一种碱熔、酸溶联合法制备三氯化钌的方法技术

本发明专利技术涉及一种三氯化钌的回收制备方法，将含钌废液浓缩干燥，通过盐酸双氧水破坏后PH调节到11，加入次氯酸钠溶液再次氧化后过滤，滤液用乙醇还原为氢氧化钌，得到的氢氧化钌酸溶解后过滤得到含钌酸溶液，滤液加入氯化铵沉淀得到氯钌酸铵粗品，氯钌酸铵经过三次破坏纯化后得到杂质合格的氯钌酸铵，氯钌酸铵再次破坏后经过赶硝赶酸以及干燥得到三氯化钌纯品；酸溶得到的剩余固体采取碱熔法，加氢氧化钠和过氧化钠碱熔后，热水浸出，滤液乙醇或者亚硫酸钠溶液还原得到氢氧化钌，滤饼加盐酸溶解，碱熔后酸溶滤饼，钌回收率达99.7％以上。上述方法联合解决了钌灰重复碱熔的次数难处理的问题，又能有效的回收废料中的钌，增加了生产效益，有效避免了钌蒸馏法制备三氯化钌的安全风险。风险。

【技术实现步骤摘要】
一种碱熔、酸溶联合法制备三氯化钌的方法


[0001]本专利技术涉及一种含钌废料回收钌的方法，尤其是利用废料制备高纯钌粉以及利用废料制备三氯化钌的方法。

技术介绍

[0002]目前，钌的最大用途之一是生产计算机硬盘记忆材料。在硬盘生产过程中，部分钌溅射到防护圈上，产生大量的钌靶材废料，它是钌最重要的二次资源之一。三氯化钌是钌最重要的化合物之一，是一种重要的贵金属无机化合物，可以与其他试剂生成络合物，是多相催化、均相催化、有机物异构化、聚合、加氢等反应的催化剂，是电镀等领域的重要化工原料，广泛应用于化学、化工、电子、电镀等工业。目前国内大部分三氯化钌的制备方法都是氧化蒸馏法，含钌酸盐的浸出液置于反应瓶中，在氧化剂次氯酸钠存在下加热后滴加浓硫酸使得钌以四氧化钌的形式蒸出，蒸出后用盐酸溶液吸收得到三氯化钌溶液，再经过浓缩干燥得到三氯化钌固体，此过程中产生的四氧化钌有剧毒，超过100℃时，RuO4就爆炸分解，室温与乙醇接触也易爆炸；硫酸具有腐蚀性，稍有不慎就会造成灼烫，且此方法对设备的密封性要求也比较高，稍有漏气就会造成四氧化钌泄漏造成危险。本专利技术采用碱熔、酸溶联合制备三氯化钌的方法，解决了四氧化钌带来的危险，同时操作更加安全有效、且三氯化钌的回收率大幅提高。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中钌回收的困难问题，本专利技术提出酸法、碱熔联合法从废料中回收钌，通过浓缩后盐酸双氧水氧化后再还原富集为氢氧化钌，大大减少了其他杂质以及有机物对回收的影响，通过此步骤得到的氢氧化钌含量较高，有效富集了钌；氢氧化钌酸溶后不溶物可能是部分有机物，再采用煅烧除碳后碱熔，碱熔水浸滤液直接还原为杂质较少的氢氧化钌，滤饼酸溶后滤饼几乎不含钌，造液完成，后续制备氯钌酸铵再纯化制备三氯化钌，此法解决了三氯化钌蒸馏带来的危险以及钌灰多次碱熔的问题，况且，碱熔收率并不高，多次碱熔耗时费力，从而提高了钌的回收率以及回收效率，增加了生产收益。
[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种碱熔后固体直接酸溶，通过此种办法，有效减少碱熔次数，从而达到较高的收率。
[0005]本专利技术中碱熔过程选择过氧化物和氢氧化钠碱熔效果最好，用硝酸钠、氯酸钾等滤饼剩余较多且后处理比较麻烦。
[0006]本专利技术技术方案是这样实现的：首先将含钌物料浓缩干，再加入浓盐酸打浆破坏，滴加双氧水氧化，控制PH后过滤，滤去部分杂质，滤液加乙醇或者亚硫酸钠溶液还原为氢氧化钌，氢氧化钌酸溶，不溶物采取煅烧水洗再碱熔的办法，碱熔采用过氧化钡和氢氧化钠，含钡溶液继续提出制备过氧化钡，实现了钡的循环利用，制备成氯钌酸铵后纯化，合格后破坏制备三氯化钌。
[0007]本专利技术的技术方案具体为：
[0008](1)向反应釜中加入含钌物料，升温浓缩，浓缩到浆状后倒出干燥；
[0009](2)烘干后物料，加入质量一倍的浓盐酸破坏，升温到80℃后开始滴加双氧水，用量为含钌物料的1/3，回流3h；
[0010](3)加含量为30％的氢氧化钠溶液调PH＝11，调PH＝11后保温30min，滴加有效氯10％的次氯酸钠溶液，用量为加入固体量的1/6，滴加完毕后90℃保温3h，降温过滤；
[0011](4)滤液加入溶液量5％的乙醇溶液或者含量为10％的亚硫酸钠溶液还原；不溶物煅烧后备用；
[0012](5)滤饼加质量5倍浓盐酸酸溶，95℃回流4h，过滤除去不溶物，不溶物煅烧后备用；
[0013](6)煅烧的不溶物经过研磨后，加过氧化钡和氧氧化钠比例为含钌物料:氢氧化钠:过氧化钡＝1:1:1，搅拌均匀后650℃保温4h；水浸出，滤液同(4)，滤饼加盐酸溶解；
