Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением


 


Владельцы патента RU 2580580:

УХАНЬ КАЙДИ ИНДЖИНИРИНГ ТЕКНОЛОДЖИ РИСЕРЧ ИНСТИТЬЮТ КО., ЛТД. (CN)

Изобретение относится к извлечению рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений. Способ включает его сушку, прокаливание, охлаждение и измельчение в черный порошок, содержащий оксид рутения. Помещение его в реактор с псевдоожиженным слоем, введение водорода для восстановления с получением при этом порошка, содержащего металлический рутений. Далее в реактор с восстановленным порошком вводят газовую смесь из кислорода и озона с получением при этом газообразного RuO4. Далее газообразный RuO4 вводят в раствор соляной кислоты с получением раствора H3RuCl6 и добавляют к нему избыток окислителя для образования гексахлорорутениевой (IV) кислоты. Далее добавляют избыток NH4Cl для получения твердого продукта гексахлорорутената (IV) аммония. Далее его восстанавливают и получают металлический рутений. Обеспечивается высокая степень извлечения рутения и упрощение процесса. 8 з.п. ф-лы, 4 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к технической области извлечения благородных металлов из отработанного катализатора, в частности к способу извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Рутений представляет собой очень дорогой редкий металл, имеет превосходные каталитические рабочие характеристики, имеет широкое применение в промышленности катализаторов и используется в основном при синтезе аммиака, при получении циклогексана посредством селективного гидрирования бензола и при производстве топливных элементов. Годовая добыча рутения в мире представляет собой всего лишь несколько дюжин тонн; при этом годовая добыча рутения в Китае составляет только несколько килограмм, что составляет меньше чем 1% от общей потребности. Следовательно, большая часть рутения, используемая для производства катализаторов в Китае, зависит от импорта, что приводит к высокой стоимости рутениевого катализатора. В дополнение к этому, чистота рутения в природных минералах в Китае составляет только 0,028 г/тонн; в то время как чистота рутения в катализаторе, как правило, не меньше чем 500 г/тонн, что гораздо выше, чем чистота рутения в природных минералах. Также композиция отработанного катализатора гораздо проще, чем у природных минералов. Само по себе извлечение рутения из отработанного катализатора способно осуществить циклическое использование ресурсов рутения, что является очень важным для сохранения ресурсов и защиты окружающей среды и имеет большую экономическую ценность.

Один из известных способов извлечения рутения из катализатора на носителе заключается в использовании способа "щелочного плавления - окислительной отгонки" с получением кристаллов β-RuCl3·xH2O. Заявка на патент Китая № 200610052073.0 описывает способ извлечения рутения из рутениевого катализатора, нанесенного на активированный уголь, включающий стадии: прокаливания рутениевого катализатора, нанесенного на активированный уголь, без промотора на основе щелочного металла или щелочноземельного металла, при 600-1000°C в течение 2-20 часов с получением серо-черного соединения; смешивания серо-черного соединения с KOH и KNO3, нагрева их при 300-950°C в течение 1-5 часов и охлаждения их с получением продукта щелочного плавления; растворения продукта щелочного плавления в воде при 50-90°C с получением раствора K2RuO4; введения NaClO и концентрированной H2SO4 в раствор K2RuO4 и дистилляции раствора K2RuO4 при 50-90°C в течение 2-4 часов с получением газообразного RuO4; и использования сильной кислоты для поглощения газообразного RuO4 и отгонки концентрированной кислоты при нормальном давлении или ее отгонки при пониженном давлении с получением соли рутения. Способ является сложным в работе, имеет высокое потребление энергии и низкую долю извлечения продукта и имеет длительной период рециклирования.

