ES2637517T3 - Procedimiento de preparación de nitrosil nitrato de rutenio sólido mediante el uso de un catalizador gastado que contiene rutenio - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de preparación de un sólido de nitrosil nitrato de rutenio empleando un catalizador gastado con contenido en rutenio, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas: 1) secado de un catalizador gastado con contenido en rutenio y calcinación del catalizador gastado, a una temperatura comprendida entre 300 y 500 °C durante entre 2 y 4 horas, y enfriado a temperatura ambiente para dar un sólido negro con contenido en rutenio; 2) triturado del sólido negro con contenido en rutenio obtenido en la etapa 1) para dar un polvo, introducción del polvo en un reactor de lecho fluidizado, ventilación del reactor de lecho fluidizado con nitrógeno o un gas inerte durante entre 0,5 y 2 horas, carga de hidrógeno, calentamiento del reactor de lecho fluidizado a una temperatura comprendida entre 100 y 600 °C para una reacción de reducción, dando de esta forma un metal de rutenio; 3) poner en contacto un gas mixto de ozono y aire con el metal de rutenio obtenido en la etapa 2), reacción del gas mixto y el metal de rutenio a una temperatura comprendida entre 600 y 650 °C, dando de esta forma un gas de tetróxido de rutenio; 4) introducción del gas de tetróxido de rutenio obtenido en la etapa 3) en una planta de absorción en tres etapas que comprende una solución de ácido nítrico para dar de esta forma una solución ácida que comprende nitrato de rutenio; 5) adición de un sólido de nitrito sódico a la solución ácida que comprende nitrato de rutenio obtenida en la etapa 4), agitación y calentamiento de la solución resultante en un estado de reflujo en micro-ebullición para dar de esta forma una solución de nitrosil nitrato de rutenio; y 6) extracción de la solución de nitrosil nitrato de rutenio obtenida en la etapa 5) con éter anhidro, recogida y evaporación de la solución de extracción para eliminar el éter, para dar de esta forma un sólido de nitrosil nitrato de rutenio.
Description
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DESCRIPCION
Procedimiento de preparacion de nitrosil nitrato de rutenio solido mediante el uso de un catalizador gastado que contiene rutenio
Campo de la invencion
La invencion se refiere al reciclado de un metal del grupo platino y, mas en particular, a un procedimiento para la preparacion de un solido de nitrosil nitrato de rutenio utilizando un catalizador gastado que contiene rutenio.
Antecedentes de la invencion
Dado su comportamiento catalftico excelente, el uso del rutenio esta muy extendido para la preparacion de amomaco, la hidrogenacion selectiva de benceno para producir ciclohexeno, la hidrogenacion de dioxido de carbono para producir metanol, etc. Sin embargo, el rutenio es caro y es un recurso limitado, pues la produccion anual global es de docenas de toneladas solamente, lo que limita en gran medida la aplicacion del rutenio. El reciclado del rutenio a partir de un catalizador gastado con contenido en rutenio para la preparacion de catalizadores a base de rutenio puede reducir significativamente los costes de produccion del catalizador y la contaminacion medioambiental causada por la evacuacion de los residuos, en virtud de lo cual presenta unas perspectivas prometedoras.
El nitrosil nitrato de rutenio solido (Ru(NO)(NO3)3) no contiene ningun elemento toxico contra catalizadores como halogeno, azufre, fosforo y es perfectamente soluble en agua, eter y acetona, de manera que es un precursor ideal para la preparacion de un catalizador con contenido en rutenio. Por lo tanto, la preparacion de un solido de nitrosil nitrato de rutenio de alta pureza a partir de un catalizador gastado con contenido en rutenio tiene un gran valor de aplicacion industrial.
Convencionalmente, existen dos procedimientos tfpicos para preparar nitrosil nitrato de rutenio. Uno consiste en disolver directamente RuO4 en una solucion de acido nftrico enfriada y el otro, en disolver y someter a reflujo hidroxido de nitrosil rutenio utilizando acido nftrico. En la publicacion de patente china No. CN101638727A se desvela un procedimiento para reciclar rutenio a partir de un catalizador de rutenio soportado sobre carbon activo, que implica la preparacion de nitrosil nitrato de rutenio. En dicho procedimiento, se mezcla y se agita el hidroxido de rutenio o RuO2.2H2O con acido nftrico en micro-ebullicion en un dispositivo de reflujo para producir una solucion de acido nftrico de Ru(NO)(NO3)3, que tiene una alta acidez y cuyo almacenamiento y transporte presentan dificultades.
