本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種不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分別進行處理；其中，對濾液a進行處理時，采用溶劑萃取法自濾液a中分離出Ni和Co元素；濾渣b的處理過程如下：401、固相焙燒：在濾渣b中加入堿進行固相焙燒，再對焙燒物進行破碎水浸得混合液二進行過濾；402、W和Mo元素分離；403、酸溶；404、Ta和Hf元素分離。本發(fā)明專利技術(shù)方法步驟簡單、實現(xiàn)方便、投入成本較低且所需時間較短、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、所需處理時間長、回收率低、不易工業(yè)化等問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種高溫合金廢料處理方法，尤其是涉及。
技術(shù)介紹
高溫合金是制造航空航天發(fā)動機熱端部件的關(guān)鍵材料，主要由鎳、鉻、鈷、鑰、鋁、 鈦、鉭、鈮、鎢、錸、釕、鋯、鉿、鉬和銥等金屬元素組成，同時也是大型動力設(shè)備，如工業(yè)燃氣輪機、高溫氣冷核反應(yīng)堆等裝置的核心材料。在高溫合金加工及使用過程中會產(chǎn)生大量的合金廢料，由于高溫合金具有極佳的耐蝕性、耐氧化性、極高的強度，這些廢舊高溫合金很難再循環(huán)利用，大部分廢料被降級使用，大量戰(zhàn)略性金屬被浪費，并造成重金屬污染。目前公知的有多種火法、濕法冶金以及電化學法用于回收高溫合金廢料中的有價金屬元素，但是這些方法要么是投資密集型，要么需要復雜的實施方式，使得它們均不是一種切實可行的、經(jīng)濟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進行歸類，再通過超生波洗滌清理、然后通過噴砂處理等方法去除合金表面涂層，最后在進行火法精煉提純。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。另外，一些電化學方法，如DE 10155791C1公開了一種電化學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，然后在無氧無機酸中進行電化學處理。眾所周知，電化學處理過程中常常發(fā)生陽極鈍化，阻止電解的繼續(xù)進行。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，但電化學法很難處理大尺寸的廢料，即使處理一些較小的高溫合金碎片也需要較長時間。如2003年05 月21日公開的專利CN1418985A中所記載的內(nèi)容，電化學處理10. 4Kg的高溫合金碎片，至少要25個小時以上的時間，可見電化學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CN101479394A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、鎢等貴重金屬的方法。該方法雖便于回收合金中的錸， 但是錸僅占合金重量的1_6%，存在焙燒量過大(I千克高溫合金至少使用I千克鹽熔體)、焙燒溫度高(800-1200°0、污染嚴重、不適于處理不含錸的高溫合金廢料。
技術(shù)實現(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、實現(xiàn)方便、投入成本較低且所需時間較短、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、酸溶采用無機酸一，對步驟一中所述高溫合金粉末進行充分溶解，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Mo、W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多種元素，且所述濾液a 中含有N1、Co、Cr、Al和Mo元素中的多種元素；步驟四、對步驟三中所獲得的濾液a和濾渣b分別進行處理；其中，對所述濾液a進行處理時，采用溶劑萃取法，自所述濾液a中分離出Ni和Co 元素；所述濾渣b的處理過程如下步驟401、固相焙燒在所述濾渣b中加入堿且在400°C 900°C溫度條件下進行固相焙燒，并相應(yīng)獲得焙燒物；之后，對所述焙燒物進行破碎水浸，并獲得混合液二 ；然后， 對所述混合液二進行過濾，并相應(yīng)獲得濾液c和濾渣d ;其中，所述濾液c為Na2WO4溶液和 Na2MoO4溶液組成的混合溶液，所述濾渣d中含有Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多種元素；·步驟402、W和Mo元素分離采用離子交換法，自步驟401中所述的混合溶液中分離出W和Mo元素；步驟403、酸溶采用無機酸二，對步驟402中所述濾渣d中進行充分溶解，并相應(yīng)獲得混合液三；步驟404、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酸一對步驟一中所述高溫合金粉末進行充分溶解時，還需在所述無機酸一中添加氧化劑，且所添加的氧化劑為H2O2、硝酸、NaC103> Cl2或03，所述硝酸的質(zhì)量百分比為10% 65%，所加入的H2O2和硝酸與所述無機酸一的體積比均為1: (5 25);每Ig所述NaC103、Cl2和O3所對應(yīng)的所述無機酸一的體積均為(5 25) ml。