В дополнение к этому, заявка на патент Китая № 200610106338.0 описывает способ получения порошка рутения высокого качества из растворов, содержащих рутений. Способ описывает стадию прокаливания (NH4)3RuCl6 с получением порошка рутения, стадию, включающую сначала прокаливание (NH4)3RuCl6 при 500-800°C с получением крупного порошка рутения, затем измельчение крупного порошка рутения и, наконец, стадию повторного прокаливания крупного порошка рутения при 800-1000°C с получением порошка рутения, имеющего содержание хлора в 100 ч./млн или меньше. Этот способ использует хлорид аммония для непосредственного осаждения Ru(III) в соляной кислоте, содержащей рутений, и для получения (NH4)3RuCl6, способ прокаливает (NH4)3RuCl6 и использует водород для восстановления (NH4)3RuCl6 для получения рутения. Этот способ способен получать порошок рутения высокого качества. Однако, поскольку (NH4)3RuCl6, полученный посредством осаждения Ru(III), имеет высокую растворимость в воде, осаждение рутения в растворе является неполным и доля извлечения является очень низкой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом описанных выше проблем одной из целей настоящего изобретения является создание способа извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, который является простым в работе, недорогим, имеет короткий период извлечения и высокую долю извлечения.

Для достижения указанной выше цели в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, способ включает:

1) сушку отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 100-150°C в атмосфере азота в течение 1-2 часов, прокаливание отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 300-500°C в течение 2-4 часов, охлаждение отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, до комнатной температуры и измельчение отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, в черный порошок, содержащий оксид рутения;

2) помещение черного порошка в реактор с псевдоожиженным слоем, продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 20-40 минут, а затем продувку реактора с псевдоожиженным слоем водородом и восстановление черного порошка с получением порошка, содержащего рутений, при температуре 200-400°C при давлении 1-2 МПа в течение 2-3 часов;

3) продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 20-40 минут, а затем введение газовой смеси кислорода и озона для окисления порошка, содержащего рутений, с получением газообразного RuO4 при температуре 500-750°C при давлении 1-2 МПа в течение 1-8 часов;

4) введение газообразного RuO4 в раствор 3-8 молярную соляную кислоту и полное растворение газообразного RuO4 с получением раствора H3RuCl6;

5) введение избытка окислителя в раствор H3RuCl6, перемешивание раствора H3RuCl6 в течение 0,5-1,5 часа до полного окисления раствора H3RuCl6 с образованием H2RuCl6, введение избытка NH4Cl в раствор H2RuCl6, нагрев раствора H2RuCl6 до 60-90°C, перемешивание раствора H2RuCl6 в течение 1-3 часов, фильтрование раствора H2RuCl6 с получением осадка на фильтре и промывку осадка на фильтре с получением твердого продукта (NH4)2RuCl6, где окислитель представляет собой растворимый хлорат; и

6) восстановление твердого продукта (NH4)2RuCl6 при температуре 450-800°C с использованием газовой смеси водорода и азота с получением рутения, где объемная доля водорода в газовой смеси составляет 1-15%.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 3), объемная скорость газовой смеси кислорода и озона составляет 1000-4000 час-1.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 3), объемная доля озона в газовой смеси кислорода и озона составляет 1-20%.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 4), концентрация раствора соляной кислоты составляет 6 моль/л.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 5), масса NH4Cl превышает в 1,2-2,5 раза теоретическую массу NH4Cl, которая необходима для полной реакции с раствором H2RuCl6.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 5), окислитель представляет собой одно или несколько из следующих соединений: хлорат аммония, хлорат калия, хлорат натрия и хлорат магния.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 5), осадок на фильтре промывают с помощью раствора этанола.

В одном из видов данного варианта осуществления, на стадии 5), раствор H2RuCl6 перемешивают при 100-400 об/мин в течение 1-3 часов. Кроме того, является предпочтительным, чтобы раствор H2RuCl6 перемешивали при 200 об/мин в течение 1,5-2,5 часов.

Функции и принцип технологических параметров на каждой стадии способа извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, являются следующими:

Стадия 1) использует атмосферу азота для сушки и прокаливания при высоких температурах, которые могут эффективно удалять воду и остаточное органическое вещество в отработанном катализаторе. Полученный продукт содержит главным образом оксид рутения.

Стадия 2) восстанавливает оксид рутения в отработанном катализаторе до рутения в свободном состоянии, процесс реакции представляет собой:

RuO2+2H2=Ru+2H2O

Процессы реакции на стадии 3) представляют собой:

Ru+2O2=RuO4↑ и 3Ru+4O3=3RuO4↑,

и в газовой смеси можно использовать воздух или чистый кислород.