La publicacion de patente china No. CN102167405A desvela un procedimiento de preparacion de nitrosil nitrato rutenio. Se hace reaccionar tricloruro de rutenio y nitrito sodico para producir un producto intermedio de nitrosil cloruro de rutenio que se deja reaccionar con nitrato de plata para producir una solucion de nitrosil nitrato de rutenio. Se extrae la solucion con eter y se evapora la solucion de extraccion con eter para producir un solido de nitrosil nitrato de rutenio. Sin embargo, el procedimiento presenta los siguientes inconvenientes: 1. Se utiliza cloruro que es toxico para el catalizador; 2. El procedimiento implica el producto intermedio de nitrosil cloruro de rutenio con lo que se reduce el rendimiento del producto; 3. Como materia en bruto, el tricloruro de rutenio se presenta en forma de hidrato cristalino, que es caro. CN 102 108 444 A desvela un procedimiento para recuperar rutenio a partir de un catalizador de metal de rutenio a traves de un procedimiento que comprende las etapas de proceso de calentamiento, calcinacion, trituracion y reduccion para obtener una solucion acuosa de tricloruro de rutenio. CN 101 331 240 A desvela un proceso para recuperar rutenio a partir de un catalizador que comprende rutenio a traves de un proceso que comprende las etapas de reduccion del oxido de rutenio en un rutenio metalico, tratamiento con acido clorhndrico para disolver el rutenio metalico como cloruro de rutenio (III) en solucion y, opcionalmente, procesado posterior de la solucion de cloruro de rutenio(III).
Sumario de la invencion
En vista de los problemas que se han descrito, uno de los objetivos de la invencion es un procedimiento para preparar un solido de nitrosil nitrato de rutenio solido utilizando un catalizador gastado que contiene rutenio. El procedimiento es simple, muy eficiente y sirve para producir un solido de nitrosil nitrato rutenio a partir de un catalizador gastado con contenido en rutenio. El solido de nitrosil nitrato de rutenio se puede utilizar para la preparacion de un catalizador con contenido en rutenio.
Para conseguir el objetivo mencionado, de acuerdo con una realizacion de la invencion, se proporciona un procedimiento para preparar un solido de un nitrosil nitrato de rutenio utilizando un catalizador gastado con contenido en rutenio. El procedimiento comprende las siguientes etapas:
1) secado de un catalizador gastado con contenido en rutenio y calcinacion del catalizador gastado, a una temperatura comprendida entre 300 y 500 °C durante entre 2 y 4 horas, y enfriado a temperatura ambiente para producir un solido negro con contenido en rutenio;
2) triturado del solido negro con contenido en rutenio obtenido en la etapa 1) para producir un polvo, introduccion del polvo en un reactor de lecho fluidizado, ventilacion del reactor de lecho fluidizado con nitrogeno o un gas inerte durante entre 0,5 y 2 horas, carga de hidrogeno, calentamiento del reactor de lecho fluidizado a una
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temperature comprendida entre 100 y 600 °C para una reaccion de reduccion, obteniendose de esta forma un metal de rutenio;
3) contacto de un gas mixto de ozono y aire con el metal de rutenio obtenido en la etapa 2), reaccion del gas mixto y el metal de rutenio a una temperature comprendida entre 600 y 650 °C, obteniendose de esta forma un gas de tetroxido de rutenio;
4) introduccion del gas de tetroxido de rutenio obtenido en la etapa 3) en una planta de absorcion en tres etapas que comprende una solucion de acido mtrico para producir una solucion acida que comprende nitrato de rutenio;
5) adicion de un solido de nitrito sodico a la solucion acida que comprende nitrato de rutenio obtenida en la etapa 4), agitacion y calentamiento de la solucion resultante en un estado de reflujo en micro-ebullicion para producir de esta forma una solucion de nitrosil nitrato de rutenio; y
6) extraccion de la solucion de nitrosil nitrato de rutenio obtenida en la etapa 5) con eter anhidro, recogida y evaporacion de la solucion de extraccion para eliminar el eter, para producir de esta forma un solido de nitrosil nitrato de rutenio.
