[发明专利]一种活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂回收方法领域，尤其是一种活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法。

背景技术

自1992年英国BP公司和美国Kellogg公司成功开发活性炭负载钌氨合成催化剂以来，钌被认为是继铁基催化剂以后的第二代催化剂。但是世界上钌的储存量比较少，加之价格昂贵，限制了钌氨合成催化剂的发展，尤其是催化剂在使用一段时间后会失掉活性，而钌资源的短缺就要求需要在废催化剂中有效回收得到钌。

中国发明专利CN200610052073.0和CN200810117483.8公开了活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法。其中专利号为CN200610052073.0的专利公开的技术方案为：浸泡除去碱金属和碱土金属化合物，然后将待回收样进行高温焙烧，除掉炭，待回收催化剂中含有的碱金属离子对炭的焙烧是有催化作用，除掉碱金属离子反而对后面的焙烧不利，能源消耗更多。除掉炭后，进行高温碱融，然后利用氧化剂得到RuO₄，再用强酸吸收，从而对钌进行回收；但由于RuO₄为有毒气体，存在潜在的危险。专利号为CN200810117483.8的专利公开的技术方案为：先通过浸泡除去碱金属和碱土金属化合物，焙烧除炭，然后高温碱融，再通过加碱沉淀法得到氢氧化钌沉淀，从而对钌进行回收；这个方法工序比较复杂，过程中能源的消耗比较大。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种回收工序简单，过程能耗小，回收率高的活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法。

为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：

一种活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法，其包括以下步骤：

（1）将催化剂放置在100～130℃环境下干燥2～24h；

（2）把干燥后的催化剂放置在400～800℃环境下焙烧4～20h；

（3）将焙烧后的剩余固体加入到过量酸溶液中进行浸渍；

（4）将浸渍后的溶液进行过滤和洗涤得到不溶性固体，即回收得到钌，将过滤和洗涤后的滤液回收作为制备活性炭负载钌催化剂的工艺水。

所述步骤（1）的催化剂为含有硝酸钌或金属钌的碱金属和碱土金属化合物助剂的活性炭负载钌催化剂。

所述的碱金属为钡或钾其中的一种以上。

所述步骤（2）还包括在在焙烧过程中持续通入含氧气的气体直至焙烧结束。

所述步骤（3）中酸溶液为硝酸、盐酸、甲酸、乙酸或乙二酸。

所述步骤（3）中酸溶液质量分数为10%～40%。

所述步骤（4）回收得到的钌主要成分为二氧化钌。

通过上述的技术目的，本发明的有益效果为：通过将活性炭负载钌催化剂干燥后进行焙烧，利用酸溶液将焙烧后的剩余固体进行溶解，将不溶的固体过滤洗涤后即可回收得到钌，该方案步骤简单，回收过程能耗低，且不会产生有毒气体。

具体实施方式

一种活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法，其包括以下步骤：

（1）将催化剂放置在100～130℃环境下干燥2～24h；

（2）把干燥后的催化剂放置在400～800℃环境下焙烧4～20h；

（3）将焙烧后的剩余固体加入到过量酸溶液中进行浸渍；

（4）将浸渍后的溶液进行过滤和洗涤得到不溶性固体，即回收得到钌，将过滤和洗涤后的滤液回收作为制备活性炭负载钌催化剂的工艺水。

所述步骤（1）的催化剂为含有硝酸钌或金属钌的碱金属和碱土金属化合物助剂的活性炭负载钌催化剂。

所述的碱金属为钡或钾其中的一种以上。

所述步骤（2）还包括在在焙烧过程中持续通入含氧气的气体直至焙烧结束。

所述步骤（3）中酸溶液为硝酸、盐酸、甲酸、乙酸或乙二酸。

所述步骤（3）中酸溶液质量分数为10%～40%。

所述步骤（4）回收得到的钌主要成分为二氧化钌。

实施例1

一种活性炭负载钌催化剂中钌的回收方法，其包括以下步骤：

（1）将含有硝酸钌和钡的碱金属和碱土金属化合物助剂的活性炭负载钌催化剂放置在130℃环境下干燥2h；

（2）取10g干燥后的催化剂放置在400℃通入空气的气氛环境下焙烧8h；

（3）将焙烧后的剩余固体加入到过量的质量分数为10%的硝酸溶液中进行浸渍至剩余固体未见明显溶解；

（4）将步骤（3）浸渍后的硝酸溶液进行过滤和洗涤得到不溶性固体，即回收得到钌，所述的钌主要成分为二氧化钌，将过滤和洗涤后含有钡的滤液回收作为制备活性炭负载钌催化剂的工艺水。