JP5132226B2 - Ruthenium recovery method - Google Patents
Ruthenium recovery method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5132226B2 JP5132226B2 JP2007226755A JP2007226755A JP5132226B2 JP 5132226 B2 JP5132226 B2 JP 5132226B2 JP 2007226755 A JP2007226755 A JP 2007226755A JP 2007226755 A JP2007226755 A JP 2007226755A JP 5132226 B2 JP5132226 B2 JP 5132226B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ruthenium
- recovering
- solid
- added
- alkali
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 131
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 title claims description 131
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- VDRDGQXTSLSKKY-UHFFFAOYSA-K ruthenium(3+);trihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Ru+3] VDRDGQXTSLSKKY-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 8
- -1 carbonate compound Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 22
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 14
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 9
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 8
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 4
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 4
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POWFTOSLLWLEBN-UHFFFAOYSA-N tetrasodium;silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] POWFTOSLLWLEBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は、ルテニウムの回収方法に係り、更に詳細には、例えば、銅などの非鉄金属の製錬工程で副産物として発生する低濃度のルテニウム含有物や、工業製品のスクラップに含まれるルテニウムを回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering ruthenium, and more particularly, for example, recovering ruthenium contained in scraps of industrial products and low-concentration ruthenium-containing materials generated as a by-product in the smelting process of non-ferrous metals such as copper. On how to do.
ルテニウムは、その電気的および電磁的特性の面から、電子工業分野において近年の使用量が増大している。特に、パソコンの高容量ハードディスクの薄膜、自動車用ハイブリッドの集積回路およびプラズマディスプレイパネルの電極などに使用されている。また、高い触媒活性を有するため、燃料電池等の触媒化学分野にも使用されている。
近年の需要の高まりから、ルテニウム価格は高騰している一方、市場へのルテニウムの産出元は南アフリカが9割以上を占めており、資源の偏在からも、ルテニウムのリサイクル技術の開発が求められている。
Ruthenium has been used in recent years in the electronic industry due to its electrical and electromagnetic properties. In particular, it is used for high-capacity hard disk thin films for personal computers, hybrid integrated circuits for automobiles, and electrodes for plasma display panels. Moreover, since it has high catalytic activity, it is also used in the field of catalytic chemistry such as fuel cells.
Due to rising demand in recent years, the price of ruthenium has soared, while South Africa accounts for more than 90% of the ruthenium production in the market, and the uneven distribution of resources demands the development of ruthenium recycling technology. Yes.
銅製錬に代表される非鉄製錬工程において、副産物として金、白金族、銀およびルテニウムなどを含んだ残渣が発生する。かような副産物のうち、金、白金族および銀は、精製工程で回収されている。一方、ルテニウムは、銀精製の酸化工程でスラグ側へ移行し、大部分は次のセレン、テルル回収工程で残渣中に残留して系外へ排出、あるいは銅製錬の初期工程に戻されており、既存の銅、銀および白金族精製工程中で回収できていないのが現状である。 In a non-ferrous smelting process represented by copper smelting, residues containing gold, platinum group, silver, ruthenium and the like are generated as by-products. Among such by-products, gold, platinum group and silver are recovered in the purification process. On the other hand, ruthenium moves to the slag side in the oxidation process of silver refining, and most of it remains in the residue in the next selenium and tellurium recovery process and is discharged out of the system or returned to the initial stage of copper smelting. The current situation is that it cannot be recovered in the existing copper, silver and platinum group purification processes.
従来から、ルテニウム含有物からルテニウムを回収する技術としては、次のような方法が知られている。 Conventionally, the following methods are known as techniques for recovering ruthenium from a ruthenium-containing material.
特許文献1には、ルテニウム含有物を塩素ガスによって、ルテニウムの塩化物として抽出する方法が開示されているが、ルテニウムの分離効率を上げるために、還元剤として添加するカーボンを流動状態に保ちながら捕集剤による捕集効率を維持する必要があるため、ガス流量制御が難しいという問題があった。また、塩素ガスを使用することによって、安全対策および専用炉が必要であり、設備コストが高いという問題もあった。さらには回収品の純度を高める方法が記載されておらず、リサイクル方法としては不十分であった。
特許文献2には、ルテニウム含有物を、還元焙焼した後、酸によって溶出する方法が開示されている。しかしながら、ルテニウム以外の元素を多く含有する複雑混合系では、ルテニウムと他元素との分離精度が悪く、他元素を完全には除去することができないため、高純度のルテニウムを得るには適用範囲が限られるという問題があった。
特許文献3には、ルテニウム含有物を、アルカリ水酸化物と反応させてルテニウムを抽出した後、アルコール類で還元し、硝酸で精製する方法が開示されている。しかしながら、ルテニウム以外の成分との分離効率が悪く、特に不純物としてガラス成分が含まれ、このガラス中にルテニウムが分散もしくは固溶しているようなスクラップに対しては、ルテニウムを抽出するには大過剰の薬剤を使用しなければならなかった。このため、ルテニウムを経済的に回収することが困難であるという問題があった。
上記したように、従来のルテニウムの回収方法には、種々の問題があるため、ルテニウム以外の元素を多く含む物質から、ルテニウムを高純度で回収する方法は、現在までのところ、まだ開発されていない。 As described above, since there are various problems in the conventional ruthenium recovery method, a method for recovering ruthenium with high purity from a substance containing a large amount of elements other than ruthenium has not yet been developed. Absent.