En la etapa 1), se seca el catalizador gastado con contenido en rutenio en presencia de nitrogeno o un gas inerte a una temperatura comprendida entre 100 y 150 °C, durante entre 1 y 2 horas. Se calcina el catalizador gastado con contenido en rutenio en un horno de mufla.
En la etapa 2), el caudal del hidrogeno esta comprendida preferentemente entre 1200 y 4000 h-1, y el tiempo de reduccion esta comprendido entre 1 y 12 horas, preferentemente, entre 6 y 12 horas. La ecuacion qmmica redox es: RuO2 + 2H2= Ru + 2H2O.
En la etapa 3), el caudal del gas mixto de ozono y aire esta comprendida entre 1200 y 4000 h-1, el porcentaje en volumen del ozono en el gas mixto es entre 1 y 20 %, preferentemente, 15 %; y el tiempo de oxidacion esta comprendido entre 1 y 12 horas, preferentemente, entre 8 y 12 horas. La ecuacion qmmica es: Ru + 2O2 = RuO4^, 3Ru + 4O3 = 3RuO4^.
En la etapa 4), la solucion de acido mtrico tiene una temperatura de entre 50 y 95 °C, una concentracion en masa comprendida entre 45 y 68 %, la adicion real de la misma es entre 1,2 y 2,0 veces mas la cantidad de consumo teorico calculada sobre la base del contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio, y la planta de absorcion en tres etapas tiene tres contenedores marrones conectados en serie. La ecuacion qmmica es: 2RuO4 + 16HNO3 = 2Ru(NO3)3 + 8H2O +502T + 10NO2T.
En la etapa 5), la adicion real del solido de nitrito sodico esta comprendida entre 1,2 y 2,0 veces mas la cantidad del consumo teorico del mismo calculada sobre la base del contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio. Se anade lentamente el solido de nitrito sodico a la solucion acida que comprende nitrato de rutenio con agitacion. El tiempo de calentamiento esta comprendido entre 1 y 8 horas, preferentemente, entre 4 y 8 horas. El vaso de reaccion es un matraz de fondo redondo de tres bocas. La ecuacion qmmica es: Ru(NO3)3+2NaNO2 + 2HNO3 = Ru(NO)(NO3)3 + 2NaNO3+ NO2T + H2O.
En la etapa 6), la extraccion con eter anhidro se lleva a cabo varias veces para mejorar el rendimiento del solido de nitrosil nitrato de rutenio.
En un tipo de realizacion como esta, el catalizador gastado con contenido en rutenio es un catalizador soportado, y el soporte del mismo es alumina, sflice, circonia, titania, zeolita o una combinacion de las mismas. La forma del soporte es esferica, cilmdrica, de tipo trebol, de cuatro hojas, de tipo anular o de tipo panal.
Las ventajas de la presente divulgacion se resumen tal como sigue. 1. El procedimiento tiene un bajo coste de reciclado y el producto solido resultante es adecuado para su almacenamiento y transporte. 2. El solido de nitrosil nitrato de rutenio no contiene halogeno y, por tanto, se evita la toxicidad. 3. El procedimiento es un proceso sencillo y no implica un producto intermedio de rutenio que sea conductor para mejorar el rendimiento del producto. En resumen, el procedimiento tiene un bajo coste, es un proceso sencillo, supone un alto rendimiento del producto y el producto resultante tiene una alta pureza y es adecuado para la produccion a gran escala.
Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de flujo de un procedimiento para preparar un solido de nitrosil nitrato de rutenio utilizando un catalizador gastado con contenido en rutenio de acuerdo con una realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de las realizaciones
Para ilustrar mejor la invencion, se describen a continuacion experimentos en los que se ofrecen detalles del procedimiento para preparar un solido de nitrosil nitrato de rutenio empleando un catalizador gastado con contenido en rutenio. Debe advertirse que se pretende que los ejemplos expuestos a continuacion sirvan para describir la invencion sin limitarla.
