得先首选要知道一种活性炭负载的钌催化剂的回收方法,包括以下步骤:
(1)用温度为50、90℃的热水浸泡所述的活性炭负载钌催化剂2、24小时,洗涤过滤,得到的滤液呈碱性,加入硝酸至该滤液pH值为5、7,蒸干水分得到KN03,滤渣即为除去碱金属化合物后的活性炭负载的钌催化剂,对于不含碱金属助剂的活性炭负载的钌催化剂则略去此步;
(2)将步骤(1)得到的除去碱金属化合物后或不含碱金属助剂的活性炭负载的钌催化剂用浓度5、9%的盐酸浸泡8、24小时,过滤,洗涤滤渣至洗液pH值约为7后,得到的滤渣即为除去碱土金属化合物后的活性炭负载的钌催化剂,对于不含碱土金属助剂的活陸炭负载的钌催化剂则略去此步;
(3)将步骤(2)得到的除去或不含碱金属和碱土金属化合物的活性炭负载的钌催化剂在550、1000℃下焙烧4、10小时,得到灰黑色混合物;(4)将步骤(3)得到的灰黑色混合物与KOH和KN03混合,或者与NaOH和NaN03混合,在马弗炉中550、900℃加热1、3小时进行碱熔,冷却至室温,得到碱熔物;
(5)将步骤(4)得到的碱熔物用60、95℃热水溶解,少量不溶物加入盐酸将其溶解完全,加入硫酸,使钡以BaS04形式沉淀出来,然后过滤,对于不含碱土金属助剂的样品经步骤(4)处理得到的碱熔物按步骤(6)或者按步骤(11)进行处理;
(6)将步骤(5)得到的滤液在室温、100℃,用碱液调节至pH:3、7,得到氢氧化钌沉淀,过滤洗涤此沉淀至洗涤水不含碱液的阳离子,然后干燥此沉淀;
(7)将步骤(6)得到的滤液在室温、100℃下,用碱液调节至pH=7—14,保温5、15分钟,可得到Mg(OH)2沉淀,过滤此沉淀,回收Mg;或者
(8)将步骤(6)得到的滤液在室温、100℃下,加入可溶性碳酸盐溶液调节该滤液的pH:6·5、14,得到MgC03沉淀,过滤此沉淀,回收Mg;
(9)将步骤(6)得到的氢氧化钌沉淀用盐酸,在60、100℃下溶解,可得到RuC13水溶液
(10)将步骤(6)得到的氢氧化钌沉淀干燥物于450、700℃下用氢气或氢氮混合气还原为金属钌
(11)将步骤(6)得到的氢氧化钌沉淀重复步骤(4)进行碱熔,得到的碱熔物,用60、95℃热水溶解得到红色K2Ru04溶液或者Na2Ru04溶液,在K2Ru04溶液或者Na2Ru04溶液中滴加乙醇,搅拌,红色高钌酸盐转化成黑色氢氧化钌沉淀即可,用热的去离子水洗涤,布氏漏斗抽滤,反复洗涤至洗涤液近中性,无钾或钠离子为止;
(12)将步骤(11)得到的黑色氢氧化钌装入带有搅拌和回流装置的三颈瓶里,加浓盐酸,搅拌并加热至近沸,反应1、2小时,反应结束前加盐酸羟胺使反应完全,静置,用布氏漏斗抽滤,漏斗内少量未反应的含钌固体物烘干后作下次原料;
(13)将步骤(12)或者步骤(9)得到的滤液转移到蒸馏瓶内,在真空度约4×104Pa的条件下减压蒸馏至干,得到含钌量37%、39%的?-RuC13.xH20晶体,用于新催化剂制备;
(14)对于需要加工硝酸钌的埸合,可将步骤(12)中的盐酸换成硝酸,但无需加盐酸羟胺。
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先要聊到除去旧涂层进行金属阳极修复时,国外一般有熔盐法、盐酸法、电解法等。其中熔盐法具有处理时间短、对钛基体损失小、劳动条件好等优点
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与此同时讲解我们认为此曲收工艺合理,简单可行,是从整个过程来考虑的。从原料来讲,只要用一些最普通的化工原料如工业级的KOH、KNOs、H2S04、NaClO及化学纯级的盐酸,电解用的硫酸这是电极重涂再生时就需要的,回收制取三氯化钌的设备和原料正好与从金属钌粉制取三氯化钌相同,所以此回收工艺放在氯碱厂进行金属阳极重涂再生时结合进行更为经济
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总结报告讲自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。
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