從含錸的材料中回收錸和其他金屬的方法技術

本發明專利技術涉及從含Re材料中回收錸(Re)和其他金屬的方法，包括如下作為示例性方法的步驟：(i)向浸出漿料中加入含Re材料；(ii)調節漿料的pH以在金屬鹽溶液中獲得可溶形式的Re以及不溶殘渣；(iii)過濾所述金屬鹽溶液以除去所述不溶殘渣；(iv)從金屬鹽溶液中選擇性沉淀Re；(v)從金屬鹽溶液中過濾所述的Re沉淀物以獲得Re濾餅；(vi)配制并干燥所述Re濾餅以獲得硫化錸產品；(vii)將所述硫化錸產品與含Re的鉬(Mo)富集物合并以獲得Mo/Re富集物；(viii)焙燒所述Mo/Re富集物以獲得Mo氧化物產品和含有Re的煙氣；以及(ix)處理所述含Re的煙氣以獲得高錸酸銨。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及從含Re材料中回收錸(Re)的方法。
技術介紹
錸(Re)是地球上最稀有的金屬之一，而且幾乎僅在含有可提取量的鑰(Mo)的硫化銅礦床中發現。發現Re在這種特定類型銅(Cu)礦的輝鑰礦部分中。結果，已經開發了很多從這種輝鑰礦部分中分離Re的方法。美國專利No. 3，739，549通過使用焙燒方法從礦材料中回收Re。首先通過泡沫浮 選方法從Cu中分離出Mo和Re。然后包含Mo和Re的部分經歷焙燒過程以分離出Mo和Re。Re被在很大程度上轉化為七氧化錸(Re2O7)，七氧化錸易揮發，并與焙燒產生的廢氣一起排出。所述煙氣經歷濕法洗滌過程，其中將包含Re2O7的煙氣捕獲并凝聚在洗滌溶液中。然后通過已知技術處理包括Re2O7的洗滌溶液以制備高錸酸銨，即NH4ReCV高錸酸銨是制備Re金屬的主要來源形式。世界上大部分的Re供應都是通過從Cu/Mo/Re礦中分離Re的提取方法來制備。但是，所述工藝局限于從這些類型的礦中提取Re，而不適合于從其他的含Re材料中回收Re。Re的第二種但是更小的來源是再循環的Re。Re具有很多的工業用途。例如，美國專利No. 5，562，817公開了 Re-鉬(Pt)合金作為催化重整中催化劑的用途。催化重整是將石油精煉的低辛烷值的石腦油(napthas)轉化為高辛烷的液態產品的化學方法。Re還可以加入到用于制備組件例如噴氣發動機零件的高溫下的超合金中(參見美國專利No. 6，936，090)。Re的稀缺和價格已經為一些用于回收Re的方法帶來發展，特別是從含Re產品和材料中回收Re。例如，美國專利公開No. 2003/0119658涉及通過在氧化氛圍下以有效于升華易揮發氧化物形式的錸的部分的溫度加熱所述催化劑來從廢棄的含Re催化劑中回收錸的方法。可以回收所述催化劑中的Re和Pt。但是該方法局限于從廢棄催化劑中回收這些金屬。從超合金廢物和殘渣材料中回收Re，在商業上也是受人關注的。超合金主要含有50-80%的鎳，3-15重量％的鈷(Co)、鉻(Cr)和鋁(Al)中的至少一種或多種，以及1-12重量％的1^、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鎢(W)'Mo、鉿(Hf)和Pt中的一種或多種。美國專利申請公開No. 2009/0255372公開了通過在鹽熔體中浸煮所述超合金來從含有超合金的廢物或殘渣材料中回收Re和其它貴重金屬的方法。所述鹽熔體包含60-95重量％的NaOH和5_40重量％的Na2S04。然后，所述Re和其它金屬可以通過其他已知的技術例如選擇性沉淀和離子交換技術來回收。例如，將所述含Re的浸煮材料通過離子交換柱來回收Re (同樣參見美國專利No. 6，936，090)。但是，該方法沒有描述可以從多種材料中回收Re，并建議了從離子交換柱回收Re。因此，需要一種以低成本從多種含Re材料中回收Re的方法。