На стадии 4) газообразный RuO4 вводят в достаточное количество раствора 3-8 молярной соляной кислоты и газообразный RuO4 полностью поглощается и восстанавливается до раствора H3RuCl6, процесс реакции представляет собой:

2RuO4+22HCl=2H3RuCl6+8H2O+5Cl2↑.

Стадия 5) использует окислитель для окисления раствора H3RuCl6 в H2RuCl6, а затем вводит избыток хлорида аммония с получением осадка (NH4)2RuCl6, процессы реакции представляют собой:

6RuCl63-+ClO3-+6H+=6RuCl62-+Cl-+3H2O и

RuCl62-+2NH4+=(NH4)2RuCl6↓.

На стадии 5) для полного осаждения рутения нужно вводить избыток хлорида аммония. Предпочтительно, масса NH4Cl должна превышать в 1,2-2,5 раза теоретическую массу NH4Cl, которая необходима для полной реакции с раствором H2RuCl6 и для увеличения доли извлечения. Однако когда вводят избыток хлорида аммония, непрореагировавший хлорид аммония может кристаллизоваться. Для полного осаждения H2RuCl6 и для понижения содержания воды в осадке, количество вводимого хлорида аммония должно контролироваться и необходимо перемешивать раствор H2RuCl6 при 100-400 об/мин в течение 1-3 часов при введении хлорида аммония.

На стадии 6) твердый продукт (NH4)2RuCl6 восстанавливается с помощью водорода при высоких температурах с получением металлического рутения. С помощью дополнительной обработки металлического рутения может быть получен порошок рутения для получения целевого материала.

По сравнению с обычным способом "щелочного плавления - окислительной отгонки" в способе по настоящему изобретению после получения раствора H3RuCl6, который содержит рутений, на стадии извлечения, вводят окислитель для полного окисления раствора H3RuCl6 до H2RuCl6, а затем вводят избыток хлорида аммония с получением осадка (NH4)2RuCl6, это увеличивает долю осаждения рутения из раствора. В дополнение к этому, осадок (NH4)2RuCl6 можно непосредственно использовать для получения металлического рутения посредством восстановления при прокаливании с помощью водорода при высоких температурах. Процесс извлечения по настоящему способу является простым в работе, имеет низкое потребление энергии в реакции, осуществляет эффективное рециклирование рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, повышает экономическую выгоду и является преимущественным для повторного использования рутения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Для дополнительного иллюстрирования изобретения способа извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, ниже описываются подробные варианты осуществления. Необходимо отметить, что следующие далее примеры предназначены для описания, а не для ограничения настоящего изобретения.

Пример 1

Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, способ включает:

1) взвешивание 90 г отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением (в котором массовое процентное содержание рутения составляет 5,0%), и помещение отработанного катализатора в тигель, помещение тигля в муфельную печь, продувку муфельной печи азотом, сушку отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 100-150°C в атмосфере азота в течение 1-2 часов, прокаливание отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 300-500°C в течение 2-4 часов для удаления остаточных органических веществ с отработанного катализатора, охлаждение до комнатной температуры с получением 81,2 г черного твердого продукта и измельчение черного твердого продукта в черный твердый порошок;

2) помещение 60 г полученного черного порошка в реактор с псевдоожиженным слоем, продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 30 минут, а затем продувку реактора с псевдоожиженным слоем водородом и восстановление черного порошка с получением порошка, содержащего металлический рутений, при температуре 300°C при давлении 1,0 МПа в течение 2 часов;

3) продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 20 минут, а затем введение газовой смеси кислорода и озона для окисления порошка, содержащего рутений, с получением газообразного RuO4 при температуре 600-650°C при давлении 1 МПа в течение 4 часов, при этом объемная скорость газовой смеси кислорода и озона составляет 1200 час-1 и объемная доля озона в газовой смеси кислорода и озона составляет 20%;

4) введение газообразного RuO4 в раствор 6 молярной соляной кислоты и полное поглощение газообразного RuO4 с получением раствора H3RuCl6;

