一种三氯化钌的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种三氯化钌的生产工艺，该工艺是按照传统方法生产RuO4气体；然后采用稀盐酸吸收RuO4气体至溶液中Ru的浓度为59‑61g/L，同时，调节pH至1.9‑2.1，得到含钌溶液；向含钌溶液中加入分散溶剂，分散溶剂加入的体积为含钌溶液体积的9.8‑10.2%，得到分散后的含钌溶液；分散溶剂为双氧水、乙醇和丙酮按照体积比为1:（7.9‑8.1）:（0.95‑1.05）的混合物，接着将得到的分散后的含钌溶液采用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到三氯化钌粉末。本发明专利技术对传统三氯化钌的生产工艺进行改进，实现了连续化、规模化、设备化生产，达到了生产周期短、成本低、不污染环境的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工生产中金属选别
，具体涉及一种三氯化钌的生产工艺。
技术介绍
随着我国制造水平的不断发展，对钌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钌化合物产品主要为三氯化钌、醋酸钌、氧化钌、硝酸钌。该产品广泛应用于石油化工、氯碱工业、医药工业、香料工业、环保废水、废气和其他精密电子领域，目前国内钌催化剂的用量折合钌计已达到50吨/年。工业用钌催化剂可分为两类，一是均相催化剂即各类功能型钌化合物，典型代表如醋酸钌、氧化钌等；二是载体型催化剂，如钌碳、钌铱钛网等。其它还有电子行业用超细氧化钌等。目前国内三氯化钌的传统生产工艺为：。在传统生产工艺中，由于在浓缩结晶步骤中溶液的浓度一般比较低，需要进行长时间的加热浓缩，所以能耗高。同时在最终结晶时采用的是用玻璃容器进行烘烤，就会造成每一批次的产品一致性比较差。产品的金属含量只能靠工人的经验进行控制。产品结晶颗粒不均匀，在工业生产中，烘干后的产品基本上为块状，且由于生产步骤较多及能耗较高，所以成本较高。本专利申请针对上述状况，开展了三氯化钌的生产工艺技术研发，以获得能实现连续化生产，产品一致性好，成本低，降低金属损耗的生产加工技术，为钌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。
技术实现思路
针对目前三氯化钌在生产中存在的上述问题，本专利技术提供一种工艺简单、生产周期短、成本低、不污染环境，水溶性酸溶性好，钌含量稳定的三氯化钌的生产工艺。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种三氯化钌的生产工艺，包括如下步骤：步骤（1），按照传统方法生产RuO4气体；然后采用稀盐酸吸收RuO4气体，至溶液中Ru的浓度为59-61g/L，同时，调节pH至1.9-2.1，得到含钌溶液；所述的稀盐酸是质量分数为37%的盐酸与水按照体积比（1.9-2.1）:1混合而成；步骤（2），向步骤（1）得到的含钌溶液中加入分散溶剂，分散溶剂加入的体积为含钌溶液体积的9.8-10.2%，得到分散后的含钌溶液；所述的分散溶剂为双氧水、乙醇和丙酮的混合物，分散溶剂中双氧水、乙醇和丙酮的体积比为1:（7.9-8.1）:（0.95-1.05）；步骤（3），喷雾干燥：将步骤（2）得到的分散后的含钌溶液采用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到三氯化钌粉末；喷雾干燥的温度为180-200℃，进料量为800-1000mL/h；所述的喷雾干燥机的喷嘴的材质为聚四氟乙烯。进一步，优选的是，步骤（1）中所述的调节pH采用盐酸水溶液。进一步，优选的是，所述的盐酸水溶液是将质量分数为37%的盐酸与水按照体积比为1:（3-4）混合而成。进一步，优选的是，所述的喷雾干燥机的喷嘴口径为0.5-2mm。进一步，优选的是，步骤（1）中，采用稀盐酸吸收RuO4气体，至溶液中Ru的浓度为60g/L，同时，调节pH至2，得到含钌溶液；所述的稀盐酸是质量分数为37%的盐酸与水按照体积比2:1混合而成。进一步，优选的是，步骤（2）中分散溶剂加入的体积为含钌溶液体积的10%。进一步，优选的是，分散溶剂中双氧水、乙醇和丙酮的体积比为1:8:1。进一步，优选的是，所述的喷雾干燥产生的尾气采用碱液喷淋吸收。吸收后的溶液可以直接返回传统工艺中的蒸馏装置进行循环蒸馏即可。进一步，优选的是，所述的碱液的质量浓度为40%，即氢氧化钠的质量浓度为40%。本专利技术采用喷雾干燥机对高浓度的含钌溶液进行快速干燥结晶。在结晶过程中可以控制温度的准确性，得到稳定的钌含量稳定的产品，实现了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，用户可以自行设定机器的工作时间，无需人工看守，工作时间结束机器停止工作，无需人工看守，极大的节省了人工费用。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，稳定性更强；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1500mL/H～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。