一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法技术

本发明专利技术提出一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法，属于特种化学品技术领域。所述方法包括如下步骤：将含钌废水和氧化剂混合，在25～50℃的条件下进行反应，得到四氧化钌气体，并在含钌废水中通入压缩气使四氧化钌气体转入含有吸收液的吸收装置中，使四氧化钌与吸收液反应，得到含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液；将所述含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液进行减压蒸发，得到三氯化钌水合物。本发明专利技术提供的方法能耗低，反应温和，且可以实现对水溶液中痕量(ppm级)Ru进行回收。溶液中痕量(ppm级)Ru进行回收。溶液中痕量(ppm级)Ru进行回收。

【技术实现步骤摘要】
一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法


[0001]本专利技术属于特种化学品
，尤其涉及一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法。

技术介绍

[0002]钌(Ru)因其独特、稳定和高效的催化性能，归属于特种化学品，钌在工业催化和有机合成方面显现出巨大的工业价值。但我国钌资源贫乏，且分布稀散，伴生在其他金属矿物中，进而使得钌的冶炼难度大、成本高。同时我国化工行业每年产生大量的失效钌系催化剂，而且这些失效的钌系催化剂中钌的含量远高于一次原生矿产资源。再加上近年来，钌的价格不断上涨，因此，钌的二次资源再生回收利用具有重要的社会和经济价值。
[0003]目前从含钌废料中回收钌研究最广泛、工业应运最成熟的方法是熔融氧化蒸馏法，该方法适用于各种载体的失效催化剂和含钌废料的回收再生。但该工艺步骤较长，熔融蒸馏需要消耗大量能耗，且不适用低含量、体量大的废水溶液中的钌回收。而对于低浓度复杂含钌溶液通常采用普通中和沉淀
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吸附剂/絮凝剂吸附
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过滤
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焚烧富集的方法，或使用强还原剂还原。但这两种方法均有工艺复杂、能耗高、钌富集率低、杂质元素多和环境污染等缺点。同时在制备三氯化钌时，通常采用氯酸钠加硫酸体系，存在着蒸馏次数多、反应时间长、产品质量难、产品收率低等问题。
[0004]专利CN103540760A公开了一种从废氢氧化钌/硅藻土催化剂中回收钌的方法，但该方法在回收过程中使用剧毒化学品水合肼，存在安全隐患。且得到的硫化钌沉淀在后续催化剂再生时很难去除S元素，增加工艺难度和成本。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法，该方法能耗低，反应温和，且可以实现对水溶液中痕量(ppm级)Ru进行回收。
[0006]本专利技术提供了一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法，包括如下步骤：
[0007]将含钌废水和氧化剂混合，在25～50℃的条件下进行反应，得到四氧化钌气体，并在含钌废水中通入压缩气使四氧化钌气体转入含有吸收液的吸收装置中，四氧化钌与吸收液反应，得到含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液；
[0008]将所述含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液进行减压蒸发，得到三氯化钌水合物；
[0009]所述吸收装置内部设置有微孔砂芯玻璃板。
[0010]优选的，所述含钌废水中的钌为II～VI价态，含量为0.1～10000ppm。
[0011]优选的，所述氧化剂为高氯酸、次氯酸、氯酸钠、次氯酸钠、硝酸、氯气和过氧化氢中的一种或几种，用量为含钌废水质量的0.01％～10％。
[0012]优选的，所述压缩气为空气、氮气、氩气和氦气中的一种或多种，气体吹扫速率为0.1～1L/min。
[0013]优选的，所述氧化剂的加入方式为隔膜泵打入或采用滴加漏斗滴加，滴速为5～
10mL/min。
[0014]优选的，所述吸收液为质量分数为5～30％的盐酸溶液和乙醇的混合溶液；所述盐酸溶液和乙醇的质量比为1：0.005～0.05。
[0015]优选的，所述微孔砂芯玻璃板的层数为2～5层；所述微孔砂芯的孔径为1μm～100μm。
[0016]优选的，设置依次连接的2～3个吸收装置。
[0017]优选的，还包括与吸收装置连接的尾气吸收装置；所述尾气吸收装置内部装有质量分数为1～10％的氢氧化钠溶液。
[0018]优选的，所述减压蒸发干燥的方法为旋蒸蒸发干燥或减压蒸馏干燥，温度≤80℃。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0020]本专利技术提供了一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法，该方法是基于氧化蒸馏
