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如何從廢舊鈦陽極中回收貴金屬“釕”?

作者: 發布日期:2017/5/16 15:16:14 關注次數:

采用貴金屬釕為活性成分的鈦基涂層電極在我國工業水處理、濕法冶金、氯堿等行業中已廣泛使用。一些投產較早的貴金屬陽極電解槽、電滲析器等由于陽極涂層失去活性已無法繼續使用,因鈦基材本身有一定的成本,因此對廢舊釕鈦電極的修復和重新利用越來越受到重視。在廢舊電極上殘存釕的量每平方米平均有1.5~4.5g,總量相當可觀。為節約成本和資源,在去除涂層修復電極同時回收釕不僅對修復廢舊電極有一定的幫助,也具有很大的經濟效益。

要回收廢舊電極中的“釕”,首先要設法剝落含釕的廢舊涂層。剝落廢舊涂層的方法有多種,主要歸納有:熔鹽法、鹽酸煮沸法、硫酸煮沸法、硫酸電解法。試驗結果表明各種處理方法對鈦基材的腐蝕及量和介質用量及經濟效益均不同。其中以硫酸電解法成本較小,對鈦基材的腐蝕性也小,貴金屬回收率較高。

一、電解法回收反應原理

1、電解法剝落廢舊涂層

已喪失活性的廢舊釕鈦涂層電極在硫酸介質中交替做陰陽極進行電解,在不加熱的情況

下,至槽電壓急劇上升后再將陽極作為陰極,繼續電解時,槽壓顯著下降。當釕鈦涂層開始剝落時,槽壓又逐漸上升,當涂層全部剝落時,槽壓又達到穩定。此時要及時將鈦基材取出,用清水沖刷干凈后,可作為基材重涂修復用。電解液中剝落的固體沉淀物和溶解狀態的釕都可進行回收。

2、釕的回收

使用電解法剝落的沉淀物中釕主要以RuO2,Ru狀態存在,現將其堿融氧化,然后用熱水浸出K2RuO4,再用次氯酸鈉氧化。用電解法剝落的溶液中釕以Ru3+或RuO42-狀態存在,用次氯酸鈉氧化成RuO4。再用鹽酸吸收還原為RuCl3鹽酸溶液。最后將RuCl3溶液減壓蒸餾至晶體狀β-RuCl3·xH2O,此產品仍能作為制備釕鈦電極的活性材料。若要制成金屬釕可進一步將RuCl3氧化成RuO2,然后用H2還原,即可得到金屬“釕”。

由于廢舊電極涂層中的“釕”含量都不一樣,測得的結果無法比較。因此測定釕的回收率是采用新涂制的電極,用重量法和根據涂液中釕鈦配比計算出理論回收的“釕”量,再用硫脲顯色的分光光度法測得不同操作方法下剝落物固體和溶液中的含釕量,從而計算出回收率。


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