低浓度复杂含钌废液制备三氯化钌
三氯化钌是钌最重要的化合物之一，是多相催化、均相催化、电镀、涂层等领域的重要化工原料。三氯化钌是电解槽金属阳极涂层的主要原料，在我国已生产20多年，我国已有电解槽生产企业30多家，金属阳极已在氯碱工业、无机电合成、有机电合成、冶金等电化学领域广泛应用，其中氯碱工业中隔膜法烧碱的95%是应用金属阳极电解槽生产的。我国钌资源贫乏，年产钌量仅有几十公斤，不到需求量的1%，因此，钌的二次资源再生回收利用具有重要意义。如何从二次资源中提取钌成为我国从业者关注的焦点，从电解槽中回收钌制备三氯化钌也是重点之一，目前，低浓度复杂含钌废液通常采用普通中和一活性炭吸附一焚烧富集的方法，或者使用强还原剂直接还原，这两种方法均有工艺复杂、能耗高、钌富集率低、杂质元素多和污染环境等缺点，同时在制备三氯化钌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、产品质量难控、产品收率低等问题。
本文的目的是提供一种低浓度复杂含钌废液制备三氯化钌的方法。其中低浓度复杂含钌废液富集钌的过程解决了工艺复杂、能耗高、钌富集率低、杂质元素多和污染环境等缺点，三氯化钌的制备采用氯气加氢氧化钠的生产工艺提高了产品质量，缩短了反应时间。本文采用的技术方案如下：低浓度复杂含钌废液经酸化、选择性沉钌、经常规洗涤干燥获得富集的钌渣；钌渣经氯气加碱蒸馏、盐酸吸收、浓缩烘烤制备成试剂级的三氯化钌。
具体实施条件如下：低浓度复杂含钌废液酸化是向低浓度复杂含钌废液中加入盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或两种混合酸，浓度为废液的1_15%。选择性沉钌是向溶液中加入硫化铵、水合肼、硫脲、硼氢化钠、氢氧化钠中的一种沉淀剂，加热至沸lh停止加热，加水稀释1倍，沉淀剂的用量为钌质量的0.5-10倍。钌渣经氯气加碱蒸馏、盐酸吸收、浓缩烘烤制备成试剂级的三氯化钌是按下列步骤进行的:①在密闭状态下负压加入质量分数为20-40%的NaOH溶液，粗钌粉和氢氧化钠溶液的物料配比为1: 10 - 100 ;②加热升温至80°C，向步骤①中通入氯气，通入氯气流量为50 - 120mL/min，控制反应温度在105°C，生成黄色的Ru04气体；③将步骤②生成的RuO 4气体经去离子水纯化，通入多级盐酸吸收液吸收，盐酸浓度为2-10mol/L，控温为25-40°C，盐酸吸收液中加入还原剂，还原剂是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇的一种或二种混合物，还原剂的质量分数为0.01 - 6%，反应生成棕红色H2RuC15溶液，尾气经负压通入15%的NaOH溶液吸收；④将步骤③生成的H 2RuCl5g常规加热浓缩、结晶和红外干燥获得黑褐色的RuC13晶体。
本方法，以低浓度复杂含钌废液为原料，酸化、选择性沉淀，钌渣在自制的反应装置中制备三氯化钌，具有工艺简单、能耗低、钌富集率高、杂质元素达标、蒸馏次数少、反应时间短、产品质量易控、产品收率高等特点。