一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法。以含钌电镀废液为主要原料，用盐酸或者氢氧化钾将含钌电镀废液调整至pH＝7，加入助剂盐酸胍，调整钌|：盐酸胍质量比为0.1

【技术实现步骤摘要】
一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法


[0001]本专利技术涉及含钌电镀废液再利用
，具体涉一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法。

技术介绍

[0002]钌是一种非常昂贵的稀有贵金属，用于催化剂生产的钌都是进口的，这使得钌催化剂的成本非常高。为了解决有限的钌资源与日益增长的钌需求之间的矛盾，有必要加强对钌二次资源的回收利用。因此，从含钌废液中回收利用钌不仅具有良好的环境效益和经济效益，还能在一定程度上缓解钌资源的匮乏。
[0003]含钌废液主要包括钌镀件洗液、含钌废定影液、镀钌废液。目前，蒸馏吸收法在三氯化钌的回收
中应用较多，方法相对成熟；但蒸馏吸收法中，钌的回收率不高，故经济运行成本较高。如专利申请号为CN201910743605.2，公开了一种回收镀钌废液中三氯化钌的方法，涉及贵金属回收
，包括：S1：在酸性介质下，对镀钌废液进行氧化蒸馏，得到三氯化钌和蒸余液；S2：对所述蒸余液进行萃取与反萃取，得到水相；S3：对所述水相进行氧化蒸馏。该专利技术提供的回收镀钌废液中三氯化钌的方法，通过将蒸馏工序与萃取工序相结合，进一步对蒸余液中残留的钌元素进行回收，且该方案成本较高。
[0004]专利申请号为CN202011294910.7的专利公开了一种从含钌废液中回收钌的方法，所述方法包括如下步骤：浓缩含钌废液，制备浓缩液；所述浓缩液中钌的重量百分比不低于1％；于所述浓缩液中加入亚硝酸盐进行初氧化，制备第一反应液；于所述第一反应液中加入高氯酸进行二级氧化，制备四氧化钌。该方法能够从含钌废液回收金属钌，但应用性能不佳，尤其是化学催化性能不理想。
[0005]聚氯乙烯为五大通用树脂之一，在许多领域有广泛的应用，合成聚氯乙烯用的氯乙烯单体(VCM)主要有乙炔法和乙烯法两种。在我国，由于受“富煤少油”资源结构的制约，以电石为原料的乙炔氢氯化法是我国目前合成氯乙烯单体的主要工艺，该方法以HgCl2/C为催化剂，反应为放热反应，且氯化汞为分子晶体，极易升华，对环境造成严重污染。2013年1月19日，联合国环境规划署通过了旨在全球范围内控制和减少汞排放的国际公约《水俣公约》，就具体限排范围作出详细规定，以减少汞对环境和人类健康造成的损害。近年来，乙炔氢氯化反应无汞催化剂的研究主要以贵金属Au为主，但均因成本太高无法工业化应用。
[0006]因此以含钌电镀废液制备性能优异、成本低的氯乙烯合成催化剂，对生态环境、经济运行成本等方面都具有重要意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供了一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法。
[0008]具体是通过以下技术方案来实现的：
[0009]一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法，先对含钌电镀废液进行pH调
节，再加入盐酸胍进行混合，最后利用载体吸附，即得氯乙烯合成催化剂。
[0010]一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法，包括如下步骤：
[0011]S1、取含钌电镀废液，并调整其pH＝7，获得含钌调整液；
[0012]S2、按照钌：盐酸胍＝0.1
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0.5：8
‑
20的质量比向含钌调整液中加入盐酸胍，并混合均匀，得混合液；
[0013]S3、将载体放入到混合液中浸渍，取出载体并干燥，即得氯乙烯合成催化剂。
[0014]所述混合液中钌：盐酸胍的质量比为0.1
‑
0.5：8
‑
20。
[0015]所述混合液中钌：盐酸胍的质量比为0.2：13。
[0016]所述氯乙烯合成催化剂中钌∶盐酸胍的质量比为0.1
‑
0.5：8
‑
20。
[0017]所述氯乙烯合成催化剂中钌∶盐酸胍的质量比为0.2：13。
[0018]所述载体为具有多孔结构、吸附能力的物质。