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吸收法的基础上采用气体吹扫进行辅助吸收，同时在吸收装置中设置微孔砂芯玻璃板，大大增加气体在吸收液中的路径，增加气液接触面积，进而极大地提高吸收速率和反应效率。
[0021]同时本专利技术提供的方法中氧化过程为低温反应，能耗低，反应温和，过程安全，适合工业化生产。且该方法可以实现对水溶液中痕量(ppm级)Ru的回收，减少钌资源的浪费，并有效控制钌废水对环境的污染，实现资源的有效循环利用。
附图说明
[0022]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1为本专利技术提供的装置的结构示意图；
[0024]其中1
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空气压缩机、2
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蒸馏反应器、3
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吸收装置、4
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微孔砂芯玻璃板、5
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尾气吸收装置、6
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氧化剂存放瓶、7
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隔膜泵、8
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温度计。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术提供了一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法，包括如下步骤：
[0027]将含钌废水和氧化剂混合，在25～50℃的条件下进行反应，得到四氧化钌气体，并在含钌废水中通入压缩气使四氧化钌气体转入含有吸收液的吸收装置中，四氧化钌与吸收液反应，得到含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液；
[0028]将所述含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液进行减压蒸发，得到三氯化钌水合物；
[0029]所述吸收装置内部设置有微孔砂芯玻璃板。
[0030]本专利技术将含钌废水和氧化剂混合，在25～50℃的条件下进行反应，得到四氧化钌气体，并在含钌废水中通入压缩气使四氧化钌气体转入含有吸收液的吸收装置中，四氧化钌与吸收液反应，得到含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液。在本专利技术中，所述含钌废水中的钌
优选为II～VI价态，含量优选为0.1～10000ppm。在本专利技术中，所述钌可以是离子形态，也可以是含钌的不溶性无机盐或有机盐。
[0031]在本专利技术中，所述氧化剂优选为高氯酸、次氯酸、氯酸钠、次氯酸钠、硝酸、氯气和过氧化氢中的一种或几种，用量优选为含钌废水质量的0.01％～10％。
[0032]在本专利技术中，所述压缩气优选为空气、氮气、氩气和氦气中的一种或多种，气体吹扫速率优选为0.1～1L/min。在本专利技术中，所述氧化剂的加入方式优选为隔膜泵打入或采用滴加漏斗滴加，滴速优选为5～10mL/min。
[0033]在本专利技术中，所述吸收液为质量分数优选为5～30％的盐酸溶液和乙醇的混合溶液；所述盐酸溶液和乙醇的质量比优选为1：0.005～0.05。
[0034]在本专利技术中，所述微孔砂芯玻璃板的层数优选为2～5层；所述微孔砂芯的孔径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用含钌废水制备三氯化钌水合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将含钌废水和氧化剂混合，在25～50℃的条件下进行反应，得到四氧化钌气体，并在含钌废水中通入压缩气使四氧化钌气体转入含有吸收液的吸收装置中，四氧化钌与吸收液反应，得到含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液；将所述含有三氯化钌或H2RuCl5的吸收液进行减压蒸发，得到三氯化钌水合物；所述吸收装置内部设置有微孔砂芯玻璃板。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钌废水中的钌为II～VI价态，含量为0.1～10000ppm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂为高氯酸、次氯酸、氯酸钠、次氯酸钠、硝酸、氯气和过氧化氢中的一种或几种，用量为含钌废水质量的0.01％～10％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩气为空气、氮气、氩气和氦气中的一种或多种，气体吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢芳，苗力孝，刘天雷，魏志凯，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：