什么是钌,钌的性质,钌回收

金泽贵金属回收 铱钌收购 2022-06-21 54162 0

什么是钌?

钌(Ru),化学元素,元素周期表第5和第6周期第8-10族(VIIIb)铂金属之一,用作合金剂以硬化铂和钯。银灰色的钌金属看起来像铂,但更稀有、更硬、更脆。俄罗斯化学家卡尔·卡洛维奇·克劳斯(KarlKarlovichKlaus)确立了(1844年)这种稀有而明亮的金属的存在,并保留了他的同胞戈特弗里德·威廉·奥桑(GottfriedWilhelmOsann)为铂族元素所建议的名称(1828年),但这种铂族元素的发现仍然没有定论。钌的地壳丰度较低,约为百万分之0.001。元素钌存在于铱和锇的天然合金中,以及其他铂金属:在虹彩胺中高达14.1%,在siserskite中高达18.3%。它也以非常少量的商业回收量存在于硫化物和其他矿石中(例如,在萨德伯里、安大略省、加拿大的镍矿区的镍矿)中。

贵金属钌的性质?

由于熔点高,钌不易铸造;它的脆性,即使在白热下,也很难卷成或拉成电线。因此,金属钌的工业应用仅限于用作铂和铂族其他金属的合金。分离它的过程是适用于所有铂金属的冶金技术的一个组成部分。它与铱具有相同的功能,用于硬化铂,并与铑一起用于硬化钯。铂和钯的钌硬化合金在制造高级珠宝和电触点的耐磨性方面优于纯金属。

钌存在于核反应堆中铀和钚的裂变产物中。放射性钌106(半衰期一年)和它的短寿命子铑106在使用后一年的反应堆燃料中占剩余辐射的重要部分。由于辐射危害以及钌和钚之间的化学相似性,未使用的可裂变材料的回收变得困难。

天然钌由七种稳定同位素的混合物组成:钌96(5.54%)、钌98(1.86%)、钌99(12.7%)、钌100(12.6%)、钌101(17.1%),102钌(31.6%)和104钌(18.6%)。它有四种同素异形体。钌对化学侵蚀具有很高的抵抗力。钌和锇是铂金属中最贵重的金属。这种金属在常温下在空气中不会失去光泽,并且能抵抗强酸的侵蚀,甚至是王水。钌通过与碱性氧化助熔剂如过氧化钠(Na2O2),尤其是在存在氧化剂(如氯酸钠)的情况下。绿色熔体含有过钌酸根离子RuO-4;溶解在水中时,通常会产生含有稳定的钌酸根离子RuO42-的橙色溶液。

-2和0到+8状态是已知的,但+2、+3、+4、+6和+8是最重要的。除了低氧化态-2、0和+1的羰基和有机金属化合物外,钌还形成从+2到+8的每个氧化态的化合物。极易挥发的四氧化钌(RuO4)用于将钌与其他重金属分离,含有+8氧化态的元素。(虽然四氧化钌RuO4与四氧化锇OsO4具有相似的稳定性和挥发性,但不同之处在于它不能由元素形成。)钌和锇的化学性质通常相似。比铁更容易获得更高的氧化态+6和+8,并且存在四氧化物、卤氧化物和氧代阴离子的广泛化学性质。几乎没有证据表明存在简单的水合离子,并且几乎所有的水溶液,无论存在什么阴离子,都可以被认为含有复合物。已知许多配位配合物,包括一系列独特的亚硝基(NO)配合物。

钌回收的一种方法介绍:

本方法公开了一种联合提取铂和钌,包括以下步骤:(1)转移铂钌将碱性溶液放入反应容器中静置;(2)将稀硫酸缓慢滴加到反应容器中,产生白色絮状沉淀和气体,直至白色絮状沉淀充满整个溶液,停止滴加;(3)用冷稀盐酸回收气体直至颜色变为金黄色。该方法不需要加热、加压、萃取剂等条件,可在室温下操作,具有制备方法简单、生产成本低、反应速度快、分离效率高等优点。

工业上从含铂族元素的物质中分离铂族元素的方法,通常使用将物质浸入液体中,通过溶剂萃取和吸附剂等分离技术将它们彼此分离,精制和回收它们的方法。

由于溶剂萃取法技术难度大、工艺时间长,分离分相等因素限制较多,若要提高工艺水平,需开发大量有机溶剂,浪费人力、物力。物质资源,有机溶剂有毒,劳动条件差,强度大等不利因素;一是对水资源和环境的污染大,治理难度大。溶剂本身会因萃取液的成分不同而中毒流失,进而对人体造成不同程度的危害,钌通常采用蒸馏法,能源、试剂和污染都比较大,现有技术没有直接钌国内外提取分离工艺。

为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种组合铂和钌萃取工艺,无需加热、加压、萃取剂等条件即可在室温下操作,具有制备方法简单、生产成本低、反应速率高、分离效率高等优点。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种联合提取铂和钌包括以下步骤:

(1)转移铂金钌将碱性溶液放入反应容器中静置;

(2)将稀硫酸缓慢滴加到反应容器中,产生白色絮状沉淀和气体,直至白色絮状沉淀充满整个溶液,停止滴加;

(3)用冷稀盐酸回收气体直至颜色变为金黄色。

铂金联合提取工艺钌中和碱性铂时主要利用稀硫酸溶液生成RuO钌溶液4气体与铂的氢氧化物为白色絮状沉淀,回收气体得到氯络合物钌,以及铂的氢氧化物和氯络合物钌最终通过本发明的方法得到的可以分解成铂和氧或氯的络合物钌通过采用现有技术获得钌或利用氯络合物钌其他方面根据本领域技术人员的需要。进一步地,步骤(1)中,静置16-32小时,优选静置24小时。进一步地,步骤(2)中稀硫酸的浓度为1-5mol/L。本发明稀硫酸浓度为1-5mol/L,浓度过低絮凝效果差,铂不能充分分离,浓度过高硫酸具有氧化性,起氧化作用,但不能起分离作用。

在本发明的一个实施例中,将反应体系加热至沸腾,同时用光照射10-60分钟,优选10-30分钟。加热和光照时间太短,铂和氯的络合物钌不能完全转化为氢氧化物溶解在反应体系中。在本发明的一个实施例中,光照射使用可见光(波长400-760nm)或紫外光(波长10-380nm)进行。作用是促进铂的氯络合物的转化和钌变成氢氧化物。在光辐射的作用下,可以打破含有锇、铱、钯和铑的球形胶体物质之间的相互联系,使球形胶体物质尽快沉淀出来,并从反应体系中分离出来。在本发明的一个实施例中,反应体系冷却后,过滤反应体系,得到的滤渣为铂族金属氢氧化物。

除了铂和钌. 铂族金属以外的铂族金属和钌是选自钯、铑、锇和铱中的至少一种。本发明还涉及含有铂的碱性溶液和钌该方法制备的离子。其中铂金和钌以氢氧化物的形式存在。铂的制备方法钌本实施例的碱性溶液包括以下步骤:(a)取一块煅烧焦宝石原料,将煅烧焦宝石原料粉碎成200目细度的煅焦宝石粉备用;将质量分数为98%的浓硫酸与水按质量比0.9:1混合搅拌,得到硫酸溶液,取摩尔浓度为1mol/L的盐酸溶液备用。