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Ejemplo 1
Se colocaron en un crisol 60 g de un catalizador gastado con contenido en rutenio (RU/AI2O3, esferico, que comprend^a 5 % en peso de Ru) y se transportaron a un horno de mufla. Se ventilo el horno con nitrogeno. Se seco el catalizador a 120 °C durante 2 horas, se calcino a 450°C durante 3 horas para eliminar los residuos organicos en el catalizador gastado y se enfrio a temperatura ambiente. Se obtuvieron 58,6 g de un solido negro. Se trituro el solido negro en un polvo y se transporto hasta un reactor de lecho fluidizado. Se ventilo el reactor de lecho fluidizado primero con nitrogeno durante 30 min, y despues con hidrogeno, a un caudal de 1200 h-1, se calento a 300 °C para reduccion durante 12 horas. Se aumento aun mas la temperatura a 600 °C. Se cargo un gas mixto de ozono y aire que comprendfa 15 % en vol. de ozono en el reactor con un caudal de 1200 h-1 durante 12 horas, para producir un gas de RuO4. Se introdujo sucesivamente el gas de RuO4 en los tres frascos de absorcion que comprendfan cada uno de ellos 40 g de una solucion de acido mtrico al 68 % en peso a una temperatura de aproximadamente 75 °C, para producir una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio (Ru(NO3)3).
Se anadio la solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio al matraz de fondo redondo de tres bocas seguido de 6 g (que es 1,5 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base de un contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio) de NaNO2 en polvo, se agito y se calento a reflujo durante 8 horas para producir una solucion negra-rojo oscuro. Se extrajo la solucion negra-rojo oscuro tres veces utilizando 130 ml de eter anhidro y se recogio la solucion de extraccion y se evaporo para eliminar el eter para producir 8,84 g de un solido amarillo pardo que, sobre la base del analisis de infrarrojo con aglomerado de KBr, tema un pico caractenstico en 1924 cm-1, identico a los parametros estructurales caractensticos de Ru(NO)(NO3)3. El rendimiento de Ru(NO)(NO3)3 fue 96,2 % y las impurezas metalicas fueron menos de 30 ppm.
Ejemplo 2
Se colocaron en un crisol 50 g de un catalizador gastado con contenido en rutenio (Ru/SiO2, cilmdrico, que comprendfa 3 % en peso de Ru) y se transporto hasta un horno de mufla. Se ventilo el horno con nitrogeno. Se seco el catalizador a 120 °C durante 2 horas, se calcino a 450 °C durante 3 horas y se enfrio a temperatura ambiente. Se obtuvieron 48,9 g de un solido negro. Se trituro el solido negro en un polvo y se transporto hasta un reactor de lecho fluidizado. Se ventilo el reactor de lecho fluidizado primero con nitrogeno durante 30 min y despues con hidrogeno a un caudal de 2500 h-1, se calento a 350 °C para reduccion durante 10 horas. Se aumento aun mas la temperatura a 620 °C. Se cargo un gas mixto de ozono y aire que comprendfa 15 % en vol. de ozono en el reactor, a un caudal de 2500 h-1 durante 10 horas, para producir un gas de RuO4. Se introdujo sucesivamente el gas de RuO4 en los tres frascos de absorcion que comprendfan cada uno de ellos 24 g de una solucion de acido mtrico al 60 % en peso, a una temperatura de aproximadamente 75 °C, para producir una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio (Ru(NO3)3).
Se anadio una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio a un matraz de fondo redondo de tres bocas, seguido de 3,6 g (que es 1,8 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base de un contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio) de NaNO2 en polvo, se agito y se calento a reflujo durante 4 horas para producir una solucion negra rojo oscuro. Se extrajo la solucion negra-rojo oscuro tres veces utilizando 80 ml de eter anhidro y se recogio la solucion de extraccion y se evaporo para eliminar el eter para producir 4,41 g de un solido amarillo pardo que, sobre la base del analisis de infrarrojo con aglomerado de KBr, tema un pico caractenstico en 1924 cm-1, identico a los parametros estructurales caractensticos de Ru(NO)(NO3)3. El rendimiento de Ru(NO)(NO3)3 fue 95,8 % y las impurezas metalicas fueron menos de 30 ppm.
