本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種含錸的高溫合金廢料的再生方法，包括以下步驟：一、霧化處理；二、酸溶；三、固液分離，獲得濾液a和濾渣b；四、對濾液a和濾渣b分別進(jìn)行處理；其中，濾液a的處理過程如下：Re元素分離、Re元素分離后的溶液沉淀除雜、除雜后溶液中Ni和Co元素的分離；濾渣b的處理過程如下：氧化處理、過濾、自過濾后濾液中分離出W和Mo元素、過濾后濾渣經(jīng)酸溶后分離出Ta和Hf元素。本發(fā)明專利技術(shù)方法步驟簡單、實(shí)現(xiàn)方便、投入成本較低且所需時(shí)間較短、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有高溫合金廢料回收方法存在的投入成本較大、操作過程繁瑣、所需處理時(shí)間長、回收率低、不易工業(yè)化等問題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于濕法冶金
，尤其是涉及。
技術(shù)介紹
高溫合金中除含有鎳、鈷、鉻等主金屬外，還含有大量貴重的稀有金屬，如錸、鎢、鉭、鈮和鉿等，是制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的關(guān)鍵材料，也是大型動(dòng)力設(shè)備，如工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、氦氣輪機(jī)、煙氣輪機(jī)、火力發(fā)電機(jī)組等裝置的核心材料，它具有高強(qiáng)度、耐氧化性、耐磨性、耐腐蝕性等性能而廣泛用于航空航天、電力、汽車、冶金、玻璃制造、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。目前，國際市場上每年消費(fèi)高溫合金材料近30萬噸。 由于高溫合金中含有大量的貴重稀有金屬，因此高溫合金的回收工作具有良好的前景，特別是目前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域大量應(yīng)用的第二、三代單晶高溫合金中含有最多6wt%的金屬錸。這些到達(dá)使用期限的航空部件以及在生成這些部件過程中所產(chǎn)生的廢料，是回收稀有金屬的重要原料來源。目前公知的用于回收高溫合金廢料中的有價(jià)金屬元素的方法有多種，如火法、濕法冶金以及電化學(xué)法，但是這些方法要么是投資密集型，要么需要復(fù)雜的實(shí)施方式，使得它們均不是一種切實(shí)可行的、經(jīng)濟(jì)的處理高溫合金廢料的方法。例如，采用火法精煉處理廢舊高溫合金，首先要對這些廢料按照合金牌號(hào)進(jìn)行歸類，再通過超聲波洗滌清理，然后通過噴砂處理等方法去除合金表面涂層，最后再進(jìn)行火法精煉提純。采用此種方法需要大量資金購買超聲波清理設(shè)備、真空熔煉及提純設(shè)備，是典型的投資密集型方法，且該方法存在能耗高、難以完全去除廢料中的有害雜質(zhì)而影響高溫合金性能和使用壽命、不能處理種類混雜的高溫合金廢料等缺點(diǎn)。另外，一些電化學(xué)方法，如DE 10155791C I公開了一種電化學(xué)處理廢舊高溫合金的方法，該方法首先將高溫合金廢料澆鑄成片，然后在無氧無機(jī)酸中進(jìn)行電化學(xué)處理。眾所周知，電化學(xué)處理過程中常常發(fā)生陽極鈍化，阻止電解的繼續(xù)進(jìn)行。雖然可通過向電解質(zhì)溶液中加入一定量的水或者以一定頻率轉(zhuǎn)換電解電流極性來解決陽極鈍化問題，但電化學(xué)法很難處理大尺寸廢料，即使處理一些較小的高溫合金碎片也需要較長時(shí)間。如2003年05月21日公開的專利CN1418985A中所記載的內(nèi)容，電化學(xué)處理10. 4Kg的高溫合金碎片，至少要25個(gè)小時(shí)以上的時(shí)間，可見電化學(xué)法處理高溫合金廢料在工業(yè)上是不可行的。2009年07月08日公告的專利CN 101479394A中公開了一種借助于堿金屬鹽浴分解含錸高溫合金廢料，然后回收錸等貴重金屬的方法。該方法雖然便于回收合金中的錸，但是高溫合金中的錸在強(qiáng)氧化環(huán)境下容易揮發(fā)，造成回收率大大降低；而且在焙燒過程中需要加入大量堿，目前沒有一種耐火材料或金屬或合金可經(jīng)受住如此強(qiáng)烈的腐蝕；同時(shí)，被腐蝕的耐火材料或金屬或合金在后續(xù)處理過程會(huì)帶入大量雜質(zhì)，難以處理
