金属钌是一种稀有的铂族金属,具有高度的抗腐蚀性和耐热性,在工业、化学和电子领域有着广泛的应用。钌金属的回收价格在95元每克左右,钌的资源十分稀缺,且开采成本高昂,因此,对使用过的钌进行回收利用是一种节约资源和降低成本的有效途径。本文将介绍几种常见的钌的回收方法,以及钌的市场价格走势。
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从含钌的废料中回收钌的主要工艺有氧化蒸馏法、熔融还原沉淀法、活泼金属置换法以及其他方法。下面分别介绍这些方法的原理和优缺点。
氧化蒸馏法是利用钌的高挥发性,将钌氧化成气态的氧化钌(RuO4),然后用盐酸溶液吸收,生成氯钌酸(H2RuCl6)。这种方法可以分为酸性氧化蒸馏、碱性氧化蒸馏和中温氯氧化-蒸馏三种。
酸性氧化蒸馏是将含钌废料与硫酸溶液混合、加热,加入氯酸盐等氧化剂,钌直接氧化生成气态的氧化钌(RuO4),用盐酸溶液吸收,生成氯钌酸(H2RuCl6)。这种方法的优点是工艺简单,钌回收率较高。缺点是使用强酸介质及强氧化剂,且产生高浓度强酸和高盐废水,废水处理成本较高。
碱性氧化蒸馏是将含钌废料与一定浓度的碱溶液湿合,加热,鼓入氯气,钌被氧化生成气态的氧化钌(RuO4),用盐酸溶液吸收,生成氯钌酸(H2RuCl6)。这种方法的优点是比较经济,操作也比较简单;缺点是由于贱金属及其他铂族金属或离子在碱液中生成沉淀,易包裹在蒸馏物料表面,从而降低钌的蒸馏效率;另外,使用氯气也会给工艺带来更多安全隐患,提高了安全成本。
中温氯氧化-蒸馏是将需要处理的含钌废料按一定比例与NaCl或KCl在石英舟中混合均匀,在管式炉中升温到~℃通入氯气,保持恒温至氯化反应完成后,便得到可溶性钌盐。一般情况下,要经过反复氯化,才能使钌氯化完全。氯化反应完成后,再将可溶性钌盐溶于水,氧化蒸馏,用盐酸溶液吸收。这种方法的优点是反应温度较低,不直接产生废液;缺点是反应步骤较多,反应时间较长,钌回收率较低。
熔融还原沉淀法
熔融还原沉淀法是将含钌废料与碱性熔剂和还原剂混合,在高温下熔融,使钌还原成金属状态,并以沉淀的形式分离出来。这种方法可以分为高温熔融-氧化蒸馏和高温熔融-还原沉淀两种。