本发明专利技术公开了一种含铼的高温合金废料的再生方法，包括以下步骤：一、雾化处理；二、酸溶；三、固液分离，获得滤液a和滤渣b；四、对滤液a和滤渣b分别进行处理；其中，滤液a的处理过程如下：Re元素分离、Re元素分离后的溶液沉淀除杂、除杂后溶液中Ni和Co元素的分离；滤渣b的处理过程如下：氧化处理、过滤、自过滤后滤液中分离出W和Mo元素、过滤后滤渣经酸溶后分离出Ta和Hf元素。本发明专利技术方法步骤简单、实现方便、投入成本较低且所需时间较短、使用效果好，能有效解决现有高温合金废料回收方法存在的投入成本较大、操作过程繁琐、所需处理时间长、回收率低、不易工业化等问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于湿法冶金
，尤其是涉及。
技术介绍
高温合金中除含有镍、钴、铬等主金属外，还含有大量贵重的稀有金属，如铼、钨、钽、铌和铪等，是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，也是大型动力设备，如工业燃气轮机、氦气轮机、烟气轮机、火力发电机组等装置的核心材料，它具有高强度、耐氧化性、耐磨性、耐腐蚀性等性能而广泛用于航空航天、电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域。目前，国际市场上每年消费高温合金材料近30万吨。 由于高温合金中含有大量的贵重稀有金属，因此高温合金的回收工作具有良好的前景，特别是目前在航空发动机领域大量应用的第二、三代单晶高温合金中含有最多6wt%的金属铼。这些到达使用期限的航空部件以及在生成这些部件过程中所产生的废料，是回收稀有金属的重要原料来源。目前公知的用于回收高温合金废料中的有价金属元素的方法有多种，如火法、湿法冶金以及电化学法，但是这些方法要么是投资密集型，要么需要复杂的实施方式，使得它们均不是一种切实可行的、经济的处理高温合金废料的方法。例如，采用火法精炼处理废旧高温合金，首先要对这些废料按照合金牌号进行归类，再通过超声波洗涤清理，然后通过喷砂处理等方法去除合金表面涂层，最后再进行火法精炼提纯。采用此种方法需要大量资金购买超声波清理设备、真空熔炼及提纯设备，是典型的投资密集型方法，且该方法存在能耗高、难以完全去除废料中的有害杂质而影响高温合金性能和使用寿命、不能处理种类混杂的高温合金废料等缺点。另外，一些电化学方法，如DE 10155791C I公开了一种电化学处理废旧高温合金的方法，该方法首先将高温合金废料浇铸成片，然后在无氧无机酸中进行电化学处理。众所周知，电化学处理过程中常常发生阳极钝化，阻止电解的继续进行。虽然可通过向电解质溶液中加入一定量的水或者以一定频率转换电解电流极性来解决阳极钝化问题，但电化学法很难处理大尺寸废料，即使处理一些较小的高温合金碎片也需要较长时间。如2003年05月21日公开的专利CN1418985A中所记载的内容，电化学处理10. 4Kg的高温合金碎片，至少要25个小时以上的时间，可见电化学法处理高温合金废料在工业上是不可行的。2009年07月08日公告的专利CN 101479394A中公开了一种借助于碱金属盐浴分解含铼高温合金废料，然后回收铼等贵重金属的方法。该方法虽然便于回收合金中的铼，但是高温合金中的铼在强氧化环境下容易挥发，造成回收率大大降低；而且在焙烧过程中需要加入大量碱，目前没有一种耐火材料或金属或合金可经受住如此强烈的腐蚀；同时，被腐蚀的耐火材料或金属或合金在后续处理过程会带入大量杂质，难以处理
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供，其方法步骤简单、实现方便、投入成本较低且所需时间较短、使用效果好，能有效解决现有高温合金废料回收方法存在的投入成本较大、操作过程繁琐、所需处理时间长、回收率低、不易工业化等问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、雾化处理采用雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为30 μ m 300 μ m的高温合金粉末； 步骤二、酸溶采用无机酸一，对步骤 一中所述高温合金粉末进行充分溶解，并获得混合液一；步骤三、固液分离对步骤二中所述混合液一进行过滤，并相应获得滤液a和滤渣b ;其中，所述滤渣b中含有W、Ta、Hf、Zr、Nb、Ti和Mo元素中的多种元素，且所述滤液a中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多种元素和Re元素；步骤四、对步骤三中所获得的滤液a和滤渣b分别进行处理；其中，所述滤液a的处理过程如下步骤4011、Re元素分离采用离子交换法自所述滤液a中分离出Re元素，并相应获得Re元素分离后的溶液a-Ι，所述溶液a-Ι中含有Ni、Co、C r、Al、Fe和Mo元素中的多种元素；步骤4012、沉淀除杂步骤4011中所述溶液a_l充分沉淀后通过过滤获得沉淀物b-2和滤液a-2，所述沉淀物b-2中含有Fe、Al和Cr元素中的一种或多种；所述滤液a_2中含有Ni和Co元素；步骤4013、Ni和Co元素分离对步骤4012中所述滤液a_2中的Ni元素和Co元素分别进行分离；所述滤渣b的处理过程如下步骤4021、氧化处理先将所述滤渣b加入NaOH溶液内，再向所述NaOH溶液内加入氧化剂，且在40°C 90°C温度条件下对所述滤渣b进行氧化处理并获得混合液二，此时所述滤渣b中的W和Mo元素均以可溶性钠盐形式存于所述混合液二中；步骤4022、过滤对步骤4021中所述混合液二进行过滤，并获得滤液c和滤渣d ；所述滤液c中含有W和Mo元素,且滤洛d中含有Ta和Hf元素；步骤4023、W和Mo元素分离对步骤4022中所述滤液c中的W元素和Mo元素分别进行分离；步骤4024、酸溶采用无机酸二，对步骤4022中所述滤渣d进行充分溶解，并相应获得混合液三；步骤4025、Ta和Hf元素分离对所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分别进行分离。上述，其特征是步骤一中所采用的雾化方法为水雾化法或气雾化法。上述，其特征是步骤二中采用无机酸一对步骤一中所述高温合金粉末进行充分溶解时，还需在所述无机酸一中添加氧化剂，且所添加的氧化剂为H2O2、硝酸、NaC103> Cl2或O3，所加入的H2O2和硝酸与所述无机酸一的体积比均为I : (5 25);每Ig所述NaC103、Cl2和O3所对应的所述无机酸一的体积均为(5 25) ml。上述，其特征是步骤二中所述无机酸一为盐酸和硫酸的一种或两种，步骤4024中所述的无机酸二为氢氟酸。上述，其特征是步骤三中所述滤渣b中含有步骤一中所述被处理高温合金废料中所有的W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素，且所述滤液a中含有所述被处理高温合金废料中所有的Ni、Co、Cr、Al、Re和Fe元素。上述，其特征是步骤4013中对Ni元素和Co元素分别进行分离时，均采用溶剂萃取法进行分离。上述，其特征是步骤4023中对W元素和Mo元素分别进行分离时，均采用离子交换法进行分离；步骤4025中对所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分别进行分离时，均采用溶剂萃取法进行分离。上述，其特征是步骤4021中所述的氧化剂为H2O2、硝酸、NaClO3Xl2或O3步骤4021中所述的氧化剂为H2O2、硝酸、NaClO3Xl2或O3，所加入的H2O2和硝酸与所述NaOH溶液的体积比均为I : (5 25)，每Ig所述NaClO3Xl2和O3所对应的所述NaOH溶液的体积均为(5 25) ml。上述，其特征是步骤4021中所述NaOH溶液的质量百分数为10% 50% ;且将所述滤渣b加入NaOH溶液内时，每Ig所述滤渣b所需NaOH溶液的体积为(4 15) ml。上述，其特征是步骤一中所述被处理高温合金废料的主要组分为Ni、Co、Cr和Al元素中的一种或多种，且所述被处理高温合金废料的次要组分为Re、Mo、W、Ta、Hf、Zr和Nb元素中的一种或多种。本专利技术与现有技术相比具有以下优点I、方法步骤简单、实现方便且投入成本较低。2、所需时间较短，只需几个小时便可完成含铼高温合金废料的再生处理过程，易于实现工业化，具有良好的应用前景。3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、雾化处理：采用雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为30μm～300μm的高温合金粉末；步骤二、酸溶：采用无机酸一，对步骤一中所述高温合金粉末进行充分溶解，并获得混合液一；步骤三、固液分离：对步骤二中所述混合液一进行过滤，并相应获得滤液a和滤渣b；其中，所述滤渣b中含有W、Ta、Hf、Zr、Nb、Ti和Mo元素中的多种元素，且所述滤液a中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多种元素和Re元素；步骤四、对步骤三中所获得的滤液a和滤渣b分别进行处理；其中，所述滤液a的处理过程如下：步骤4011、Re元素分离：采用离子交换法自所述滤液a中分离出Re元素，并相应获得Re元素分离后的溶液a?1，所述溶液a?1中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多种元素；步骤4012、沉淀除杂：步骤4011中所述溶液a?1充分沉淀后通过过滤获得沉淀物b?2和滤液a?2，所述沉淀物b?2中含有Fe、Al和Cr元素中的一种或多种；所述滤液a?2中含有Ni和Co元素；步骤4013、Ni和Co元素分离：对步骤4012中所述滤液a?2中的Ni元素和Co元素分别进行分离；所述滤渣b的处理过程如下：步骤4021、氧化处理：先将所述滤渣b加入NaOH溶液内，再向所述NaOH溶液内加入氧化剂，且在40℃～90℃温度条件下对所述滤渣b进行氧化处理并获得混合液二，此时所述滤渣b中的W和Mo元素均以可溶性钠盐形式存于所述混合液二中；步骤4022、过滤：对步骤4021中所述混合液二进行过滤，并获得滤 液c和滤渣d；所述滤液c中含有W和Mo元素，且滤渣d中含有Ta和Hf元素;步骤4023、W和Mo元素分离：对步骤4022中所述滤液c中的W元素和Mo元素分别进行分离；步骤4024、酸溶：采用无机酸二，对步骤4022中所述滤渣d进行充分溶解，并相应获得混合液三；步骤4025、Ta和Hf元素分离：对所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分别进行分离。...
【技术特征摘要】
1.一种含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、雾化处理采用雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为30μπι 300 μ m的高温合金粉末；步骤二、酸溶采用无机酸一，对步骤一中所述高温合金粉末进行充分溶解，并获得混合液一；步骤三、固液分离对步骤二中所述混合液一进行过滤，并相应获得滤液a和滤渣b ;其中，所述滤渣b中含有W、Ta、Hf、Zr、Nb、Ti和Mo元素中的多种元素，且所述滤液a中含有 Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多种元素和Re元素；步骤四、对步骤三中所获得的滤液a和滤渣b分别进行处理；其中，所述滤液a的处理过程如下步骤4011、Re元素分离采用离子交换法自所述滤液a中分离出Re元素，并相应获得 Re元素分离后的溶液a-Ι，所述溶液a-Ι中含有Ni、Co、Cr、Al、Fe和Mo元素中的多种元素；步骤4012、沉淀除杂步骤4011中所述溶液a-Ι充分沉淀后通过过滤获得沉淀物b_2 和滤液a-2，所述沉淀物b-2中含有Fe、Al和Cr元素中的一种或多种；所述滤液a_2中含有Ni和Co元素；步骤4013、Ni和Co元素分离对步骤4012中所述滤液a_2中的Ni元素和Co元素分别进行分离；所述滤渣b的处理过程如下步骤4021、氧化处理先将所述滤渣b加入NaOH溶液内，再向所述NaOH溶液内加入氧化剂，且在40°C 90°C温度条件下对所述滤渣b进行氧化处理并获得混合液二，此时所述滤渣b中的W和Mo元素均以可溶性钠盐形式存于所述混合液二中；步骤4022、过滤对步骤4021中所述混合液二进行过滤，并获得滤液c和滤渣d ;所述滤液c中含有W和Mo元素，且滤渣d中含有Ta和Hf元素；步骤4023、W和Mo元素分离对步骤4022中所述滤液c中的W元素和Mo元素分别进行分离；步骤4024、酸溶采用无机酸二，对步骤4022中所述滤渣d进行充分溶解，并相应获得混合液三；步骤4025、Ta和Hf元素分离对所述混合液三中的Ta元素和Hf元素分别进行分离。2.按照权利要求I所述的一种含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于步骤一中所采用的雾化方法为水雾化法或气雾化法。3.按照权利要求I或2所述的一种含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于步骤二中采用无机...
【专利技术属性】
技术研发人员：李进，杜明焕，马光，吴贤，孟晗琪，王靖坤，陈昆昆，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。