本発明は、上記の実情に鑑み開発されたもので、ルテニウム以外に多くの元素を含んだ低濃度ルテニウム含有物から、高い回収率で、高純度のルテニウムを回収できる方法を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method capable of recovering high-purity ruthenium at a high recovery rate from a low-concentration ruthenium-containing material containing many elements other than ruthenium. And
さて、発明者らは、ルテニウム含有物から、高回収率で、高純度ルテニウムの回収を図るべく、種々の方法について検討を重ねた。
その結果、ルテニウム含有物中のルテニウム濃度が1%以下と低くとも、ルテニウムを高温のアルカリに融解させ、この融液に還元剤を加えて水酸化ルテニウムとした後、これを還元性雰囲気中で加熱することにより、ルテニウムを高純度で回収できることの知見を得た。
本発明では、特に高温のアルカリ融液中でルテニウムを溶解させ、還元速度を制御することが最大の特徴であり、これにより、人体に有害なガスを使用あるいは発生させることなく、簡便かつ比較的安全な方法で、多種類の元素が含まれた状態からルテニウムを分離でき、ルテニウムを高純度かつ薬剤の使用量を少なくできるため経済的に抽出してリサイクル製品とできるという所望の効果を有利に達成することができる。
本発明は、上記の知見に立脚するものである。
Now, the inventors have repeatedly studied various methods for recovering high-purity ruthenium from a ruthenium-containing material with a high recovery rate.
As a result, even if the ruthenium concentration in the ruthenium-containing material is as low as 1% or less, ruthenium is melted in a high-temperature alkali and a reducing agent is added to the melt to form ruthenium hydroxide, which is then reduced in a reducing atmosphere. It was found that ruthenium can be recovered with high purity by heating.
The greatest feature of the present invention is that ruthenium is dissolved particularly in a high-temperature alkaline melt, and the reduction rate is controlled, so that it is simple and comparatively easy to use or generate a gas harmful to the human body. With a safe method, ruthenium can be separated from a state in which many kinds of elements are contained, and ruthenium is highly purified and can reduce the amount of chemicals used. Can be achieved.
The present invention is based on the above findings.
すなわち、本発明の要旨構成は、次のとおりである。 That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1.ルテニウム含有物から金属ルテニウムを回収する方法であって、
(1)該ルテニウム含有物を、高温のアルカリ中に溶融させるアルカリ溶融工程と、
(2)冷却後、水を加えて浸出液とした後、固液分離によりルテニウムの水溶液とする湿式浸出工程と、
(3)該ルテニウムの水溶液中に、還元剤を添加し、水酸化ルテニウムを生成させる湿式還元工程と、
(4)該水酸化ルテニウムを、還元性雰囲気中で加熱することにより金属ルテニウムとする還元工程と、
を行うことを特徴とするルテニウムの回収方法。
1. A method for recovering metallic ruthenium from a ruthenium-containing material,
(1) an alkali melting step of melting the ruthenium-containing material in a high-temperature alkali;
(2) After cooling, after adding water to form a leaching solution, a wet leaching step in which an aqueous solution of ruthenium is obtained by solid-liquid separation;
(3) a wet reduction step of adding a reducing agent to the ruthenium aqueous solution to produce ruthenium hydroxide;
(4) a reduction step of converting the ruthenium hydroxide into metal ruthenium by heating in a reducing atmosphere;
A method for recovering ruthenium, characterized in that:
2.前記(1)のアルカリ溶融工程において、アルカリが、水酸化物及び/又は炭酸化合物であることを特徴とする上記1に記載のルテニウムの回収方法。 2. 2. The method for recovering ruthenium according to 1 above, wherein in the alkali melting step (1), the alkali is a hydroxide and / or a carbonate compound.
3.前記(1)のアルカリ溶融工程において、ルテニウム含有物を溶解させる際、酸化剤を加えて金属ルテニウムを酸化ルテニウムとすることを特徴とする上記1又は2に記載のルテニウムの回収方法。 3. 3. The method for recovering ruthenium according to 1 or 2 above, wherein in the alkali melting step (1), when ruthenium-containing material is dissolved, an oxidizing agent is added to convert the metal ruthenium into ruthenium oxide.
4.前記(1)のアルカリ溶融工程において、ルテニウム含有物を、銀製又はニッケル製の容器中で溶融させることを特徴とする上記1〜3のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 4). 4. The method for recovering ruthenium according to any one of items 1 to 3, wherein in the alkali melting step (1), the ruthenium-containing material is melted in a silver or nickel container.
5.前記(2)の湿式浸出工程において、ルテニウムの水溶液中にアルカリ剤を添加してpHを調整することを特徴とする上記1〜4のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 5). 5. The ruthenium recovery method according to any one of 1 to 4 above, wherein in the wet leaching step (2), an alkaline agent is added to an aqueous ruthenium solution to adjust the pH.
6.前記(2)の湿式浸出工程において、浸出液中にケイ酸塩を添加、撹拌した後、固液分離することによって不純物を除去することを特徴とする上記1〜5のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 6). In the wet leaching step of (2), after adding silicate to the leachate and stirring, impurities are removed by solid-liquid separation, and the ruthenium according to any one of 1 to 5 above Collection method.
7.前記(2)の湿式浸出工程において、固液分離に際し、該固液分離を複数回行うこと又はろ過助剤を添加することを特徴とする上記1〜6のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 7). 7. The method for recovering ruthenium according to any one of 1 to 6 above, wherein in the wet leaching step (2), the solid-liquid separation is performed a plurality of times or a filter aid is added. .