5) медленное введение 0,63 г (что превышает в 1,2 раза теоретическую массу 0,525 г, которая необходима для полной реакции) порошка окислителя NaClO3 в раствор H3RuCl6, перемешивание раствора H3RuCl6 в течение 0,5 часа до полного окисления раствора H3RuCl6 с образоваанием H2RuCl6, введение 3,81 г NH4Cl (что превышает в 1,2 раза теоретическую массу 3,18 г NH4Cl, которая необходима для полной реакции) в раствор H2RuCl6, нагрев раствора H2RuCl6 до 90°C, перемешивание раствора H2RuCl6 в течение 1,5 часа при 200 об/мин с получением осадка (NH4)2RuCl6, фильтрование раствора H2RuCl6 с получением осадка на фильтре, промывку осадка на фильтре с помощью раствора этанола для удаления примесей и соляной кислоты из осадка на фильтре и сушку осадка на фильтре с получением твердого продукта (NH4)2RuCl4; и

6) восстановление твердого продукта (NH4)2RuCl6 при температуре 650°C с использованием газовой смеси водорода и азота с получением металлического рутения, объемная доля водорода в газовой смеси составляет 5%, масса металлического рутения согласно измерениям составляет 2,941 г.

В этом варианте осуществления доля извлечения рутения составляет 98,03%.

Пример 2

Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, способ включает:

1) взвешивание 90 г отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением (в котором массовое процентное содержание рутения составляет 5,0%), и помещение отработанного катализатора в тигель, помещение тигля в муфельную печь, продувку муфельной печи азотом, сушку отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 100-150°C в атмосфере азота в течение 1-2 часов, прокаливание отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 300-500°C в течение 2-4 часов для удаления остаточных органических веществ с отработанного катализатора, охлаждение до комнатной температуры с получением 81,2 г черного твердого продукта и измельчение черного твердого продукта в черный твердый порошок;

2) помещение 60 г полученного черного порошка в реактор с псевдоожиженным слоем, продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 20 минут, а затем продувку реактора с псевдоожиженным слоем водородом и восстановление черного порошка с получением порошка, содержащего металлический рутений, при температуре 200°C при давлении 1,5 МПа в течение 3 часов;

3) продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 30 минут, а затем введение газовой смеси кислорода и озона для окисления порошка, содержащего рутений, с получением газообразного RuO4 при температуре 600°C при давлении 1,5 МПа в течение 4 часов, при этом объемная скорость газовой смеси кислорода и озона составляет 3000 час-1 и объемная доля озона в газовой смеси кислорода и озона составляет 10%;

4) введение газообразного RuO4 в раствор 3 молярной соляной кислоты и полное растворение газообразного RuO4 с получением раствора H3RuCl6;

5) медленное введение 0,72 г (что превышает в 1,2 раза теоретическую массу, которая необходима для полной реакции) порошка окислителя KClO3 в раствор H3RuCl6, перемешивание раствора H3RuCl6 в течение 1 часа до полного окисления раствора H3RuCl6 с образованием H2RuCl6, введение 4,77 г NH4Cl (что в 1,5 раза превышает теоретическую массу NH4Cl, которая необходима для полной реакции) в раствор H2RuCl6, нагрев раствора H2RuCl6 до 80°C, перемешивание раствора H2RuCl6 в течение 1,5 часа при 200 об/мин с получением осадка (NH4)2RuCl6, фильтрование раствора H2RuCl6 с получением осадка на фильтре, промывку осадка на фильтре с помощью раствора этанола для удаления примесей и соляной кислоты из осадка на фильтре и сушку осадка на фильтре с получением твердого продукта (NH4)2RuCl6; и

6) восстановление твердого продукта (NH4)2RuCl6 при температуре 800°C с использованием газовой смеси водорода и азота с получением металлического рутения, объемная доля водорода в газовой смеси составляет 10%, масса металлического рутения согласно измерениям составляет 2,976 г.

В этом варианте осуществления доля извлечения рутения составляет 99,2%.

