一种粗钌粉制备三氯化钌的方法

2016-12-11
研发部

一种粗钌粉制备三氯化钌的方法

钌的熔点为2427 'C,难溶于各种酸,包括王水,但可与苛性碱和过氧化钠熔融;与次氯酸钠的硫酸溶液(中国专利,公开号:CN101462778A)等反应。三氯化钌是一种重要的贵金属无机化合物,可以与其它试剂生成络合物,还可以作为有机物的异构化、聚合、加氢等反应的催化剂,并且可用作电极涂层的活性催化材料,还能用于氯钌酸盐的制造和亚硫酸盐的测定等。目前,制备三氯化钌大多数是以纯钌粉为起始原料在碱性介质中或者在硫酸介质中氧化蒸馏,钌吸收液经浓缩、结晶、干燥获得,而以粗钌粉为起始原料制备三氯化钌却存在着工艺复杂、能耗高、腐蚀设备重、蒸馏次数多时间长、产品质量难控、产品收率低(最高也达不到88%)和污染环境等问题。

本发明的目的是提供一种粗钌粉制备三氯化钌的方法,该方法具有工艺简单、能耗低、绿色环保、腐蚀设备轻微、蒸馏次数少、反应时间短、产品质量易控、产品收率高。本文所用的技术方案如下:

将粗钌粉在稀硫酸、氯化铵、盐酸或氨水介质中经高频研磨机研磨活化至200 - 800 目后,过滤洗涤至中性,加去离子水浆化,在密闭状态下负压加入适量的质量分数为10-40%NaOH溶液;

加热升温至50 - 80 C,向步骤中通入氯气,控制反应温度为80 - 105 !C,生成黄色的RuO4气体;

将步骤生成的RuO4气体经负压通入一级或多级除杂吸收液中除杂后,通入多级盐酸吸收液中,盐酸吸收液恒温至15 - 2反应生成棕红色H2RuCl5溶液;

将步骤生成的H2RuCl5经加热浓缩、结晶和红外干燥获得黑褐色的RuCl3晶体。

具体实施条件如下:步骤研磨介质是稀硫酸、氯化铵、盐酸或氨水中的一种或二种混合物,溶液的质量分数为1 _ 15%,粗钌粉活化至200 - 800目后用去离子水洗涤至中性。步骤中粗钌粉(以钌量计)和氢氧化钠溶液的物料配比为1 50 - 200NaOH溶液的质量分数为10 - 40%, NaOH加入量应满足饥饿反应的原则。步骤中通入氯气流量为50 - 500mL/min,控制反应温度为 80 - 105 C。步骤除杂吸收液为稀硫酸、稀硝酸和去离子水的一种或几种物质,稀硫酸、稀硝酸溶液质量分数为0. 1 - 5%[0011] 上述制备方案中,步骤多级RuO4盐酸吸收液,盐酸浓度为2 - lOmol/L,盐酸吸收液恒温至15 -25 t,盐酸吸收RuO4的化学反应式为:2Ru04+20HC 1=2H2RUC 15+8H20+5CI2 f 上述制备方案中,步骤所述的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,还原剂在盐酸吸收液体系中的质量分数为0. 01 - 6%。步骤生成H2RuCl5浓缩、结晶和红外干燥获得黑褐色的RuCl3 晶体,浓缩、结晶、红外干燥温度为50 - 1000。制备方案中,蒸馏反应、除杂反应、吸收反应和尾气处理系统负压保持在 0. 01 - 0. IMpa

文利用氯气作为强氧化剂,首先将粗钌粉在稀硫酸、氯化铵、盐酸或氨水介质中经高频研磨机研磨活化至200 - 800目;再将活化钌粉氧化成RuO4气体与其它贵贱金属分离。然后经盐酸吸收和还原剂还原得到红棕色的H2RuCl5溶液,最后经浓缩、结晶、红外干燥得到成品三氯化钌晶体。本发明方法,以粗钌粉为原料,经活化后在自制的反应装置中制备三氯化钌,工艺简单、能耗低、绿色环保、腐蚀设备轻微、蒸馏次数少、反应时间短、产品质量易控、产品收率高,达98%以上。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司