8.前記(3)の湿式還元工程において、還元剤が、水素化ホウ素化合物を含む溶液であることを特徴とする上記1〜7のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 8). 8. The method for recovering ruthenium according to any one of the above 1 to 7, wherein in the wet reduction step (3), the reducing agent is a solution containing a borohydride compound.
9.前記(3)の湿式還元工程において、還元剤を一定速度で添加することを特徴とする上記1〜8のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 9. 9. The method for recovering ruthenium according to any one of 1 to 8, wherein a reducing agent is added at a constant rate in the wet reduction step (3).
10.前記(3)の湿式還元工程後、水酸化ルテニウムを酸性溶液中で攪拌する酸洗浄工程を行うことを特徴とする上記1〜9のいずれかに記載のルテニウムの回収方法。 10. 10. The method for recovering ruthenium according to any one of the above items 1 to 9, wherein an acid washing step of stirring ruthenium hydroxide in an acidic solution is performed after the wet reduction step (3).
本発明によれば、ルテニウムの濃度が、ある程度高いルテニウム含有物については勿論のこと、ルテニウムの濃度が数%と低い低濃度ルテニウム含有物であっても、回収率:80%以上で、かつ純度:99.9%以上の高純度ルテニウムを回収することが可能である。
このように、本発明のルテニウムの回収方法は、低濃度ルテニウム含有物に適用できることから、非鉄金属の製錬工程で発生する副産物や、ルテニウムを含有する工業製品のスクラップなどのリサイクルにも適用できる利点がある。
According to the present invention, not only for a ruthenium-containing material having a somewhat high ruthenium concentration, but also for a low-concentration ruthenium-containing material having a low ruthenium concentration of several percent, the recovery rate is 80% or more and the purity is high. : It is possible to recover 99.9% or more of high purity ruthenium.
Thus, since the ruthenium recovery method of the present invention can be applied to low-concentration ruthenium-containing materials, it can also be applied to recycling of by-products generated in the smelting process of non-ferrous metals and scraps of industrial products containing ruthenium. There are advantages.
以下、本発明の代表的な実施形態を、図1に示す一連の工程に従って、具体的に説明する。 Hereinafter, a typical embodiment of the present invention will be specifically described according to a series of steps shown in FIG.
1.アルカリ溶融工程
ルテニウムは、一般的に使用される塩酸、硝酸、フッ酸、王水などの酸性液に不溶であるが、高温のアルカリ中には速やかに溶解する性質がある。この性質を利用すると、多くの元素を含むルテニウム含有物からルテニウムを抽出できる。抽出液中で、ルテニウムは、RuO4 2-の形態で存在する。このアルカリを使用する方法は、ルテニウム含有物を、塩素ガスで塩素化合物化させてルテニウムを溶解する方法と比べて、より低コストで安全性の高い方法である。
1. Alkali melting step Ruthenium is insoluble in commonly used acidic liquids such as hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and aqua regia, but has a property of quickly dissolving in high-temperature alkali. By utilizing this property, ruthenium can be extracted from a ruthenium-containing material containing many elements. In the extract, ruthenium is present in the form of RuO 4 2− . This method using an alkali is a low cost and high safety method compared to a method in which ruthenium-containing material is chlorinated with chlorine gas to dissolve ruthenium.
アルカリ溶融工程において、アルカリ融液は300〜1000℃とすることが好ましい。より好ましくは600〜800℃の範囲である。これは、温度が低いと反応速度が低下することがあり、温度が高いと容器の耐久性が低下することがあるためである。 In the alkali melting step, the alkali melt is preferably 300 to 1000 ° C. More preferably, it is the range of 600-800 degreeC. This is because the reaction rate may decrease when the temperature is low, and the durability of the container may decrease when the temperature is high.
アルカリとしては、例えば、水酸化物、炭酸化物のいずれか一方又は双方を使用できる。好ましくは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどを使用できる。特に好ましいのはアルカリ度の高い水酸化カリウムである。
なお、アルカリとして水酸化カリウムを用いたときの化学反応式は、次のとおりである。
2KOH + RuO2 + 1/2O2 = K2RuO4 + H2O
As the alkali, for example, one or both of hydroxide and carbonate can be used. Preferably, potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like can be used. Particularly preferred is potassium hydroxide with high alkalinity.
The chemical reaction formula when potassium hydroxide is used as the alkali is as follows.
2KOH + RuO 2 + 1 / 2O 2 = K 2 RuO 4 + H 2 O
なお、対象とするルテニウム含有物が金属ルテニウムを含む場合は、アルカリ溶融時に、酸化剤を添加することがよい。このときは、金属ルテニウムを酸化剤によって酸化ルテニウム(IV)とし、アルカリ溶融を速やかに進行させうる。
酸化剤としては、例えば、硝酸カリウムや過酸化ナトリウムが好適である。特に好ましいのは、酸化力が強い硝酸カリウムである。
In addition, when the target ruthenium containing material contains metal ruthenium, it is good to add an oxidizing agent at the time of alkali melting. At this time, the metal ruthenium is converted to ruthenium (IV) oxide by an oxidizing agent, and alkali melting can proceed rapidly.
As the oxidizing agent, for example, potassium nitrate and sodium peroxide are suitable. Particularly preferred is potassium nitrate, which has a strong oxidizing power.