Пример 3

Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, способ включает:

1) взвешивание 90 г отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением (в котором массовое процентное содержание рутения составляет 5,0%), и помещение отработанного катализатора в тигель, помещение тигля в муфельную печь, продувку муфельной печи азотом, сушку отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 100-150°C в атмосфере азота в течение 1-2 часов, прокаливание отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 300-500°C в течение 2-4 часов для удаления остаточных органических веществ в отработанном катализаторе, охлаждение до комнатной температуры с получением 81,2 г черного твердого продукта и измельчение черного твердого продукта в черный твердый порошок;

2) помещение 60 г полученного черного порошка в реактор с псевдоожиженным слоем, продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 40 минут, а затем продувку реактора с псевдоожиженным слоем водородом и восстановление черного порошка с получением порошка, содержащего металлический рутений, при температуре 400°C при давлении 2,0 МПа в течение 2,5 часов;

3) продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 40 минут, а затем введение газовой смеси кислорода и озона для окисления порошка, содержащего рутений, с получением газообразного RuO4 при температуре 650°C при давлении 2 МПа в течение 5 часов, при этом объемная скорость газовой смеси кислорода и озона составляет 4000 час-1 и объемная доля озона в газовой смеси кислорода и озона составляет 15%;

4) введение газообразного RuO4 в раствор 5 молярной соляной кислоты и полное растворение газообразного RuO4 с получением раствора H3RuCl6;

5) медленное введение 1,13 г (что превышает в 1,2 раза теоретическую массу, которая необходима для полной реакции) порошка окислителя Mg(ClO3)2 в раствор H3RuCl6, перемешивание раствора H3RuCl6 в течение 1,5 часа до полного окисления раствора H3RuCl6 с образованием H2RuCl6, введение 6,36 г NH4Cl (что превышает в 2 раза теоретическую массу NH4Cl, которая необходима для полной реакции) в раствор H2RuCl6, нагрев раствора H2RuCl6 до 90°C, перемешивание раствора H2RuCl6 в течение 2,5 часа при 100 об/мин с получением осадка (NH4)2RuCl6, фильтрование раствора H2RuCl6 с получением осадка на фильтре, промывку осадка на фильтре с помощью раствора этанола для удаления примесей и соляной кислоты из осадка на фильтре и сушку осадка на фильтре с получением твердого продукта (NH4)2RuCl6; и

6) восстановление твердого продукта (NH4)2RuCl6 при температуре 650°C с использованием газовой смеси водорода и азота с получением металлического рутения, объемная доля водорода в газовой смеси составляет 15%, масса металлического рутения согласно измерениям составляет 2,946 г.

В этом варианте осуществления доля извлечения рутения составляет 98,2%.

Пример 4

Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, способ включает:

1) взвешивание 90 г отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением (в котором массовое процентное содержание рутения составляет 5,0%), и помещение отработанного катализатора в тигель, помещение тигля в муфельную печь, продувку муфельной печи азотом, сушку отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 100-150°C в атмосфере азота в течение 1-2 часов, прокаливание отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением, при 300-500°C в течение 2-4 часов для удаления остаточных органических веществ в отработанном катализаторе, охлаждение до комнатной температуры с получением 81,2 г черного твердого продукта и измельчение черного твердого продукта в черный твердый порошок;

2) помещение 60 г полученного черного порошка в реактор с псевдоожиженным слоем, продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 25 минут, а затем продувку реактора с псевдоожиженным слоем водородом и восстановление черного порошка с получением порошка, содержащего металлический рутений, при температуре 350°C при давлении 2,0 МПа в течение 3 часов;

3) продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 35 минут, а затем введение газовой смеси кислорода и озона для окисления порошка, содержащего рутений, с получением газообразного RuO4 при температуре 600°C при давлении 2 МПа в течение 6 часов, при этом объемная скорость газовой смеси кислорода и озона составляет 4000 час-1 и объемная доля озона в газовой смеси кислорода и озона составляет 5%;

4) введение газообразного RuO4 в раствор 6 молярной соляной кислоты и полное растворение газообразного RuO4 с получением раствора H3RuCl6;

5) медленное введение 0,63 г (что превышает в 1,2 раза теоретическую массу, которая необходима для полной реакции) порошка окислителя NaClO3 в раствор H3RuCl6, перемешивание раствора H3RuCl6 в течение 1,5 часа до полного окисления раствора H3RuCl6 с образованием H2RuCl6, введение 7,94 г NH4Cl (что превышает в 2,5 раза теоретическую массу NH4Cl, которая необходима для полной реакции) в раствор H2RuCl6, нагрев раствора H2RuCl6 до 70°C, перемешивание раствора H2RuCl6 в течение 1 часа при 400 об/мин с получением осадка (NH4)2RuCl6, фильтрование раствора H2RuCl6 с получением осадка на фильтре, промывку осадка на фильтре с помощью раствора этанола для удаления примесей и соляной кислоты из осадка на фильтре и сушку осадка на фильтре с получением твердого продукта (NH4)2RuCl6; и

