1、 制 备 三 氯 化 钌
三氯化钌是最重要的钌化合物之一，是多相催化、均相催化、电镀涂层等领域的重要化工原料，广泛应用于化学、化工、电子、电镀等工业。固体三氯化钌也可用氢气还原得到钌粉。因此如果用钌废料能够制备出满足用户要求的高质量三氯化钌产品，不仅能够产生利润较丰厚的经济效益，也可以做到节约资源，实现可持续发展。蒸馏吸收液或沉淀盐酸溶解液经过浓缩结晶、干燥后直接生产试剂级水合三氯化钌。三氯化钌产品的主要指标是钌含量，也是三氯化钌在生产使用中用量的依据。三氯化钌晶体分为 α 和 β 两种晶型，α-RuCl 3 是不溶性的，不具有活性；β-RuCl 3 是可溶性的，具有活性。三氯化钌 β-RuCl 3 ·xH 2 O 为棕红色晶体，其水溶液为红色，在生产中广泛应用。将三氯化钌溶液在减压下浓缩，得到三价钌的化合物固体。钌的三价化合物加热时分解，生成不溶性的二氧化钌。因此三氯化钌溶液蒸发浓缩的温度在 200℃以下。周祥法等 [29] 将三氯化钌溶液转移到蒸馏瓶内，在真空度约 4×10 4 Pa 的条件下减压蒸发至干，得含钌量 37%~39%的 β-RuCl 3 ·xH 2 O 晶体。
2、 氢 还 原 制 钌 粉
西方一些国家在高纯钌粉的生产方法、工艺和测试方法方面都建立了完整的研发体系，使得对钌粉末的杂质控制、粉末形貌方面都有了很大的进步。靶材用钌粉有特殊的指标要求，金属杂质含量要合格，O、C、N 等元素含量也有严格的要求，钌粉的颗粒度、振实密度等都有要求。目前日本日矿金属在高纯钌粉领域的相关研究最多，生产工艺也最成熟。其工艺主要流程：金属钌经预处理进入酸性溶液后，加入溴酸钾使钌氧化成四氧化钌气体，四氧化钌气体经盐酸溶液吸收转变为三氯化钌溶液，再加入铵盐得到氯钌酸铵沉淀并对其进行过滤，最后在氢气、氩气混合气氛下进行 2 次煅烧和还原，制备出高纯钌粉。对高纯钌粉的制备工艺进行了深入研究，制备的高纯钌粉已用于贵研铂业的钌靶生产。首先采用氧化蒸馏法从含钌废料中回收钌，然后从氯钌酸溶液中沉淀得到氯钌酸铵，再经煅烧-氢还原和煅烧-球磨-氢还原制备高纯钌粉。煅烧后直接氢还原得到的钌粉呈多孔不规则形状，粉末颗粒尺寸 5~8 µm；经过高能球磨再还原得到的钌粉呈团聚的海绵状，颗粒尺寸约 1 µm；钌粉纯度均为99.95%以上。
我国钌资源稀缺，钌多依赖进口。因此如何从含钌废料中回收和循环利用钌，对于实现可持续发展、节约资源和环境保护都具有重要意义。从国内外近年的研究看来，从含钌废料中回收钌最为广泛的方法是氧化蒸馏法。蒸馏法利用了四氧化钌熔沸点低、易挥发的特性，然而四氧化钌毒性大，刺激性强，操作稍有不当就容易导致安全事故，造成人身伤害的企业损失。随着社会越来越强调绿色环保、高循环利用率，熔融-浸出-沉淀法成为研究的重点，其在钌回收过程中不产生四氧化钌，可避免相应的危害，同时生产操作简单、成本低。熔融-浸出-沉淀法虽未处于大规模应用阶段，但具有较大的发展潜力，将是工艺创新的发展方向。