计算机硬盘作为重要的数据存储设备,其生产规模庞大。然而,这一过程中产生了大量含钌废料,这些废料实则是钌的重要二次资源。
实验所用钌废料源自进口的硬盘生产环节,钌平均品位约 12%,还混杂着 Al、Cr、Co、Ti、Fe 等多种元素。研究团队借助中频炉、蒸馏装置等一系列专业设备,构建了完整的回收工艺体系。
在工艺流程方面,制备三氯化钌时,先对废料进行 “活化” 处理。由于钌化学性质稳定,“活化” 成为关键核心技术。通过控制熔炼温度并添加适量添加剂,不仅保证了 “活化” 效果,还将钌的挥发损失降至最低。“活化” 后的合金经盐酸溶解,钌以钌黑形式留存,实现与贱金属的分离。
随后,对钌黑进行氧化蒸馏,在强氧化气氛下,钌转化为 RuO 气体,经多级吸收,有效减少钌的损失。吸收液经浓缩结晶、干燥等步骤,最终得到试剂级水合三氯化钌。经检测,生产的三氯化钌完全符合行业标准 HG/T 3679—2000(Ⅱ)的要求,且在实际生产中,钌的平均回收率高达 95%,取得了显著的经济效益。
对于靶材用钌粉的制备,其前段工艺与三氯化钌制备相同。不同之处在于对蒸馏吸收液的后续处理。采用氯化铵沉淀法,通过调整溶液氧化还原电位,使 Ru(Ⅲ)转变为 Ru(IV),精准控制溶液中钌的质量浓度、酸度、温度以及氯化铵加入量等条件,钌的沉淀率可达 99.8%。
沉淀所得产物经酒精溶液洗涤后,再进行煅烧氢还原,并利用特殊制粉设备,成功使钌粉的粒度、振实密度等指标满足靶材用钌粉的严格要求。产出的钌粉不仅 C、N 含量低,氧含量也低于国际著名公司的产品,杂质含量极低且质量稳定。实际生产中,已制备 30kg 靶用钌粉,钌回收率达 94%,用于制造钌靶材效果良好,钌蒸馏率高达 99.5%。
韶关运田金属总结:该研究工艺为钌废料的回收利用开辟了新路径,在实现钌资源循环使用的同时,显著提升了国内从二次资源中回收钌的技术水平,为相关产业的可持续发展提供了有力支撑。