6) восстановление твердого продукта (NH4)2RuCl6 при температуре 800°C с использованием газовой смеси водорода и азота с получением металлического рутения, объемная доля водорода в газовой смеси составляет 15%, масса металлического рутения согласно измерениям составляет 2,901 г.

В этом варианте осуществления доля извлечения рутения составляет 96,7%.

1. Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, содержащего рутений, включающий:
1) сушку отработанного катализатора при 100-150°C в атмосфере азота в течение 1-2 часов, прокаливание при 300-500°C в течение 2-4 часов, охлаждение до комнатной температуры и измельчение отработанного катализатора до черного порошка, содержащего оксид рутения,
2) размещение черного порошка в реактор с псевдоожиженным слоем, продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 20-40 минут, а затем продувку реактора с псевдоожиженным слоем водородом и восстановление черного порошка с получением порошка, содержащего рутений, при температуре 200-400°C при давлении 1-2 МПа в течение 2-3 часов,
3) продувку реактора с псевдоожиженным слоем азотом в течение 20-40 минут, а затем введение газовой смеси кислорода и озона для окисления порошка, содержащего рутений, с получением газообразного RuO4 при температуре 500-750°C при давлении 1-2 МПа в течение 1-8 часов,
4) введение газообразного RuO4 в раствор 3-8 молярной соляной кислоты и полное растворение газообразного RuO4 с получением раствора H3RuCl6,
5) медленное введение избытка окислителя в раствор H3RuCl6, перемешивание раствора H3RuCl6 в течение 0,5-1,5 часа до полного окисления раствора H3RuCl6 с образованием H2RuCl6, введение избытка NH4Cl в раствор H2RuCl6, нагрев раствора H2RuCl6 до 60-90°C, перемешивание раствора H2RuCl6 в течение 1-3 часов, фильтрование раствора H2RuCl6 с получением осадка на фильтре и промывку осадка на фильтре с получением твердого продукта (NH4)2RuCl6, при этом окислитель представляет собой растворимый хлорат,
6) восстановление твердого продукта (NH4)2RuCl6 при температуре 450-800°C с использованием газовой смеси водорода и азота с получением рутения, при этом объемная доля водорода в газовой смеси составляет 1-15%.

2. Способ по п. 1, в котором на стадии 3) объемная скорость газовой смеси кислорода и озона составляет 1000-4000 час-1.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии 3) объемная доля озона в газовой смеси кислорода и озона составляет 1-20%.

4. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии 4) концентрация раствора соляной кислоты составляет 6 моль/л.

5. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии 5) масса NH4Cl превышает в 1,2-2,5 раза теоретическую массу NH4Cl, которая необходима для полной реакции с раствором H2RuCl6.

6. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии 5) окислитель представляет собой одно или несколько из следующих соединений: хлорат аммония, хлорат калия, хлорат натрия и хлорат магния.

7. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии 5) осадок на фильтре промывают с помощью раствора этанола.

8. Способ по п. 1 или 2, в котором на стадии 5) раствор H2RuCl6 перемешивают при 100-400 об/мин в течение 1-3 часов.

9. Способ по п. 8, в котором на стадии 5) раствор H2RuCl6 перемешивают при 200 об/мин в течение 1,5-2,5 часов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.

Группа изобретений относится к области обработки красного шлама. Способы включают выщелачивание красного шлама с использованием HCl с получением продукта выщелачивания, содержащего ионы первого металла, например алюминия, и твердое вещество.

Изобретение относится к отражательной печи для переплава алюминиевых ломов. Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, две сливные летки, две поворотные чаши, газоход и сварной каркас, на котором все размещено.