アルカリ溶融時に用いる容器としては、銀製又はニッケル製の容器が好適である。これは、高温のアルカリ融液に対する耐久性に優れ、回収するルテニウムの品質に悪影響を与えないからである。 As a container used at the time of alkali melting, a silver or nickel container is suitable. This is because it is excellent in durability against high-temperature alkaline melt and does not adversely affect the quality of the recovered ruthenium.
2.湿式浸出工程
アルカリ溶融したルテニウム融液は、冷却して固化させた後、水に溶解させて水溶液とする。この際、溶解しなかった不純物は固液分離により除去する。固液分離する際は、例えば、ガラス製のフィルターを使用できる。これはアルカリに対する耐久性に優れるためである。
2. Wet leaching step The alkali-melted ruthenium melt is cooled and solidified, and then dissolved in water to obtain an aqueous solution. At this time, the undissolved impurities are removed by solid-liquid separation. For solid-liquid separation, for example, a glass filter can be used. This is because the durability against alkali is excellent.
なお、ルテニウム含有物が鉛を含む場合は、得られたルテニウム溶液中にケイ酸塩を添加して一定時間撹拌反応させることが好ましい。これにより、添加したケイ酸塩と溶液中の鉛成分が反応してケイ酸鉛となって析出し、ルテニウム溶液と分離できる。 In addition, when a ruthenium containing material contains lead, it is preferable to add a silicate to the obtained ruthenium solution, and to make it stir-react for a fixed time. As a result, the added silicate and the lead component in the solution react to form lead silicate, which can be separated from the ruthenium solution.
得られたルテニウム水溶液のpHが14未満である場合は、アルカリ剤を添加してpHを14以上へ上昇させることが望ましい。pHが14に満たない場合には、次の還元工程で不純物が析出しやすい。 When the pH of the obtained ruthenium aqueous solution is less than 14, it is desirable to increase the pH to 14 or more by adding an alkaline agent. If the pH is less than 14, impurities are likely to precipitate in the next reduction step.
3.湿式還元工程
次に、得られた水溶液に対して還元剤を添加してルテニウムを水酸化ルテニウムとして析出させる。ここに、還元剤としては特に制限はないが、水素化ホウ素化合物がとりわけ有利に適合する。水素化ホウ素化合物は、安価なだけでなく、ルテニウムの品質に影響を及ぼさず、また処理後の排水処理が比較的容易であるためである。特に好ましくは、より安全な水素化ホウ素ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合溶液を使用できる。
なお、水素化ホウ素ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合溶液を用いた場合の化学反応式は、次のとおりである。
8K2RuO4+3NaBH4 +14H2O → 8Ru(OH)3 + 3NaBO2 + 16KOH
3. Next, a reducing agent is added to the obtained aqueous solution to precipitate ruthenium as ruthenium hydroxide. Here, the reducing agent is not particularly limited, but a borohydride compound is particularly advantageously adapted. This is because the borohydride compound is not only inexpensive but does not affect the quality of ruthenium and the waste water treatment after the treatment is relatively easy. Particularly preferably, a safer mixed solution of sodium borohydride and sodium hydroxide can be used.
In addition, the chemical reaction formula at the time of using the mixed solution of sodium borohydride and sodium hydroxide is as follows.
8K 2 RuO 4 + 3NaBH 4 + 14H 2 O → 8Ru (OH) 3 + 3NaBO 2 + 16KOH
還元剤の使用量は、溶液の酸化還元電位によって調整できる。例えば、酸化還元電位が銀/塩化銀電極に対して50〜-100mVの範囲まで低下した時点で添加を終了させることが望ましい。より望ましくは20〜0mVの範囲である。添加量が多すぎるとルテニウム以外の不純物が析出してくるおそれがあり、逆に添加量が少ない場合は、ルテニウムの回収率が低下することがある。
還元剤を添加するにあたっては、高純度の水酸化ルテニウムを析出させるために、還元剤を一定速度で徐々に添加していくのが望ましい。この添加に際しては撹拌を併用することが好ましい。さらに、添加する水素化ホウ素化合物は、5%以下の低濃度とすることが望ましい。還元剤の添加速度は、例えば、水素化ホウ素ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合溶液を用いる場合では、水素化ホウ素ナトリウム換算で、0.01〜1g/分 程度とすることが好ましい。
The amount of reducing agent used can be adjusted by the redox potential of the solution. For example, it is desirable to terminate the addition when the oxidation-reduction potential is lowered to a range of 50 to -100 mV with respect to the silver / silver chloride electrode. More desirably, it is in the range of 20 to 0 mV. If the addition amount is too large, impurities other than ruthenium may be precipitated. Conversely, if the addition amount is small, the ruthenium recovery rate may decrease.
In adding the reducing agent, it is desirable to gradually add the reducing agent at a constant rate in order to precipitate high-purity ruthenium hydroxide. In this addition, stirring is preferably used in combination. Furthermore, it is desirable that the borohydride compound to be added has a low concentration of 5% or less. For example, in the case of using a mixed solution of sodium borohydride and sodium hydroxide, the addition rate of the reducing agent is preferably about 0.01 to 1 g / min in terms of sodium borohydride.
還元剤の添加終了後は、1時間ほど撹拌を継続するのが好ましい。これは、未反応の水素化ホウ素ナトリウムを完全に反応させ、回収率を向上させるためである。
還元液を固液分離する際、ろ液のpHが中性になるまで純水を繰り返し添加してろ過することができる。これにより、残留する液中に含まれる成分によって回収ルテニウムの純度が低下することを抑制できる。
After completion of the addition of the reducing agent, stirring is preferably continued for about 1 hour. This is because unreacted sodium borohydride is completely reacted to improve the recovery rate.