上述，其特征是步驟二中所述無機酸一為鹽酸和硫酸的一種或兩種。上述，其特征是步驟401中所加入的堿為由組份A和組份B均勻混合而成的混合堿，所述組份A為NaOH，所述組份B為Na2SO4和/ 或Na2CO3，其中所述NaOH和Na2SO4的質(zhì)量比為(75 90) (5 15)，且所述NaOH和Na2CO3 的質(zhì)量比為(75 90) (5 15);所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3均以固態(tài)形式加入。上述，其特征是步驟401中進行固相焙燒時，焙燒氣氛為空氣和氧氣的一種或兩種。上述，其特征是步驟401中進行固相焙燒時，焙燒時間為Ih 3h。上述，其特征是步驟403中所述的無機酸二為氫氟酸。上述，其特征是步驟402中采用離子交換法自所述混合溶液中分離出W和Mo元素時，采用強堿性陰離子交換樹脂進行分離。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N1、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1、方法步驟簡單、實現(xiàn)方便且投入成本較低。2、所需時間較短，只需幾個小時便可完成不含錸高溫合金廢料的再生處理過程， 易于實現(xiàn)工業(yè)化，具有良好的應(yīng)用前景。3、設(shè)計合理，首先借助霧化方法將合金霧化成細小的金屬粉末，然后采用無機酸溶解、分離等步驟，回收高溫合金廢料中鎳、鈷等戰(zhàn)略金屬、以及鎢、鉭、鉿等非常貴重的稀有金屬。4、使用效果好且實用價值高，能對各種含錸的高溫合金廢料進行高效回收處理， 包括由多個種類高溫合金混雜后的高溫合金廢料，并且不會對高溫合金性能和使用壽命等造成影響；同時，本專利技術(shù)的回收率高，被處理高溫合金廢料中鎢、鉭、鉿等非常貴重的稀有金屬元素的回收率均在98%以上，鎳、鈷等戰(zhàn)略金屬元素的回收率均在95%以上；另外，本專利技術(shù)所引入的雜質(zhì)非常少。 綜上所述，本專利技術(shù)方法步驟簡單、實現(xiàn)方便、投入成本較低且所需時間較短、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、所需處理時間長、回收率低、不易工業(yè)化等問題。下面通過附圖和實施例，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的方法流程框圖。具體實施方式如圖1所示，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、酸溶采用無機酸一，對步驟一中所述高溫合金粉末進行充分溶解，并獲得混合液一。步驟三、固液分離對步驟二中所述混合本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種不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：采用無機酸一，對步驟一中所述高溫合金粉末進行充分溶解，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Mo、W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多種元素，且所述濾液a中含有Ni、Co、Cr、Al和Mo元素中的多種元素；步驟四、對步驟三中所獲得的濾液a和濾渣b分別進行處理；其中，對所述濾液a進行處理時，采用溶劑萃取法，自所述濾液a中分離出Ni和Co元素；所述濾渣b的處理過程如下：步驟401、固相焙燒：在所述濾渣b中加入堿且在400℃～900℃溫度條件下進行固相焙燒，并相應(yīng)獲得焙燒物；之后，對所述焙燒物進行破碎水浸，并獲得混合液二；然后，對所述混合液二進行過濾，并相應(yīng)獲得濾液c和濾渣d；其中，所述濾液c為Na2WO4溶液和Na2MoO4溶液組成的混合溶液，所述濾渣d中含有Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多種元素；步驟402、W和Mo元素分離：采用離子交換法，自步驟401中所述的混合溶液中分離出W和Mo元素；步驟403、酸溶：采用無機酸二，對步驟402中所述濾渣d中進行充分溶解，并相應(yīng)獲得混合液三；步驟404、Ta和Hf元素分離：對所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分別進行分離。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜明煥，馬光，吳賢，李進，孟晗琪，操起高，王治鈞，
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：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。