本專利技術提供了一種經濟的從含Re材料包括非傳統形式的工業含Re材料中提取Re和其他貴重金屬的方法，先前該非傳統形式作為提取Re的來源由于沒有經濟的提取方法而被人們所忽視。例如，由于缺少可以有效回收Re的方法，一些含Re材料已經被在垃圾填埋場中處理掉。在一些實例中，在鎳/鈷再循環過程中處理該含Re材料，但僅用于回收鎳和鈷組分，而并未用于Re成分。一旦經歷那些鎳/鈷回收工序，使所述Re合金化或以另外方式稀釋至如果并非不可能也是難以使用之前已知的方法有效回收Re的程度。
技術實現思路
本專利技術基于一種經濟有效的從含Re材料中選擇性回收Re的方法。所述方法可以從包含Re和/或其他金屬例如Cu、Co、Cr、Mo、Ta、T1、Hf、PGM和W的多種含Re材料中有效回收這樣的金屬的方法。·本文所用的術語“浸出”的意思是洗滌、提取，或進行化學反應以從不溶材料中分離可溶元素或化合物。短語“不溶殘渣”的意思是游離形式的元素或在特定溶劑中不能溶解或不易溶解的化合物?！昂n材料”是包含錸(Re)的任何材料。這種材料包括廢料、殘渣、礦石、精礦、副產物、加工的和/或未加工的材料。含Re材料包括含鎳、鈷、和/或鑰的制造業的污泥殘渣、廢物和副產物。這些原料具有粉末、砂或污泥的物理一致性，并且通常由金屬化合物、金屬合金、金屬研磨拋光粉、蝕刻劑化合物，或其混合物組成。含Re材料還包括粒狀過濾器介質、纖維過濾器介質、耐磨的磨料和等離子沉積過噴顆粒。在本專利技術的一個方面中，所述含Re材料是產生自高溫工業發動機、發動機組件、超導體組件、真空等離子金屬沉淀過程和雙金屬重整催化劑材料的制造過程和/或后續修理過程的廢物、污泥、副產物或殘渣。術語“基本上純的”的意思是給出的化合物的純度為占所收集的金屬的大約90-99重量％?！般f族金屬”(PGM)包括如下金屬例如鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、銥(Ir)、鋨(Os)和鈀(Pd)。“洗滌器”是可以用于從工業廢氣流中除去微粒和/或氣體的裝置。例如，術語“洗滌器”包括使用液體從氣流中洗滌含金屬材料的裝置。附圖說明附圖是示例從包含N1、Co、Cr、PGM和Re的原材料中分離和回收Re和其他金屬的方法的流程圖。具體實施例方式可根據本專利技術處理各種含Re材料。例如，附圖示出了這些材料可包括含Re的超合金殘渣和廢物20、含Re的等離子噴涂沉積的過噴殘渣40、其他來源的材料例如含Re的礦材料50、和/或含Re的廢料和金屬陶瓷催化劑60。當所述含Re材料來自超合金廢物或殘洛材料20例如加工油劑(machiningfluid)或過濾器介質時，首先將所述超合金廢物或殘渣材料20與漿液10例如水溶液混合。將所述水溶液和超合金廢物或殘渣材料20充分攪拌或使其經歷介質乳化工序30以形成含有Re的混合物。然后將所述含Re混合物與其他含Re材料合并以形成浸出漿料70，所述其他含Re材料例如為含Re的超合金殘渣和廢物20、含Re的等離子噴霧沉積的過噴殘渣40、其他來源的材料例如含Re的礦材料50、和/或含Re的廢料和金屬陶瓷催化劑60。任選在加入到浸出漿料70中之前，使所述含Re的超合金殘渣和廢物20、含Re的等離子噴霧沉積的過噴殘渣40、其他來源的材料例如含Re的礦石材料50、和/或含Re的廢料和金屬陶瓷催化劑60浸出漿料經歷粉碎處理80。在進行通常需要細粒度的后續加工方法中，各種粉碎處理80均可用于將所述材料破碎成粉末。所有金屬都溶解在所述浸出漿料70中，其中將酸以足以使金屬溶解為其相應的金屬鹽形式的量加入所述漿料中。所述浸出漿料70的pH優選保持為低于2，更優選低于I。多種酸可以用于獲得該PH，但通常采用鹽酸和硝酸的混合物。