When the reducing solution is subjected to solid-liquid separation, pure water can be repeatedly added and filtered until the pH of the filtrate becomes neutral. Thereby, it can suppress that the purity of collection | recovery ruthenium falls by the component contained in the liquid which remains.
4.酸洗浄工程
次に、還元して得られた水酸化ルテニウムから不純物を除去するために、該水酸化ルテニウムを一定時間酸性溶液中で攪拌してもよい。酸性溶液としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、王水などを、対象とする不純物によって適切に選択して使用できる。特に、亜鉛に対しては硫酸、鉛に対しては硝酸を用いることが好ましい。
酸性溶液中で撹拌後、固液分離する際、ろ液のpHが中性になるまで純水をくりかえし添加してろ過する。これにより、残留する液中に含まれる成分によって回収ルテニウムの純度が低下することを抑制できる。
4). Acid Washing Step Next, in order to remove impurities from ruthenium hydroxide obtained by reduction, the ruthenium hydroxide may be stirred in an acidic solution for a certain period of time. As the acidic solution, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, aqua regia and the like can be appropriately selected and used depending on the target impurities. In particular, it is preferable to use sulfuric acid for zinc and nitric acid for lead.
After solid-liquid separation after stirring in an acidic solution, pure water is repeatedly added until the pH of the filtrate becomes neutral and filtered. Thereby, it can suppress that the purity of collection | recovery ruthenium falls by the component contained in the liquid which remains.
5.還元工程
次に、不純物を除去した水酸化ルテニウムを還元雰囲気の炉内に装入し加熱して、金属ルテニウムへ還元させる。還元雰囲気とする際は、水素ガスと、ルテニウムと反応しない窒素ガスやアルゴンガスとを混合して、一定流量で炉内へ通気させる。この際、還元雰囲気は、400〜800℃の範囲であることが望ましい。より好適には、500〜700℃の範囲であることがよい。
なお、還元反応時の化学反応式は、次の通りである。
2Ru(OH)3 + 3H2 = 2Ru+ 6H2O
5. Reduction step Next, ruthenium hydroxide from which impurities have been removed is charged into a furnace in a reducing atmosphere and heated to reduce it to metallic ruthenium. When setting it as a reducing atmosphere, hydrogen gas, nitrogen gas which does not react with ruthenium, and argon gas are mixed, and it ventilates in a furnace with a fixed flow rate. At this time, the reducing atmosphere is desirably in the range of 400 to 800 ° C. More preferably, it is in the range of 500 to 700 ° C.
The chemical reaction formula at the time of the reduction reaction is as follows.
2Ru (OH) 3 + 3H 2 = 2Ru + 6H 2 O
上記の還元処理により得られた金属ルテニウムに不純物が含まれる場合は、さらに酸性溶液中で撹拌することが好ましい。用いる酸性溶液は、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、王水など、対象とする不純物によって適切に選択すればよい。特に、亜鉛に対しては硫酸、鉛に対しては硝酸を用いることが好ましい。酸性溶液中で撹拌後、固液分離する際、ろ液のpHが中性になるまで純水を繰り返し添加してろ過することがよい。 When impurities are contained in the metal ruthenium obtained by the above reduction treatment, it is preferable to further stir in an acidic solution. The acidic solution to be used may be appropriately selected depending on the target impurity such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, or aqua regia. In particular, it is preferable to use sulfuric acid for zinc and nitric acid for lead. When performing solid-liquid separation after stirring in an acidic solution, it is preferable to add pure water repeatedly until the pH of the filtrate becomes neutral, and filter.
かくして、ルテニウム以外の多くの元素を含むルテニウム含有物から、高い回収率の下で、高純度のルテニウムを回収することができる。 Thus, high-purity ruthenium can be recovered from a ruthenium-containing material containing many elements other than ruthenium at a high recovery rate.
以下、本発明を実施例により更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
試料としては、ルテニウム含有量が25質量%で、その他に鉄:20質量%、ビスマス:10質量%、亜鉛:10質量%、クロム:10質量%、コバルト:10質量%を含むものを用いた。この試料において、ルテニウムは、主にビスマスとの複合酸化物(Bi2Ru2O6.5)の形態をとっており、その他、金属Ru、RuO2が認められた。この試料:86gに対して、アルカリとして、質量比で4倍の水酸化カリウムと、酸化剤として、質量比で0.4倍の硝酸カリウムを加えて坩堝に封入し、固定炉で昇温した。坩堝はニッケル製のものを用いた。固定炉の温度は750℃とし、2時間保持した。その後、炉内で自然放冷した。
常温まで冷却した坩堝に、水を添加して坩堝内に残留する固体を浸出した。
得られた浸出液をガラス性フィルターで吸引ろ過し、固液分離した。固体として分離した浸出残渣にはルテニウムが2%含まれていた。
Example 1
As a sample, a ruthenium content of 25% by mass, and iron: 20% by mass, bismuth: 10% by mass, zinc: 10% by mass, chromium: 10% by mass, cobalt: 10% by mass was used. . In this sample, ruthenium mainly takes the form of a complex oxide (Bi 2 Ru 2 O 6.5 ) with bismuth, and in addition, metals Ru and RuO 2 were observed. For this sample: 86 g, potassium hydroxide 4 times in mass ratio as alkali and potassium nitrate 0.4 in mass ratio as oxidant were added and sealed in a crucible, and heated in a fixed furnace. A crucible made of nickel was used. The temperature of the fixed furnace was 750 ° C. and held for 2 hours. Then, it naturally left to cool in the furnace.