在尾气回收方面，申请人通过大量的试验工作最终确定采用喷淋吸收方法解决了尾气中的酸雾处理和微量三氯化钌晶体回收问题，实现环保、节能、连续化和批量化的生产。传统的三氯化钌的生产工艺是将钌粉与次氯酸钠反应，溶液呈棕黑色;b向步骤a生成的溶液中加入硫酸，反应生成金黄色RuO4气体;c将步骤b生成的RuO4气体通入盐酸溶液中，反应生成三氯化钌；重复步骤a和b，直至溶液呈无色透明，最后将得到的三氯化钌盐酸溶液蒸发结晶，即得三氯化钌。本专利技术在生产过程中，可通过改变干燥温度和进料量可以实现钌含量的控制，这样就可以根据客户的特殊需要对产品中的钌含量进行控制，予满足客户的特殊需要。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术对传统三氯化钌的生产工艺进行改进，实现了连续化、规模化、设备化生产，达到了生产周期短、成本低、不污染环境的目的，降低因生产工艺长而造成的生产损耗。本专利技术通过溶液浓度及酸度的调整及使用分散溶剂，同时采用喷雾干燥设备进行喷雾干燥，解决了目前传统工艺中由于工艺比较长生产步骤多就会造成金属损耗的问题，同时解决了添加分散剂在产品中的残留问题。本专利技术分散溶剂能在100℃时快速完全的汽化，且不影响三氯化钌产品的最终使用性能，可使得在喷雾干燥结晶时快速脱水，从而实现产品的一致性良好。产品的晶体均匀性好的目的。与传统工艺相比，无需浓缩结晶，可得到批次稳定的粉末状产品。相比传统工艺，损耗可降低至少60%。本专利技术确定三氯化钌批量结晶工艺参数，能批量制备产品，产品钌含量≥37%，水溶性和酸溶性均较好，产品粒度为-60目，产品性能稳定，一致性好，达到催化剂前驱体的使用要求。本专利技术对传统的喷雾干燥设备进行了技术改进，以符合本专利技术三氯化钌生产的需求。本专利技术得到三氯化钌产品直接为粉末状，这大大避免了块状三氯化钌在使用时带来的不便，以及使用时，长时间的分装、称量带来的潮解问题，这对于后续客户的使用效果给予了很大的提升。因为许多实验必须保持在无水的条件下进行，如果作为催化剂的三氯化钌被潮解，则会影响实验效果。在尾气回收方面，申请人通过大量的试验工作最终确定采用喷淋吸收方法解决了尾气中的酸雾处理和微量三氯化钌产品回收问题，实现环保、节能、连续化和批量化的生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。实施例1一种三氯化钌的生产工艺，包括如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氯化钌的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），按照传统方法生产RuO4气体；然后采用稀盐酸吸收RuO4气体，至溶液中Ru的浓度为59‑61g/L，同时，调节pH至1.9‑2.1，得到含钌溶液；所述的稀盐酸是质量分数为37%的盐酸与水按照体积比（1.9‑2.1）:1混合而成；步骤（2），向步骤（1）得到的含钌溶液中加入分散溶剂，分散溶剂加入的体积为含钌溶液体积的9.8‑10.2%，得到分散后的含钌溶液；所述的分散溶剂为双氧水、乙醇和丙酮的混合物，分散溶剂中双氧水、乙醇和丙酮的体积比为1:（7.9‑8.1）:（0.95‑1.05）；步骤（3），喷雾干燥：将步骤（2）得到的分散后的含钌溶液采用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到三氯化钌粉末；喷雾干燥的温度为180‑200℃，进料量为800‑1000mL/h；所述的喷雾干燥机的喷嘴的材质为聚四氟乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种三氯化钌的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），按照传统方法生产RuO4气体；然后采用稀盐酸吸收RuO4气体，至溶液中Ru的浓度为59-61g/L，同时，调节pH至1.9-2.1，得到含钌溶液；所述的稀盐酸是质量分数为37%的盐酸与水按照体积比（1.9-2.1）:1混合而成；步骤（2），向步骤（1）得到的含钌溶液中加入分散溶剂，分散溶剂加入的体积为含钌溶液体积的9.8-10.2%，得到分散后的含钌溶液；所述的分散溶剂为双氧水、乙醇和丙酮的混合物，分散溶剂中双氧水、乙醇和丙酮的体积比为1:（7.9-8.1）:（0.95-1.05）；步骤（3），喷雾干燥：将步骤（2）得到的分散后的含钌溶液采用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到三氯化钌粉末；喷雾干燥的温度为180-200℃，进料量为800-1000mL/h；所述的喷雾干燥机的喷嘴的材质为聚四氟乙烯。2.根据权利要求1所述的三氯化钌的生产工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的调节pH采用盐酸水溶液。...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓晖，郑恩华，张维峰，李雄，
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