[发明专利]一种钌离子回收方法

说明书

本发明公开了一种钌离子回收方法，属于钌离子回收再利用领域。其技术方案包括向含有钌离子的水溶液中加入氧化剂，将钌离子全部氧化为四价；加入碱性物质将钌离子沉淀，对沉淀进行过滤洗涤；加入盐酸溶解得到三氯化钌回收物。本发明应用于水相中痕量的钌离子回收方面，解决了现有钌回收处理方法存在的步骤繁琐、过程损失大、回收效率低、操作难度大、成本及安全隐患高的技术问题，具有无毒无害、操作简单、过程安全、能耗低、回收效率高且能实现水相中痕量的钌离子(ppm级)高回收率的特点。

技术领域

本发明属于钌离子回收再利用领域，尤其涉及一种钌离子回收方法。

背景技术

钌(Ru)作为铂族金属元素家族的一员，因其独特、稳定和高效的催化性能，在工业催化和有机合成方面显现出巨大的工业价值。但钌在地壳中含量少、丰度低，仅为1.0ⅹ10^-9。同时，我国钌资源稀缺且分布稀散，伴生在其他金属矿物中，从一次矿石资源中冶炼具有难度大、成本高的问题；然而，我国化工行业失效的钌系催化剂总量巨大，每年产生的失效催化剂数量可达500t，按照平均含量2％计算，钌的质量可达10t，同时钌的含量也远高于一次原生矿产资源，再加上近年来钌的价格不断上涨，回收再生失效催化剂中的金属钌将创造巨大的社会价值和经济效益。

中国专利CN103540760A公开了一种从废氢氧化钌/硅藻土催化剂中回收钌的方法，包括：1)取废氢氧化钌/硅藻土催化剂，加入盐酸，进行浸出反应，过滤除去硅藻土中的不溶物后，得含三价钌离子的水溶液；2)向含三价钌离子的水溶液中加入还原剂，还原反应后，得到含一价钌离子的水溶液，其中还原剂为水合肼或盐酸肼；3)向含一价钌离子的水溶液中加入氨水，调节pH至8-10，使得一价钌离子与氨反应生成溶于水的络合物，过滤除杂后，得到络合物的水溶液；4)向络合物水溶液中加入硫化钠，进行反应，过滤，干燥，得到硫化钌；5)对硫化钌进行钌提纯。该回收方法不用碱熔和高温氯化，减少空气污染和能源浪费，减少中间步骤钌的流失。

然而，上述回收方法首先使用水合肼/盐酸肼还原法三价钌，再通过加入氨水形成钌(I)-氨络合物，然后再加入硫化钠沉淀得硫化钌。存在回收步骤繁琐，过程损失较大，效率不高的问题；同时，回收过程中使用的水合肼为剧毒化学品，存在安全隐患。最关键的是硫化钌沉淀在后续催化剂再生时很难去除S元素，增加工艺难度和成本。在上述方法中，从硫化钌沉淀中提取钌时，使用了氧化蒸馏法，即在HCl和氧化剂同时存在时通过加热使钌以四氧化钌气体的形式脱出，而后HCl吸收。这同时增加了实验操作难度和安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的技术问题是克服现有钌回收处理方法存在的步骤繁琐、过程损失大、回收效率低、操作难度大、成本及安全隐患高的技术问题，提出一种具有无毒无害、操作简单、过程安全、能耗低、回收效率高且能实现水相中痕量的钌离子(ppm级)高回收率的钌离子回收方法。

为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种钌离子回收方法，包括：

向含有钌离子的水溶液中加入氧化剂，将钌离子全部氧化为四价；

加入碱性物质将钌离子沉淀，对沉淀进行过滤洗涤；

加入盐酸溶解得到三氯化钌回收物。

优选的，所述含有钌离子的水溶液中钌离子的浓度为1-1000ppm。

优选的，所述含有钌离子的水溶液中钌离子的价态为2价、3价、4价中的至少一种。

优选的，所述氧化剂为双氧水、氧气、硝酸中的任意一种。

优选的，所述氧化剂的浓度为0.1-5g/L。

优选的，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氨水、次氯酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的任意一种。