Water was added to the crucible cooled to room temperature to leach out the solid remaining in the crucible.
The obtained leachate was subjected to suction filtration with a glass filter, and solid-liquid separation was performed. The leaching residue separated as a solid contained 2% ruthenium.
分離した液体中に、12%濃度の水素化ホウ素ナトリウムと、40%濃度の水酸化ナトリウムの混合溶液を、純水で10倍に希釈した後、約1g/分の一定速度で、撹拌機で撹拌しながら添加した。混合溶液の添加は、分離液の酸化還元電位が、添加前360mVから0〜20mVになるまで添加した。添加終了後、1時間撹拌を継続した。
還元終了後、捕集粒子径1μmのろ紙を用いて吸引ろ過し固液分離した。この際、ろ液のpHが中性になるまで純水をくりかえし添加してろ過した。
In the separated liquid, a mixed solution of 12% sodium borohydride and 40% sodium hydroxide is diluted 10-fold with pure water and then stirred at a constant speed of about 1 g / min. Added with stirring. Addition of the mixed solution was performed until the redox potential of the separated solution became 0 to 20 mV from 360 mV before the addition. After completion of the addition, stirring was continued for 1 hour.
After the reduction, suction filtration was performed using a filter paper having a collected particle diameter of 1 μm to separate the solid and the liquid. At this time, pure water was repeatedly added until the pH of the filtrate became neutral, followed by filtration.
得られた固体にはルテニウムの他、亜鉛が5%含まれていた。この固体を、質量比で10倍の7.5%濃度の硫酸溶液中に添加して2時間撹拌し、吸引ろ過した。 The resulting solid contained 5% zinc in addition to ruthenium. This solid was added to a 7.5% strength sulfuric acid solution having a mass ratio of 10 times, stirred for 2 hours, and suction filtered.
得られた固体の亜鉛濃度は0.1%以下であった。この固体を、水素と窒素ガスを流した炉内で加熱した。加熱温度は600℃とした。加熱後冷却して得られた固体は、質量:20gでルテニウム濃度は、99.96%であった。ルテニウムの回収率は、約93%であった。 The resulting solid zinc concentration was 0.1% or less. This solid was heated in a furnace with flowing hydrogen and nitrogen gas. The heating temperature was 600 ° C. The solid obtained by cooling after heating had a mass of 20 g and a ruthenium concentration of 99.96%. The recovery rate of ruthenium was about 93%.
(実施例2)
試料としては、ルテニウム含有量が、40質量%の固体であり、その他にケイ素:20質量%、鉛:4質量%、チタン:2質量%を含むものを用いた。ルテニウムは、主に鉛との複合酸化物(Pb2Ru2O6.5)の形態をとっており、その他、金属Ru、RuO2が認められた。この試料:150gに対して、アルカリ融液として、質量比で4倍の水酸化カリウムと、質量比で等倍の水酸化ナトリウムと、酸化剤として、質量比で0.9倍の硝酸カリウムを、坩堝に充填し、固定炉で昇温した。坩堝はニッケル製のものを用いた。固定炉の温度は750℃とし、2時間保持した。その後、炉内で自然放冷した。
常温まで冷却した坩堝に水を添加して坩堝内に残留する固体を浸出した。
得られた浸出液に、鉛を除去するための珪酸塩として、オルト珪酸ナトリウムを52g加えて2時間撹拌した後、ガラス性フィルターで吸引ろ過し、固液分離した。固体として分離した浸出残渣には、ルテニウムが1.3%含まれていた。
(Example 2)
As the sample, a solid having a ruthenium content of 40% by mass and containing 20% by mass of silicon, 4% by mass of lead, and 2% by mass of titanium was used. Ruthenium is mainly in the form of complex oxide with lead (Pb 2 Ru 2 O 6.5 ), and other metals, Ru and RuO 2, were recognized. For this sample: 150 g, as an alkali melt, 4 times by weight of potassium hydroxide, 1 time by weight of sodium hydroxide, and 1 time by weight of sodium hydroxide as an oxidizing agent, 0.9 times by weight of potassium nitrate were added to the crucible. Filled and heated in a fixed furnace. A crucible made of nickel was used. The temperature of the fixed furnace was 750 ° C. and held for 2 hours. Then, it naturally left to cool in the furnace.
Water was added to the crucible cooled to room temperature to leach out the solid remaining in the crucible.
To the obtained leachate, 52 g of sodium orthosilicate as a silicate for removing lead was added and stirred for 2 hours, followed by suction filtration with a glassy filter and solid-liquid separation. The leaching residue separated as a solid contained 1.3% ruthenium.
分離した液体中に、12%濃度の水素化ホウ素ナトリウムと40%濃度の水酸化ナトリウムの混合溶液を、純水で10倍に希釈した後、約1g/分の一定速度で、撹拌機で撹拌しながら添加した。混合溶液の添加は、分離液の酸化還元電位が、添加前300mVから0〜20mVになるまで添加した。添加終了後、1時間撹拌を継続した。
還元終了後、捕集粒子径1μmのろ紙を用いて吸引ろ過し、固液分離した。この際、ろ液のpHが中性になるまで純水をくりかえし添加してろ過した。
In the separated liquid, a mixed solution of 12% sodium borohydride and 40% sodium hydroxide is diluted 10 times with pure water, and then stirred with a stirrer at a constant speed of about 1 g / min. While adding. The mixed solution was added until the oxidation-reduction potential of the separated solution became 0 to 20 mV from 300 mV before the addition. After completion of the addition, stirring was continued for 1 hour.