Изобретение относится к способу добычи ванадия, никеля и молибдена из остатков очистки тяжелой сырой нефти. Способ включает пиролиз и сжигание остатков при температурах до 900°C для образования золы.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, может быть использовано для выщелачивания и растворения металлической меди из сырья и промпродуктов. Выщелачивание металлической меди из медьсодержащего материала в растворах серной кислоты проводят с добавкой окислителя при нагревании и наложении переменного тока промышленной частоты.
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке серебросодержащих цинковых кеков, образующихся при извлечении цинка из сульфидных концентратов.

Изобретение относится к устройству и способу для извлечения из горячего шлака цветных металлов, например алюминия и его сплавов, магния, цинка. Устройство содержит раму со сжимающей шлак оребренной и полой головкой с патрубками с воздушным охлаждением, изложницу для сбора отжатого из шлака металла, установленную на ней шлаковницу, в донной части которой выполнены одно или несколько сквозных дренажных отверстий, уплотнение, размещенное в зазоре между шлаковницей и изложницей, в донной части шлаковницы и/или изложницы выполнено по крайней мере одно сквозное отверстие с соединением для подключения вакуума.
Изобретение относится к переработке цинк-железосодержащих пылей металлургического производства и может быть использовано в черной металлургии. Цинк-железосодержащие пыли формуют в гранулы путем окатывания c углеродным восстановителем, который вводят в шихту в виде суспензии в уксуснокислом растворе с концентрацией 3-10 мас.%.

Изобретение относится к способу переработки отходов шлифования постоянных магнитов. Шлифотходы смешивают с концентрированной (не менее 92%) серной кислотой в количестве, необходимом для получения твердого агломерированного продукта.

Изобретение относится к переработке радиоэлектронного лома, в частности электронных плат. Исходное сырье измельчают, обогащают методами электрической и магнитной сепарации, из полученных концентратов извлекают благородные металлы, хвосты обогащения распульповывают в воде при отношении Ж:Т не менее 7 в присутствии лигносульфоната с расходом последнего 1-3 кг/т твердого.

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.
Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы. Сущность изобретения заключается в том, что пентландит-пирротиновый концентрат, измельченный до частиц 6-25 мкм, выщелачивают при 90-105°C и давлении кислорода до 1,0 МПа в присутствии серной кислоты и сульфата натрия.

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов.

Способ извлечения металлов включает выщелачивание руды путем непрерывного многостадийного противоточного кучного выщелачивания. На каждой промежуточной стадии подают выщелачивающий раствор, приготовленный из маточного раствора, полученного на следующей стадии выщелачивания предыдущей кучи.

Изобретение относится к извлечению металлов и металлических соединений из металлоносного сырья. Способ включает смешивание с водной средой металлоносной руды и/или источника сырья, содержащего первый металл в нерастворимой форме, хромоносный материал в качестве второго металла, и другие соединения, для получения суспензии, содержащей первый металл в нерастворимой форме, соединения Cr и другие соединения.

Изобретение относится к способу, c помощью которого ценные металлы и возможные благородные металлы извлекают из смешанного штейна, полученного в плавильной печи. Ценные металлы в материале, полученном в плавильной печи, выщелачивают кислым раствором, содержащим сульфат и хлорид, из которого каждый металл выделяют с помощью экстракции растворителем.

Предложен способ пирометаллургической переработки никельсодержащего сульфидного материала с использованием флюсовой композиции, содержащей соединение кальция.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов, а именно кучного выщелачивания окисленных силикатных никелевых руд, состоящих преимущественно из гидросиликатов магния, железа и минералов группы кремнезема.
Изобретение относится к регенерации вторичного металлического сырья, в частности к переработке металлических отходов ренийсодержащих жаропрочных сплавов на основе никеля.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к получению оксида кобальта Co3O4 для производства твердых сплавов типа WC-Co. Оксид кобальта осаждают из азотнокислого раствора кобальтсодержащего сырья путем обработки в автоклаве гидроксидом аммония (NH4OH) при температуре 240-260°C в течение 1-2 ч.

Изобретение относится извлечению металлического кобальта, рутения и алюминия из отработанного катализатора Co-Ru/Al2O3 для синтеза Фишера-Тропша. Катализатор подвергают воздействию прокаливанием и восстановительной обработке.
Наверх