Ejemplo 3
Se colocaron en un crisol 120 g de un catalizador gastado con contenido en rutenio (Ru/ZrO2, de tipo trebol, que comprendfa 4 % en peso de Ru) y se transporto hasta un horno de mufla. Se ventilo el horno con nitrogeno. Se seco el catalizador a 120 °C durante 2 horas, se calcino a 450 °C durante 3 horas y se enfrio a temperatura ambiente. Se obtuvieron 118,2 g de un solido negro. Se trituro el solido negro en un polvo y se transporto a un reactor de lecho fluidizado. Se ventilo el reactor de lecho fluidizado primero con nitrogeno durante 30 min y despues con hidrogeno, a un caudal de 4000 h-1, se calento a 350 °C para reduccion durante 6 horas. Se aumento aun mas la temperatura a 650 °C. Se cargo un gas mixto de ozono y aire que comprendfa 15 % en vol. de ozono en el reactor, a un caudal de 4000 h-1 durante 8 horas, para producir un gas de RuO4. Se introdujo sucesivamente el gas de RuO4 en los tres frascos de absorcion que comprendfan cada uno 13 g de una solucion de acido nftrico al 45 % en peso a una temperatura de aproximadamente 75 °C, para producir una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio (Ru(NO3)3).
Se anadio la solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio a un matraz de fondo redondo de tres bocas, seguido de 1,29 g (que es 2,0 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base de un contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio) de NaNO2 en polvo, se agito y se calento a reflujo durante 6 horas para producir una solucion negra-rojo oscuro. Se extrajo la solucion negra-rojo oscuro tres veces utilizando 60 ml de eter anhidro y se recogio la solucion de extraccion y se evaporo para eliminar el eter para producir 1,44 g de un solido amarillo pardo que, sobre la base de un analisis de infrarrojo con aglomerado de KBr, tema un pico caractenstico en 1924 cm-1, identico a los parametros estructurales caractensticos de Ru(NO)(NO3)3. El rendimiento
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de Ru(NO)(NO3)3 fue 97,3% y las impurezas metalicas fueron menos de 30 ppm.
Ejemplo 4
Se colocaron en un crisol 60 g de un catalizador gastado con contenido en rutenio (Ru/TiO2, tipo cuatro hojas, que comprendfa 5 % en peso de Ru) y se transporto hasta un horno de mufla. Se ventilo el horno con nitrogeno. Se seco el catalizador a 120 °C durante 2 horas, se calcino a 450 °C durante 3 horas para eliminar los residuos organicos en el catalizador gastado y se enfrio a temperatura ambiente. Se obtuvieron 58,1 g de un solido negro. Se trituro el solido negro en un polvo y se transporto a un reactor de lecho fluidizado. Se ventilo el reactor de lecho fluidizado primero con nitrogeno durante 30 min y despues con hidrogeno, a un caudal de 2000 h-1, se calento a 350 °C para reduccion durante 8 horas. Se aumento aun mas la temperatura 620 °C. Se cargo un gas mixto de ozono y aire que comprendfa 10 % en vol. de ozono en el reactor, a un caudal de 1500 h-1 durante 5 horas, para producir un gas de RuO4. Se introdujo sucesivamente el gas de RuO4 en tres frascos de absorcion que comprendfan cada uno 27 g de una solucion de acido mtrico al 68 % en peso, a una a temperatura de aproximadamente 75 °C, para producir una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio (Ru(NO3)3).
Se anadio la solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio a un matraz de fondo redondo de tres bocas, seguido de 3,56 g (que es 0,9 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base del contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio) de NaNO2 en polvo, se agito y se calento a reflujo durante 6 horas para producir una solucion negra-rojo oscuro. Se extrajo la solucion negra-rojo oscuro tres veces utilizando 100 ml de eter anhidro y se recogio la solucion de extraccion y se evaporo para eliminar el eter, para producir 8,21 g de un solido amarillo pardo, que, sobre la base del analisis de infrarrojo con aglomerado de KBr, tema un pico caractenstico en 1924 cm-1, identico a los parametros estructurales caractensticos de Ru(NO)(NO3)3. El rendimiento de Ru(NO)(NO3)3 fue 90,3% y las impurezas metalicas fueron menos de 30 ppm.