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供，其方法步驟簡單、實(shí)現(xiàn)方便、投入成本較低且所需時(shí)間較短、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有高溫合金廢料回收方法存在的投入成本較大、操作過程繁瑣、所需處理時(shí)間長、回收率低、不易工業(yè)化等問題。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、霧化處理采用霧化方法，將被處理高溫合金廢料處理成粒徑為30 μ m 300 μ m的高溫合金粉末； 步驟二、酸溶采用無機(jī)酸一，對步驟 一中所述高溫合金粉末進(jìn)行充分溶解，并獲得混合液一；步驟三、固液分離對步驟二中所述混合液一進(jìn)行過濾，并相應(yīng)獲得濾液a和濾渣b ;其中，所述濾渣b中含有W、Ta、Hf、Zr、Nb、Ti和Mo元素中的多種元素，且所述濾液a中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多種元素和Re元素；步驟四、對步驟三中所獲得的濾液a和濾渣b分別進(jìn)行處理；其中，所述濾液a的處理過程如下步驟4011、Re元素分離采用離子交換法自所述濾液a中分離出Re元素，并相應(yīng)獲得Re元素分離后的溶液a-Ι，所述溶液a-Ι中含有Ni、Co、C r、Al、Fe和Mo元素中的多種元素；步驟4012、沉淀除雜步驟4011中所述溶液a_l充分沉淀后通過過濾獲得沉淀物b-2和濾液a-2，所述沉淀物b-2中含有Fe、Al和Cr元素中的一種或多種；所述濾液a_2中含有Ni和Co元素；步驟4013、Ni和Co元素分離對步驟4012中所述濾液a_2中的Ni元素和Co元素分別進(jìn)行分離；所述濾渣b的處理過程如下步驟4021、氧化處理先將所述濾渣b加入NaOH溶液內(nèi)，再向所述NaOH溶液內(nèi)加入氧化劑，且在40°C 90°C溫度條件下對所述濾渣b進(jìn)行氧化處理并獲得混合液二，此時(shí)所述濾渣b中的W和Mo元素均以可溶性鈉鹽形式存于所述混合液二中；步驟4022、過濾對步驟4021中所述混合液二進(jìn)行過濾，并獲得濾液c和濾渣d ；所述濾液c中含有W和Mo元素,且濾洛d中含有Ta和Hf元素；步驟4023、W和Mo元素分離對步驟4022中所述濾液c中的W元素和Mo元素分別進(jìn)行分離；步驟4024、酸溶采用無機(jī)酸二，對步驟4022中所述濾渣d進(jìn)行充分溶解，并相應(yīng)獲得混合液三；步驟4025、Ta和Hf元素分離對所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分別進(jìn)行分離。上述，其特征是步驟一中所采用的霧化方法為水霧化法或氣霧化法。上述，其特征是步驟二中采用無機(jī)酸一對步驟一中所述高溫合金粉末進(jìn)行充分溶解時(shí)，還需在所述無機(jī)酸一中添加氧化劑，且所添加的氧化劑為H2O2、硝酸、NaC103> Cl2或O3，所加入的H2O2和硝酸與所述無機(jī)酸一的體積比均為I : (5 25);每Ig所述NaC103、Cl2和O3所對應(yīng)的所述無機(jī)酸一的體積均為(5 25) ml。上述，其特征是步驟二中所述無機(jī)酸一為鹽酸和硫酸的一種或兩種，步驟4024中所述的無機(jī)酸二為氫氟酸。上述，其特征是步驟三中所述濾渣b中含有步驟一中所述被處理高溫合金廢料中所有的W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素，且所述濾液a中含有所述被處理高溫合金廢料中所有的Ni、Co、Cr、Al、Re和Fe元素。上述，其特征是步驟4013中對Ni元素和Co元素分別進(jìn)行分離時(shí)，均采用溶劑萃取法進(jìn)行分離。上述，其特征是步驟4023中對W元素和Mo元素分別進(jìn)行分離時(shí)，均采用離子交換法進(jìn)行分離；步驟4025中對所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分別進(jìn)行分離時(shí)，均采用溶劑萃取法進(jìn)行分離。上述，其特征是步驟4021中所述的氧化劑為H2O2、硝酸、NaClO3Xl2或O3步驟4021中所述的氧化劑為H2O2、硝酸、NaClO3Xl2或O3，所加入的H2O2和硝酸與所述NaOH溶液的體積比均為I : (5 25)，每Ig所述NaClO3Xl2和O3所對應(yīng)的所述NaOH溶液的體積均為(5 25) ml。上述，其特征是步驟4021中所述NaOH溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10% 50% ;且將所述濾渣b加入NaOH溶液內(nèi)時(shí)，每Ig所述濾渣b所需NaOH溶液的體積為(4 15) ml。上述，其特征是步驟一中所述被處理高溫合金廢料的主要組分為Ni、Co、Cr和Al元素中的一種或多種，且所述被處理高溫合金廢料的次要組分為Re、Mo、W、Ta、Hf、Zr和Nb元素中的一種或多種。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、方法步驟簡單、實(shí)現(xiàn)方便且投入成本較低。2、所需時(shí)間較短，只需幾個(gè)小時(shí)便可完成含錸高溫合金廢料的再生處理過程，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，具有良好的應(yīng)用前景。