[0014](7)含钌酸溶液，升温到85℃后加入溶液量10％的浓硫酸，回流2h后冷却过滤除钡；
[0015](8)滤液浓缩，使钌含量为3％左右，加入含钌量折纯3倍的氯化铵沉淀，制备氯钌酸铵；氯钌酸铵经过含量为10％的氯化铵溶液洗涤；
[0016](9)氯钌酸铵加质量一倍浓盐酸打浆，升温到80℃后开始滴加硝酸，硝酸用量与盐酸配成王水比例；三次后得到杂质合格的氯钌酸铵；
[0017](10)氯钌酸铵第四次破坏，破坏后加盐酸赶硝，回流4h，赶硝后加纯水赶酸，加水三次；
[0018](11)浓缩不出水后倒出，烘箱105℃干燥36h后得到三氯化钌纯品。从(1)到(4)步骤，钌回收率高达99.7％，且处理方便，除去了废液中的有机物，有效的富集了废液中的钌，方便进行下一步处理。步骤(4)还原选择乙醇或者亚硫酸钠还原常温即可还原，搅拌后静置沉降便可实现固液分离，解决了难过滤等问题，且用量仅为溶液量的5％。过氧化钡碱熔可以循环利用，过氧化钡制备方法简单，盐酸不溶物碱熔后酸溶钌回收率在90％以上；步骤(8)到(11)从制备氯钌酸铵到氯钌酸铵纯化破坏来制备三氯化钌的方法，解决了蒸馏方法产生的四氧化钌的爆炸危险，方法的安全系数更高。步骤(11)烘干温度最高为105℃，超过此温度，产品的水溶性就很差，此温度条件下，既能有效干燥水分，又能保证三氯化钌产品的水溶性。所述产品钌含量均在35％～37％，正丁醇不溶物≤0.5％，杂质在国标范围以内。
具体实施方式
[0019]下面将结合本文专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，并不是全部的实施方式。给予本专利技术中的实施方式，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的其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。此外应理解，在阅读本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术做出各种改动或修改，这些等价形式同样属于本申请所附权利要求书所限定的范围
[0020]将某含钌碱性废液作为处理对象，本专利技术实施对含钌物料中的钌回收率高达95％以上。首先将含钌物料浓缩干；
[0021]实施例1：
[0022](1)取含钌物料200g，钌折纯0.5g，200g浓盐酸，40g水，升温搅拌；
[0023](2)缓慢升温到80℃后开始滴加双氧水67g，滴加完毕后保温3h；
[0024](3)用30％的氢氧化钠溶液调PH＝11，调完后加入有效氯10％的次氯酸钠溶液，用量为33.3g，保温3h；
[0025](4)此时降温过滤，过滤掉不溶物，不溶物700℃煅烧4h装袋备用；
[0026](5)滤液投入反应装置升温到80℃后加入乙醇65g还原，保温4h后冷却过滤；滤液726.93g，钌含量低于2ppm，此段回收率99.7％以上；多次重复累积；
[0027](6)滤饼4.78g加入三倍质量浓盐酸溶解，95℃保温3h，过滤掉不溶物，不溶物700℃煅烧4h装袋备用；酸溶滤液备用；多次重复累积；
[0028](7)煅烧的不溶物取15g，理论钌含量4.4g，加钌折纯10倍过氧化钡，物料一倍氢氧化钠搅拌均匀后，650℃保温4h，水浸液735.7g，钌含量214.16ppm，钌折纯157.56mg，滤饼42.12g，滤饼加浓盐酸酸溶后滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱熔、酸溶联合法制备三氯化钌的方法，包括如下步骤：(1)向反应釜中加入含钌废液，升温浓缩为含钌固体；(2)向含钌固体中加入物料一倍质量的浓盐酸；(3)升温到80℃后开始滴加双氧水氧化，回流2h；(4)调PH＝11，加入次氯酸钠再次氧化；(5)过滤，滤液用乙醇或者亚硫酸钠溶液还原；(6)滤饼酸溶后得到含钌酸溶液；(7)不溶物经过水洗研磨后，加入钌折纯10倍的过氧化钡以及固体物料质量一倍的氢氧化钠固体，搅拌均匀后650℃保温4h；(8)碱熔后水浸出，滤液用乙醇或者亚硫酸钠溶液还原，滤饼加三倍质量的浓盐酸溶解，滤饼酸溶后得到含钌酸溶液；(9)向含钌酸溶液中加入氯化铵，保温3h冷却过滤；(10)氯钌酸铵经过王水破坏三次得到合...

【专利技术属性】
技术研发人员：何松，马增亮，王介军，赵华，
申请(专利权)人：山东博苑医药化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：