Ejemplo 5
Se colocaron en un crisol 60 g de un catalizador gastado con contenido en rutenio (Ru/Al2O3-ZSM-5, tipo anular, que comprendfa 1 % en peso de Ru) y se transporto a un horno de mufla. Se ventilo el horno con nitrogeno. Se seco el catalizador a 120 °C durante 2 horas, se calcino a 450 °C durante 3 horas para eliminar los residuos organicos en el catalizador gastado y se enfrio a temperatura ambiente. Se obtuvieron 59,0 g de un solido negro. Se trituro el solido negro en un polvo y se transporto hasta un reactor de lecho fluidizado. Se ventilo el reactor de lecho fluidizado primero con nitrogeno durante 30 min y despues con hidrogeno, a un caudal de 2000 h-1, se calento a 350 °C para reduccion durante 8 horas. Se aumento aun mas la temperatura a 620°C. Se cargo un gas mixto de ozono y aire que comprendfa 15 % en vol. de ozono en el reactor, a un caudal de 3000 h-1 durante 8 horas, para producir un gas de RuO4. Se introdujo sucesivamente el gas de RuO4 en tres frascos de absorcion que comprendfan cada uno 16 g de una solucion de acido mtrico al 45 % en peso, a una temperatura de aproximadamente 75°C para producir una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio (Ru(NO3)3).
Se anadio la solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio a un matraz de fondo redondo de tres bocas, seguido de 1,2 g (que es 1,5 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base del contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio) de NaNO2 en polvo, se agito y se calento a reflujo durante 6 horas para producir una solucion negra-rojo oscuro. Se extrajo la solucion negra-rojo oscuro tres veces utilizando 50 ml de eter anhidro y se recogio la solucion de extraccion y se evaporo para eliminar el eter para producir 1,78 g de un solido amarillo pardo que, sobre la base del analisis de infrarrojo con aglomerado de KBr, tema un pico caractenstico en 1924 cm-1, identico a los parametros estructurales caractensticos de Ru(NO)(NO3)3. El rendimiento de Ru(NO)(NO3)3 fue 96,6%, y las impurezas metalicas fueron menos de 30 ppm.
Ejemplo 6
Se colocaron en un crisol 160 g de un catalizador gastado con contenido en rutenio (Ru/Al2O3-SiO2, de tipo panal, que comprendfa 2 % en peso de Ru) y se transporto hasta un horno de mufla. Se ventilo el horno con nitrogeno. Se seco el catalizador a 120 °C durante 2 horas, se calcino a 450 °C durante 3 horas para eliminar los residuos organicos en el catalizador gastado y se enfrio a temperatura ambiente. Se obtuvieron 156,4 g de un solido negro. Se trituro el solido negro en un polvo y se transporto hasta un reactor de lecho fluidizado. Se ventilo el reactor de lecho fluidizado primero con nitrogeno durante 30 min y despues con hidrogeno, a un caudal de 2000 h-1, se calento a 350 °C para reduccion durante 8 horas. Se aumento aun mas la temperatura a 620 °C. Se cargo un gas mixto de ozono y aire que comprendfa 15 % en vol. de ozono en el reactor, a un caudal de 2500 h-1 durante 8 horas para producir un gas de RuO4. Se introdujo sucesivamente el gas de RuO4 en tres frascos de absorcion que comprendfan cada uno 8,6 g de una solucion de acido mtrico al 45 % en peso, a una temperatura de aproximadamente 75°C para producir una solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio (Ru(NO3)3).
Se anadio la solucion acida que comprendfa nitrato de rutenio a un matraz de fondo redondo de tres bocas, seguido de 0,64 g (que es 1,5 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base del contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio) de NaNO2 en polvo, se agito y se calento a reflujo durante 8 horas para producir una solucion negra-rojo oscuro. Se extrajo la solucion negra-rojo oscuro tres veces utilizando 130 ml de ester anhidro y se recogio la solucion de extraccion y se evaporo para eliminar el eter para producir 0,95 g de un
solido amarillo pardo que, sobre la base del analisis de infrarrojo con aglomerado de KBr, tema un pico caractenstico en 1924 cm-1, identico los parametros estructurales caractensticos de Ru(NO)(NO3)3. El rendimiento de Ru(NO)(NO3)3 fue 97.2% y las impurezas metalicas fueron menos de 30 ppm.
