐｄ金属の重量は２０ｇであり、この結果本実施例で得られＰｄ金属塊の溶解率は９９％であった。
【００１５】
比較例１
塩素量約３００ｐｐｍを含有するＰｄ金属塊２．０Ｋｇを用いて溶解を行なった。Ｐｄ金属塊２．０Ｋｇを６０Ｌグラスライニング槽に入れ、６０％濃硝酸１０．０Ｋｇを添加し、液温を６２℃に加温し３０分間保ち溶解した。その後実施例１と全く同様にして溶解率を求めた所、７８％であった。
【００１６】
実施例２
６０％硝酸溶液１０．０Ｋｇ及び３５％塩酸溶液３．０ｇ（０．０３０重量部）の混合液を投入した他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９８％であった。
【００１７】
比較例２
６０％硝酸溶液１０．０Ｋｇ及び３５％塩酸溶液３．１ｇ（０．０３１重量部）の混合液を投入した他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９４％であった。また、未溶解Ｐｄ金属塊と共にＰｄの酸化が原因と思われる不溶解性物質を確認した。
【００１８】
実施例３
６０％硝酸溶液１０．０Ｋｇ及び３５％塩酸溶液０．３ｇ（０．００３重量部）の混合液を投入した他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９８％であった。
【００１９】
実施例４
６０％硝酸溶液１０．０Ｋｇ及び３５％塩酸溶液０．２９ｇ（０．００２９重量部）の混合液を投入した他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９１％であった。
【００２０】
比較例３
窒素置換を行なわず開放状態で、溶解温度を９５℃とした他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、７０％であった。また、未溶解Ｐｄ金属塊と共に不溶解性物質を確認した。
【００２１】
実施例５
窒素置換を行なわなかった他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９０％であった。また、未溶解Ｐｄ金属塊と共に不溶解性物質を確認した。
【００２２】
実施例６
使用する不活性ガスをアルゴン（Ａｒ）とした他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９９％であった。
【００２３】
実施例７
使用する不活性ガスをヘリウム（Ｈｅ）とした他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９９％であった。
【００２４】
実施例８
加熱温度（溶解温度）を約１０２℃に昇温し、槽内圧力を１．０５〜１．１０Ｋｇ／ｃｍ２  の範囲とした他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９２％であった。また、未溶解Ｐｄ金属塊と共にＰｄの酸化が原因と思われる不溶解性物質を確認した。
【００２５】
実施例９
加熱温度（溶解温度）を約８０℃に昇温し、槽内圧力を０．４５〜０．４９Ｋｇ／ｃｍ２  の範囲とした他は、実施例１と全く同様の操作を行ない溶解率を求めた所、９１％であった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、密閉容器中に好ましくは硝酸１重量部に対し３５％塩酸０．００３〜０．０３重量部の範囲とした混合液と前記Ｐｄ金属塊とを投入した後、所定温度に加熱溶解することにより、Ｐｄの酸化による溶液の品位低下を防ぐことができると共に、Ｐｄ金属塊の溶解性を向上させることによる硝酸Ｐｄ溶液を迅速に製造することができる。