3本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含錸的高溫合金廢料的再生方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟一、霧化處理：采用霧化方法，將被處理高溫合金廢料處理成粒徑為30μm～300μm的高溫合金粉末；步驟二、酸溶：采用無機(jī)酸一，對步驟一中所述高溫合金粉末進(jìn)行充分溶解，并獲得混合液一；步驟三、固液分離：對步驟二中所述混合液一進(jìn)行過濾，并相應(yīng)獲得濾液a和濾渣b；其中，所述濾渣b中含有W、Ta、Hf、Zr、Nb、Ti和Mo元素中的多種元素，且所述濾液a中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多種元素和Re元素；步驟四、對步驟三中所獲得的濾液a和濾渣b分別進(jìn)行處理；其中，所述濾液a的處理過程如下：步驟4011、Re元素分離：采用離子交換法自所述濾液a中分離出Re元素，并相應(yīng)獲得Re元素分離后的溶液a?1，所述溶液a?1中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多種元素；步驟4012、沉淀除雜：步驟4011中所述溶液a?1充分沉淀后通過過濾獲得沉淀物b?2和濾液a?2，所述沉淀物b?2中含有Fe、Al和Cr元素中的一種或多種；所述濾液a?2中含有Ni和Co元素；步驟4013、Ni和Co元素分離：對步驟4012中所述濾液a?2中的Ni元素和Co元素分別進(jìn)行分離；所述濾渣b的處理過程如下：步驟4021、氧化處理：先將所述濾渣b加入NaOH溶液內(nèi)，再向所述NaOH溶液內(nèi)加入氧化劑，且在40℃～90℃溫度條件下對所述濾渣b進(jìn)行氧化處理并獲得混合液二，此時(shí)所述濾渣b中的W和Mo元素均以可溶性鈉鹽形式存于所述混合液二中；步驟4022、過濾：對步驟4021中所述混合液二進(jìn)行過濾，并獲得濾 液c和濾渣d；所述濾液c中含有W和Mo元素，且濾渣d中含有Ta和Hf元素;步驟4023、W和Mo元素分離：對步驟4022中所述濾液c中的W元素和Mo元素分別進(jìn)行分離；步驟4024、酸溶：采用無機(jī)酸二，對步驟4022中所述濾渣d進(jìn)行充分溶解，并相應(yīng)獲得混合液三；步驟4025、Ta和Hf元素分離：對所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分別進(jìn)行分離。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種含錸的高溫合金廢料的再生方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、霧化處理采用霧化方法，將被處理高溫合金廢料處理成粒徑為30μπι 300 μ m的高溫合金粉末；步驟二、酸溶采用無機(jī)酸一，對步驟一中所述高溫合金粉末進(jìn)行充分溶解，并獲得混合液一；步驟三、固液分離對步驟二中所述混合液一進(jìn)行過濾，并相應(yīng)獲得濾液a和濾渣b ;其中，所述濾渣b中含有W、Ta、Hf、Zr、Nb、Ti和Mo元素中的多種元素，且所述濾液a中含有 Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多種元素和Re元素；步驟四、對步驟三中所獲得的濾液a和濾渣b分別進(jìn)行處理；其中，所述濾液a的處理過程如下步驟4011、Re元素分離采用離子交換法自所述濾液a中分離出Re元素，并相應(yīng)獲得 Re元素分離后的溶液a-Ι，所述溶液a-Ι中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多種元素；步驟4012、沉淀除雜步驟4011中所述溶液a-Ι充分沉淀后通過過濾獲得沉淀物b_2 和濾液a-2，所述沉淀物b-2中含有Fe、Al和Cr元素中的一種或多種；所述濾液a_2中含有Ni和Co元素；步驟4013、Ni和Co元素分離對步驟4012中所述濾液a_2中的Ni元素和Co元素分別進(jìn)行分離；所述濾渣b的處理過程如下步驟4021、氧化處理先將所述濾渣b加入NaOH溶液內(nèi)，再向所述NaOH溶液內(nèi)加入氧化劑，且在40°C 90°C溫度條件下對所述濾渣b進(jìn)行氧化處理并獲得混合液二，此時(shí)所述濾渣b中的W和Mo元素均以可溶性鈉鹽形式存于所述混合液二中；步驟4022、過濾對步驟4021中所述混合液二進(jìn)行過濾，并獲得濾液c和濾渣d ;所述濾液c中含有W和Mo元素，且濾渣d中含有Ta和Hf元素；步驟4023、W和Mo元素分離對步驟4022中所述濾液c中的W元素和Mo元素分別進(jìn)行分離；步驟4024、酸溶采用無機(jī)酸二，對步驟4022中所述濾渣d進(jìn)行充分溶解，并相應(yīng)獲得混合液三；步驟4025、Ta和Hf元素分離對所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分別進(jìn)行分離。2.按照權(quán)利要求I所述的一種含錸的高溫合金廢料的再生方法，其特征在于步驟一中所采用的霧化方法為水霧化法或氣霧化法。3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種含錸的高溫合金廢料的再生方法，其特征在于步驟二中采用無機(jī)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李進(jìn)，杜明煥，馬光，吳賢，孟晗琪，王靖坤，陳昆昆，
申請(專利權(quán))人：西北有色金屬研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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