Resultados del analisis:
5 Tal como se muestra en los resultados de las medidas de los Ejemplos 1-6, los rendimientos de producto del procedimiento para preparar el solido de nitrosil nitrato de rutenio utilizando un catalizador gastado con contenido en rutenio excedieron todos ellos el 90 % y, en condiciones de reaccion preferentes, el rendimiento del producto alcanzo un 95 % y mas. El procedimiento emplea de forma eficaz recursos residuales de rutenio y tiene un bajo coste, es un proceso sencillo y el rendimiento del producto es alto. El producto resultante tiene una alta pureza y es 10 adecuado para la produccion a gran escala
Claims (10)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Un procedimiento de preparacion de un solido de nitrosil nitrato de rutenio empleando un catalizador gastado con contenido en rutenio, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:1) secado de un catalizador gastado con contenido en rutenio y calcinacion del catalizador gastado, a una temperature comprendida entre 300 y 500 °C durante entre 2 y 4 horas, y enfriado a temperature ambiente para dar un solido negro con contenido en rutenio;2) triturado del solido negro con contenido en rutenio obtenido en la etapa 1) para dar un polvo, introduccion del polvo en un reactor de lecho fluidizado, ventilacion del reactor de lecho fluidizado con nitrogeno o un gas inerte durante entre 0,5 y 2 horas, carga de hidrogeno, calentamiento del reactor de lecho fluidizado a una temperature comprendida entre 100 y 600 °C para una reaccion de reduccion, dando de esta forma un metal de rutenio;3) poner en contacto un gas mixto de ozono y aire con el metal de rutenio obtenido en la etapa 2), reaccion del gas mixto y el metal de rutenio a una temperatura comprendida entre 600 y 650 °C, dando de esta forma un gas de tetroxido de rutenio;4) introduccion del gas de tetroxido de rutenio obtenido en la etapa 3) en una planta de absorcion en tres etapas que comprende una solucion de acido mtrico para dar de esta forma una solucion acida que comprende nitrato de rutenio;5) adicion de un solido de nitrito sodico a la solucion acida que comprende nitrato de rutenio obtenida en la etapa 4), agitacion y calentamiento de la solucion resultante en un estado de reflujo en micro-ebullicion para dar de esta forma una solucion de nitrosil nitrato de rutenio; y6) extraccion de la solucion de nitrosil nitrato de rutenio obtenida en la etapa 5) con eter anhidro, recogida y evaporacion de la solucion de extraccion para eliminar el eter, para dar de esta forma un solido de nitrosil nitrato de rutenio.
- 2. El procedimiento de la reivindicacion 1, caracterizado porque en la etapa 1), se seca el catalizador gastado con contenido en rutenio en presencia de nitrogeno o un gas inerte a una temperatura de entre 100 y 150 °C durante entre 1 y 2 horas.
- 3. El procedimiento de la reivindicacion 1, caracterizado porque en la etapa 2), un caudal del hidrogeno es entre 1200 y 4000 h-1, y un tiempo de reduccion es entre 1 y 12 horas.
- 4. El procedimiento de la reivindicacion 3, caracterizado porque en la etapa 2), el tiempo de reduccion es entre 6 y 12 horas.
- 5. El procedimiento de la reivindicacion 1, caracterizado porque en la etapa 3), un caudal del gas mixto de ozono y aire es entre 1200 y 4000 h-1, un porcentaje en volumen del ozono en el gas mixto es entre 1 y 20 % y un tiempo de oxidacion es entre 1 y 12 horas.
- 6. El procedimiento de la reivindicacion 5, caracterizado porque en la etapa 3), el porcentaje en volumen del ozono en el gas mixto es 15 %, y el tiempo de oxidacion es entre 8 y 12 horas.
- 7. El procedimiento de la reivindicacion 1, caracterizado porque en la etapa 4), la solucion de acido mtrico tiene una temperatura comprendida entre 50 y 95 °C, una concentracion en masa de entre 45 y 68%, una adicion real del mismo es entre 1,2 y 2,0 veces mas la cantidad de consumo teorica calculada sobre la base de un contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio y la solucion de acido mtrico se carga en tres recipientes marrones conectados en serie.
- 8. El procedimiento de la reivindicacion 1, caracterizado porque en la etapa 5), la adicion real del solido de nitrito sodico es entre 1,2 y 2,0 veces mas la cantidad de consumo teorica del mismo calculada sobre la base de un contenido en rutenio en el catalizador gastado con contenido en rutenio y un tiempo de calentamiento es entre 1 y 8 horas.
- 9. El procedimiento de la reivindicacion 8, caracterizado porque en la etapa 5), el tiempo de calentamiento es entre 4 y 8 horas.
- 10. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque el catalizador gastado con contenido en rutenio es un catalizador soportado y el soporte del mismo es alumina, sflice, circonia, titania, zeolita o una combinacion de los mismos.
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