After the reduction, suction filtration was performed using a filter paper having a collected particle diameter of 1 μm, and solid-liquid separation was performed. At this time, pure water was repeatedly added until the pH of the filtrate became neutral, followed by filtration.
得られた固体の鉛濃度は0.1%以下であった。この固体を、水素と窒素ガスを流した炉内で加熱した。加熱温度は600℃とした。加熱後冷却して得られた固体に、質量比で10倍の6.5%濃度の硝酸を加えて2時間撹拌し、吸引ろ過した。得られた固体は、質量:53gで、ルテニウム濃度は99.92%であった。ルテニウムの回収率は、約89%であった。 The lead concentration of the obtained solid was 0.1% or less. This solid was heated in a furnace with flowing hydrogen and nitrogen gas. The heating temperature was 600 ° C. To the solid obtained by heating and cooling, 6.5% concentration nitric acid having a mass ratio of 10 was added and stirred for 2 hours, followed by suction filtration. The obtained solid had a mass of 53 g and a ruthenium concentration of 99.92%. The recovery rate of ruthenium was about 89%.
(実施例3)
試料としては、ルテニウム含有量が、20質量%で、その他にビスマス:50質量%、鉄:10質量%、クロム:5質量%、亜鉛:2質量%、コバルト:8質量%を含むものを用いた。ルテニウムは、主にビスマスと複合酸化物(Bi2Ru2O6.5)の形態をとっており、その他、金属Ru、RuO2が認められた。この試料:20gに対して、アルカリ融液として、質量比で2.5倍の水酸化カリウムを加えて坩堝に充填し、固定炉で昇温した。坩堝はニッケル製のものを用いた。固定炉の温度は750℃とし、2時間保持した。その後、炉内で自然放冷した。
常温まで冷却した坩堝に、水を添加して坩堝内に残留する固体を液中に溶解させた。一部溶解しなかった固体は液中に混合して浸出液とした。
得られた浸出液をガラス性フィルターで吸引ろ過し、固液分離した。固体を分離する際、フィルター状に珪藻土を20g敷き詰め、ろ過を3回くりかえした。固体として分離した不純物中には、ルテニウムが0.6%含まれていた。
(Example 3)
Samples with a ruthenium content of 20% by mass, including bismuth: 50% by mass, iron: 10% by mass, chromium: 5% by mass, zinc: 2% by mass, cobalt: 8% by mass It was. Ruthenium is mainly in the form of bismuth and composite oxide (Bi 2 Ru 2 O 6.5 ), and other metals, Ru and RuO 2 were observed. With respect to 20 g of this sample, potassium hydroxide 2.5 times in mass ratio was added as an alkali melt, filled in a crucible, and heated in a fixed furnace. A crucible made of nickel was used. The temperature of the fixed furnace was 750 ° C. and held for 2 hours. Then, it naturally left to cool in the furnace.
Water was added to the crucible cooled to room temperature, and the solid remaining in the crucible was dissolved in the liquid. The solid that did not partially dissolve was mixed in the liquid to obtain a leachate.
The obtained leachate was subjected to suction filtration with a glass filter, and solid-liquid separation was performed. When the solid was separated, 20 g of diatomaceous earth was spread in a filter shape, and filtration was repeated three times. The impurities separated as a solid contained 0.6% ruthenium.
得られた水溶液のpHは13.6であった。これに水酸化カリウムを70g添加してpHを14.6まで上昇させた。その後、2%濃度の水素化ホウ素ナトリウムと、40%濃度の水酸化ナトリウムの混合溶液を純水で10倍に希釈した後、約1g/分の一定速度で、撹拌機で撹拌しながら添加した。混合溶液の添加は、分離液の酸化還元電位が、添加前360mVから0〜20mVになるまで行い、添加終了後、1時間撹拌を継続した。
還元終了後、捕集粒子径1μmのろ紙を用いて吸引ろ過し、固液分離した。この際、ろ液のpHが中性になるまで純水を繰り返し添加してろ過した。
The pH of the obtained aqueous solution was 13.6. To this, 70 g of potassium hydroxide was added to raise the pH to 14.6. Then, after diluting a mixed solution of 2% sodium borohydride and 40% sodium hydroxide 10 times with pure water, it was added with stirring at a constant rate of about 1 g / min. . The addition of the mixed solution was performed until the redox potential of the separated solution became 0 to 20 mV from 360 mV before the addition, and stirring was continued for 1 hour after the addition was completed.
After the reduction, suction filtration was performed using a filter paper having a collected particle diameter of 1 μm, and solid-liquid separation was performed. At this time, pure water was repeatedly added and filtrated until the pH of the filtrate became neutral.
得られた固体にはルテニウムの他、亜鉛が0.8%含まれていた。この固体を、質量比で10倍の7.5%濃度の硫酸溶液中に添加して2時間撹拌し、吸引ろ過した。これを、水素と窒素ガスを流した炉内で加熱した。加熱温度は600℃とした。加熱後冷却して得られた固体は、質量:3.3gでルテニウム濃度は99.94%であった。ルテニウムの回収率は、83%であった。 The resulting solid contained 0.8% zinc in addition to ruthenium. This solid was added to a 7.5% strength sulfuric acid solution having a mass ratio of 10 times, stirred for 2 hours, and suction filtered. This was heated in a furnace in which hydrogen and nitrogen gas were passed. The heating temperature was 600 ° C. The solid obtained by cooling after heating had a mass: 3.3 g and a ruthenium concentration of 99.94%. The recovery rate of ruthenium was 83%.