例如，優選使用鹽酸(HCl)或通常稱為王水(AR)的HCl和硝酸(HNO3)的混合物將成漿的材料酸化。攪拌所述酸化溶液達到24小時，并且優選4至6小時以獲得充足的反應時間，從而將所含的合金化金屬狀態的金屬轉換為其相應的金屬鹽。該反應示例如下 Me°+HCl = MeCl+H+Me°+HN03 = Me Ν03+Η+方案I其中Me =任意金屬?？梢詫⑷魏蝸碜越涍^濾的浸出漿料90的剩余不溶殘渣進一步處理以回收可能存在于殘渣300中的貴重金屬。例如，來自90的不溶殘渣可以包含化合物和金屬例如N1、Co、Cr、鉬族金屬、和其他金屬。然后，將所述不溶殘渣重新配制/配混310成其他含金屬的材料以制備金本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.16 US 61/314,493;2010.08.18 US 61/374,7191.從含Re材料中選擇性回收高錸酸銨形式的錸(Re)的方法，包括以下步驟 (i)向浸出漿料中加入含Re材料； ( )調節所述漿料的PH以在金屬鹽溶液中獲得可溶形式的Re以及不溶殘渣； (iii)過濾所述金屬鹽溶液以除去所述不溶殘渣； (iv)從所述金屬鹽溶液中選擇性沉淀Re； (v)從所述金屬鹽溶液中過濾所述Re沉淀物以獲得Re濾餅； (vi)配制并干燥所述Re濾餅以獲得硫化錸產品； (vii)將所述硫化錸產品與含Re的鑰(Mo)富集物合并以獲得Mo/Re富集物； (viii)焙燒所述Mo/Re富集物以獲得Mo氧化物產品和含有Re的煙氣；以及 (ix)處理所述含Re的煙氣以獲得高錸酸銨。2.根據權利要求1所述的方法，其中在步驟(ii)中通過以足以溶解金屬鹽形式的金屬的量加入酸來調節PH，所述酸優選王水。3.根據權利要求1所述的方法，其中在步驟(iv)中以足以將Re氧化至七價態(ReΥΠ)的量加入氧化劑。4.根據權利要求1所述的方法，其中在步驟(iv)中以足以使Re沉淀并獲得ReS7的量加入沉淀劑，優選NaHS。5.根據權利要求1所述的方法，其中在步驟(V)中將金屬鹽溶液與所述Re濾餅分離，并且所述金屬鹽溶液包含至少一種選自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和鉬族金屬的金屬鹽。6.根據權利要求5所述的方法，其中提高所述金屬鹽溶液的pH以使包含至少一種選自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和鉬族金屬的金屬的金屬氫氧化物沉淀。7.根據權利要求6所述的方法，還包括過濾所述溶液和沉淀物以獲得包含至少一種選自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和鉬族金屬的金屬的濾餅。8.根據權利要求1所述的方法，其中來自步驟(iii)的不溶殘渣包含至少一種選自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和鉬族金屬的金屬鹽。9.根據權利要求8所述的方法，其中將所述不溶殘渣配制或配混以獲得金屬富集物。10.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(ix)還包括洗滌所述煙氣以獲得含Re的廢棄洗滌溶液；采用銨鹽處理廢棄的含Re的洗滌溶液；并且過濾所述處理過的洗滌溶液以獲得高錸酸銨產品。1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E·呂德里茨，U·R·施萊格爾，P·T·哈爾平，D·L·施內克，
申請(專利權)人：世界資源公司，WRC世界資源有限責任公司，
類型：
國別省市：