[0019]所述载体为活性炭、介孔碳、碳纳米管、石墨烯、三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛中任意一种或多种。
[0020]所述含钌调整液是向含钌电镀废液中加入盐酸或氢氧化钾进行调节而得。
[0021]有益效果：
[0022]①
该催化剂采用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂，达到了废弃资源循环利用的目的，工业化应用成本较低。
[0023]②
氯乙烯合成催化剂在催化乙炔与氯化氢的反应过程中，反应机理为氯化氢先与三价钌离子结合，然后与乙炔发生加成反应，选用盐酸胍作为配体，盐酸胍本身含有氯化氢分子，在实际应用过程中，活化周期短，加快乙炔分子与氯化氢分子的加成反应，避免发生积碳反应，延长了氯乙烯合成催化剂的使用寿命；
[0024]③
盐酸胍中的氮原子与三价钌离子发生配位，能够稳定三价钌离子，抑制二价钌离子向低价态转变，催化剂的稳定性较好。
[0025]④
本专利技术以含钌电镀废液为主要原料制备氯乙烯合成催化剂，催化剂的中不含汞，对环境无污染，且成本低，制作步骤少，制作工艺易控制，操作简便。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例与对比实例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0027]实施例1
[0028]用氢氧化钾溶液将钌镀件洗液调整pH＝7，在溶液中加入盐酸胍，调整钌：盐酸胍的质量比为0.2∶13，搅拌均匀，获得混合液，将活性炭放入混合液中浸渍、干燥得氯乙烯合成催化剂；该催化剂用于氯乙烯合成的反应，在温度130℃，乙炔和氯化氢的摩尔比为1：1.05，乙炔空速流速为22h
‑1，乙炔的转化率为99.7％，氯乙烯的选择性为99.7％。
[0029]实施例2
[0030]用氢氧化钾溶液将含钌废定影液调整pH＝7，在溶液中加入盐酸胍，调整钌：盐酸胍的质量比为0.15：12，搅拌均匀，获得混合液，将载体活性炭放入到混合液中浸渍、干燥得氯乙烯合成催化剂；该催化剂用于氯乙烯合成的反应，在温度140℃，乙炔和氯化氢的摩尔比为1：1.1，乙炔空速流速为20h
‑1，乙炔的转化率为99.6％，氯乙烯的选择性为99.5％。
[0031]实施例3
[0032]用盐酸溶液将镀钌废液调整pH＝7，在溶液中加入盐酸胍，调整钌：盐酸胍的质量比为0.25：16，搅拌均匀，获得混合液，将载体活性炭放入到混合液中浸渍、干燥得氯乙烯合成催化剂；该催化剂用于氯乙烯合成的反应，在温度120℃，乙炔和氯化氢的摩尔比为1：1.05，乙炔空速流速为25h
‑1，乙炔的转化率为99.8％，氯乙烯的选择性为99.7％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、取含钌电镀废液，并调整其pH＝7，获得含钌调整液；S2、按照钌∶盐酸胍＝0.1
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0.5：8
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20的质量比向含钌调整液中加入盐酸胍，并混合均匀，得混合液；S3、将载体放入到混合液中浸渍，取出载体并干燥，即得氯乙烯合成催化剂。2.根据权利要求1所述的一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法，其特征在于：所述混合液中钌：盐酸胍的质量比为0.1
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0.5：8
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20。3.根据权利要求1或2所述的一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化剂的方法，其特征在于：所述混合液中钌：盐酸胍的质量比为0.2：13。4.根据权利要求1所述的一种用含钌电镀废液制备氯乙烯合成催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈肖虎，裴丰，卞平官，舒晨，曹云超，罗丹丹，李杰瑞，郑凯，封小琴，李军旗，肖仁贵，
申请(专利权)人：湖北宜化化工科技研发有限公司贵州理工学院，
类型：发明
国别省市：