Claims (10)
(1)該ルテニウム含有物を、高温のアルカリ中に溶融させるアルカリ溶融工程と、
(2)冷却後、水を加えて浸出液とした後、固液分離によりルテニウムの水溶液とする湿式浸出工程と、
(3)該ルテニウムの水溶液中に、還元剤を添加し、水酸化ルテニウムを生成させる湿式還元工程と、
(4)該水酸化ルテニウムを、還元性雰囲気中で加熱することにより金属ルテニウムとする還元工程と、
を行うことを特徴とするルテニウムの回収方法。 A method for recovering metallic ruthenium from a ruthenium-containing material,
(1) an alkali melting step of melting the ruthenium-containing material in a high-temperature alkali;
(2) After cooling, after adding water to form a leaching solution, a wet leaching step in which an aqueous solution of ruthenium is obtained by solid-liquid separation;
(3) a wet reduction step of adding a reducing agent to the ruthenium aqueous solution to produce ruthenium hydroxide;
(4) a reduction step of converting the ruthenium hydroxide into metal ruthenium by heating in a reducing atmosphere;
A method for recovering ruthenium, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007226755A JP5132226B2 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Ruthenium recovery method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007226755A JP5132226B2 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Ruthenium recovery method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009057611A JP2009057611A (en) | 2009-03-19 |
JP5132226B2 true JP5132226B2 (en) | 2013-01-30 |
Family
ID=40553621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007226755A Active JP5132226B2 (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Ruthenium recovery method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5132226B2 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008006796A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-27 | W.C. Heraeus Gmbh | Process for recovering ruthenium from ruthenium or ruthenium oxide-containing materials or ruthenium-containing noble metal ore concentrates |
JP5291968B2 (en) * | 2008-03-27 | 2013-09-18 | Dowaエコシステム株式会社 | Ruthenium recovery method |
JP5498040B2 (en) * | 2009-03-19 | 2014-05-21 | エコシステムリサイクリング株式会社 | Ruthenium recovery method |
JP5315103B2 (en) * | 2009-03-19 | 2013-10-16 | エコシステムリサイクリング株式会社 | Method for concentrating and recovering ruthenium |
KR101114491B1 (en) | 2009-09-15 | 2012-02-24 | 성일하이텍(주) | Method for recovering platinum group element |
WO2012070423A1 (en) | 2010-11-22 | 2012-05-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Process for preparing adamantane polyol |
CN104630483A (en) * | 2015-01-13 | 2015-05-20 | 漯河兴茂钛业股份有限公司 | Alkaline leaching vanadium precipitation method for comprehensive waste denitration catalyst utilization |
EP3613863A1 (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-26 | Heraeus Deutschland GmbH & Co KG | Method for decomposition of a ruthenium-containing mixture of solid particles |
PL3702478T3 (en) * | 2019-02-28 | 2021-07-12 | Heraeus Deutschland Gmbh & Co Kg | Method for decomposition of a ruthenium-containing mixture of solid particles |
CN116022944A (en) * | 2021-10-26 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for simultaneously removing ruthenium and zinc in wastewater |
CN115536520A (en) * | 2022-11-02 | 2022-12-30 | 金川集团股份有限公司 | Preparation method of ruthenium acetate |
-
2007
- 2007-08-31 JP JP2007226755A patent/JP5132226B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009057611A (en) | 2009-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5132226B2 (en) | Ruthenium recovery method | |
US7479262B2 (en) | Method for separating platinum group element | |
CN100497674C (en) | Method for processing cunico | |
CN105543485A (en) | Method for separating and recovering valuable metals from copper anode slime | |
CN101994013B (en) | Copper scum smelting process | |
JP2014173107A (en) | Method for recovering platinum group elements | |
CN106381399A (en) | Method for recovering tellurium from high-tellurium residues | |
JP2015105413A (en) | Method for manufacturing gold powder with high bulk density | |
CN109706322A (en) | The extracting method of silver, lead, tin in a kind of silver separating residues | |
JP5426129B2 (en) | Ruthenium recovery method | |
JP5291968B2 (en) | Ruthenium recovery method | |
JP4016680B2 (en) | Method for dissolving selenium platinum group element-containing material | |
CN106884093A (en) | A kind of thick aurin smelting method | |
EP1577408B2 (en) | Method for separating platinum group elements from selenum/tellurium bearing materials | |
JP2015086436A (en) | Method for recovering valuable material | |
JP5498040B2 (en) | Ruthenium recovery method | |
JP5447357B2 (en) | Chlorine leaching method for copper electrolytic slime | |
JP4158706B2 (en) | Processing method and manufacturing method for separating gold from platinum group-containing solution | |
JP4269693B2 (en) | Process for treating selenium mixture | |
JP4715598B2 (en) | Chloride leaching method of lead electrolysis slime | |
JP4281534B2 (en) | Treatment method for platinum group-containing materials | |
JP5315103B2 (en) | Method for concentrating and recovering ruthenium | |
JP2007231397A (en) | Method for refining silver chloride | |
JP2016011449A (en) | Method for producing leach product solution containing platinum group element | |
JP2004035969A (en) | Method for refining selenium or the like |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121030 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121106 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5132226 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |