从含铼的材料中回收铼和其他金属的方法技术

本发明专利技术涉及从含Re材料中回收铼(Re)和其他金属的方法，包括如下作为示例性方法的步骤：(i)向浸出浆料中加入含Re材料；(ii)调节浆料的pH以在金属盐溶液中获得可溶形式的Re以及不溶残渣；(iii)过滤所述金属盐溶液以除去所述不溶残渣；(iv)从金属盐溶液中选择性沉淀Re；(v)从金属盐溶液中过滤所述的Re沉淀物以获得Re滤饼；(vi)配制并干燥所述Re滤饼以获得硫化铼产品；(vii)将所述硫化铼产品与含Re的钼(Mo)富集物合并以获得Mo/Re富集物；(viii)焙烧所述Mo/Re富集物以获得Mo氧化物产品和含有Re的烟气；以及(ix)处理所述含Re的烟气以获得高铼酸铵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从含Re材料中回收铼(Re)的方法。
技术介绍
铼(Re)是地球上最稀有的金属之一，而且几乎仅在含有可提取量的钥(Mo)的硫化铜矿床中发现。发现Re在这种特定类型铜(Cu)矿的辉钥矿部分中。结果，已经开发了很多从这种辉钥矿部分中分离Re的方法。美国专利No. 3，739，549通过使用焙烧方法从矿材料中回收Re。首先通过泡沫浮 选方法从Cu中分离出Mo和Re。然后包含Mo和Re的部分经历焙烧过程以分离出Mo和Re。Re被在很大程度上转化为七氧化铼(Re2O7)，七氧化铼易挥发，并与焙烧产生的废气一起排出。所述烟气经历湿法洗涤过程，其中将包含Re2O7的烟气捕获并凝聚在洗涤溶液中。然后通过已知技术处理包括Re2O7的洗涤溶液以制备高铼酸铵，即NH4ReCV高铼酸铵是制备Re金属的主要来源形式。世界上大部分的Re供应都是通过从Cu/Mo/Re矿中分离Re的提取方法来制备。但是，所述工艺局限于从这些类型的矿中提取Re，而不适合于从其他的含Re材料中回收Re。Re的第二种但是更小的来源是再循环的Re。Re具有很多的工业用途。例如，美国专利No. 5，562，817公开了 Re-钼(Pt)合金作为催化重整中催化剂的用途。催化重整是将石油精炼的低辛烷值的石脑油(napthas)转化为高辛烷的液态产品的化学方法。Re还可以加入到用于制备组件例如喷气发动机零件的高温下的超合金中(参见美国专利No. 6，936，090)。Re的稀缺和价格已经为一些用于回收Re的方法带来发展，特别是从含Re产品和材料中回收Re。例如，美国专利公开No. 2003/0119658涉及通过在氧化氛围下以有效于升华易挥发氧化物形式的铼的部分的温度加热所述催化剂来从废弃的含Re催化剂中回收铼的方法。可以回收所述催化剂中的Re和Pt。但是该方法局限于从废弃催化剂中回收这些金属。从超合金废物和残渣材料中回收Re，在商业上也是受人关注的。超合金主要含有50-80%的镍，3-15重量％的钴(Co)、铬(Cr)和铝(Al)中的至少一种或多种，以及1-12重量％的1^、钽(Ta)、铌(Nb)、钨(W)'Mo、铪(Hf)和Pt中的一种或多种。美国专利申请公开No. 2009/0255372公开了通过在盐熔体中浸煮所述超合金来从含有超合金的废物或残渣材料中回收Re和其它贵重金属的方法。所述盐熔体包含60-95重量％的NaOH和5_40重量％的Na2S04。然后，所述Re和其它金属可以通过其他已知的技术例如选择性沉淀和离子交换技术来回收。例如，将所述含Re的浸煮材料通过离子交换柱来回收Re (同样参见美国专利No. 6，936，090)。但是，该方法没有描述可以从多种材料中回收Re，并建议了从离子交换柱回收Re。因此，需要一种以低成本从多种含Re材料中回收Re的方法。本专利技术提供了一种经济的从含Re材料包括非传统形式的工业含Re材料中提取Re和其他贵重金属的方法，先前该非传统形式作为提取Re的来源由于没有经济的提取方法而被人们所忽视。例如，由于缺少可以有效回收Re的方法，一些含Re材料已经被在垃圾填埋场中处理掉。在一些实例中，在镍/钴再循环过程中处理该含Re材料，但仅用于回收镍和钴组分，而并未用于Re成分。一旦经历那些镍/钴回收工序，使所述Re合金化或以另外方式稀释至如果并非不可能也是难以使用之前已知的方法有效回收Re的程度。
技术实现思路
本专利技术基于一种经济有效的从含Re材料中选择性回收Re的方法。所述方法可以从包含Re和/或其他金属例如Cu、Co、Cr、Mo、Ta、T1、Hf、PGM和W的多种含Re材料中有效回收这样的金属的方法。·本文所用的术语“浸出”的意思是洗涤、提取，或进行化学反应以从不溶材料中分离可溶元素或化合物。短语“不溶残渣”的意思是游离形式的元素或在特定溶剂中不能溶解或不易溶解的化合物。“含铼材料”是包含铼(Re)的任何材料。这种材料包括废料、残渣、矿石、精矿、副产物、加工的和/或未加工的材料。含Re材料包括含镍、钴、和/或钥的制造业的污泥残渣、废物和副产物。这些原料具有粉末、砂或污泥的物理一致性，并且通常由金属化合物、金属合金、金属研磨抛光粉、蚀刻剂化合物，或其混合物组成。含Re材料还包括粒状过滤器介质、纤维过滤器介质、耐磨的磨料和等离子沉积过喷颗粒。在本专利技术的一个方面中，所述含Re材料是产生自高温工业发动机、发动机组件、超导体组件、真空等离子金属沉淀过程和双金属重整催化剂材料的制造过程和/或后续修理过程的废物、污泥、副产物或残渣。术语“基本上纯的”的意思是给出的化合物的纯度为占所收集的金属的大约90-99重量％。“钼族金属”(PGM)包括如下金属例如钼(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)和钯(Pd)。“洗涤器”是可以用于从工业废气流中除去微粒和/或气体的装置。例如，术语“洗涤器”包括使用液体从气流中洗涤含金属材料的装置。附图说明附图是示例从包含N1、Co、Cr、PGM和Re的原材料中分离和回收Re和其他金属的方法的流程图。具体实施例方式可根据本专利技术处理各种含Re材料。例如，附图示出了这些材料可包括含Re的超合金残渣和废物20、含Re的等离子喷涂沉积的过喷残渣40、其他来源的材料例如含Re的矿材料50、和/或含Re的废料和金属陶瓷催化剂60。当所述含Re材料来自超合金废物或残洛材料20例如加工油剂(machiningfluid)或过滤器介质时，首先将所述超合金废物或残渣材料20与浆液10例如水溶液混合。将所述水溶液和超合金废物或残渣材料20充分搅拌或使其经历介质乳化工序30以形成含有Re的混合物。然后将所述含Re混合物与其他含Re材料合并以形成浸出浆料70，所述其他含Re材料例如为含Re的超合金残渣和废物20、含Re的等离子喷雾沉积的过喷残渣40、其他来源的材料例如含Re的矿材料50、和/或含Re的废料和金属陶瓷催化剂60。任选在加入到浸出浆料70中之前，使所述含Re的超合金残渣和废物20、含Re的等离子喷雾沉积的过喷残渣40、其他来源的材料例如含Re的矿石材料50、和/或含Re的废料和金属陶瓷催化剂60浸出浆料经历粉碎处理80。在进行通常需要细粒度的后续加工方法中，各种粉碎处理80均可用于将所述材料破碎成粉末。所有金属都溶解在所述浸出浆料70中，其中将酸以足以使金属溶解为其相应的金属盐形式的量加入所述浆料中。所述浸出浆料70的pH优选保持为低于2，更优选低于I。多种酸可以用于获得该PH，但通常采用盐酸和硝酸的混合物。例如，优选使用盐酸(HCl)或通常称为王水(AR)的HCl和硝酸(HNO3)的混合物将成浆的材料酸化。搅拌所述酸化溶液达到24小时，并且优选4至6小时以获得充足的反应时间，从而将所含的合金化金属状态的金属转换为其相应的金属盐。该反应示例如下 Me°+HCl = MeCl+H+Me°+HN03 = Me Ν03+Η+方案I其中Me =任意金属。可以将任何来自经过滤的浸出浆料90的剩余不溶残渣进一步处理以回收可能存在于残渣300中的贵重金属。例如，来自90的不溶残渣可以包含化合物和金属例如N1、Co、Cr、钼族金属、和其他金属。然后，将所述不溶残渣重新配制/配混310成其他含金属的材料以制备金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.16 US 61/314,493;2010.08.18 US 61/374,7191.从含Re材料中选择性回收高铼酸铵形式的铼(Re)的方法，包括以下步骤 (i)向浸出浆料中加入含Re材料； ( )调节所述浆料的PH以在金属盐溶液中获得可溶形式的Re以及不溶残渣； (iii)过滤所述金属盐溶液以除去所述不溶残渣； (iv)从所述金属盐溶液中选择性沉淀Re； (v)从所述金属盐溶液中过滤所述Re沉淀物以获得Re滤饼； (vi)配制并干燥所述Re滤饼以获得硫化铼产品； (vii)将所述硫化铼产品与含Re的钥(Mo)富集物合并以获得Mo/Re富集物； (viii)焙烧所述Mo/Re富集物以获得Mo氧化物产品和含有Re的烟气；以及 (ix)处理所述含Re的烟气以获得高铼酸铵。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)中通过以足以溶解金属盐形式的金属的量加入酸来调节PH，所述酸优选王水。3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(iv)中以足以将Re氧化至七价态(ReΥΠ)的量加入氧化剂。4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(iv)中以足以使Re沉淀并获得ReS7的量加入沉淀剂，优选NaHS。5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(V)中将金属盐溶液与所述Re滤饼分离，并且所述金属盐溶液包含至少一种选自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和钼族金属的金属盐。6.根据权利要求5所述的方法，其中提高所述金属盐溶液的pH以使包含至少一种选自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和钼族金属的金属的金属氢氧化物沉淀。7.根据权利要求6所述的方法，还包括过滤所述溶液和沉淀物以获得包含至少一种选自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和钼族金属的金属的滤饼。8.根据权利要求1所述的方法，其中来自步骤(iii)的不溶残渣包含至少一种选自N1、Co、Cr、Hf、T1、Ta、W、Mo和钼族金属的金属盐。9.根据权利要求8所述的方法，其中将所述不溶残渣配制或配混以获得金属富集物。10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(ix)还包括洗涤所述烟气以获得含Re的废弃洗涤溶液；采用铵盐处理废弃的含Re的洗涤溶液；并且过滤所述处理过的洗涤溶液以获得高铼酸铵产品。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·吕德里茨，U·R·施莱格尔，P·T·哈尔平，D·L·施内克，
申请(专利权)人：世界资源公司，WRC世界资源有限责任公司，
类型：
国别省市：