[發明專利]一種不含錸的高溫合金廢料的再生方法

有效

• 申請號: 201210545643.5
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN102994760A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 杜明煥;馬光;吳賢;李進;孟晗琪;操起高;王治鈞
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;B22F9/08;B22F1/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種高溫合金廢料處理方法，尤其是涉及一種不含錸的高溫合金廢料的再生方法。?

背景技術

高溫合金是制造航空航天發動機熱端部件的關鍵材料，主要由鎳、鉻、鈷、鉬、鋁、鈦、鉭、鈮、鎢、錸、釕、鋯、鉿、鉑和銥等金屬元素組成，同時也是大型動力設備，如工業燃氣輪機、高溫氣冷核反應堆等裝置的核心材料。?

在高溫合金加工及使用過程中會產生大量的合金廢料，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利用，大部分廢料被降級使用，大量戰略性金屬被浪費，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備、真空熔煉及提純設備，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生陽極鈍化，阻止電解的繼續進行。雖然可通過向電解質溶液中加入一定量的水或者以一定頻率轉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（1千克高溫合金至少使用1千克鹽熔體）、焙燒溫度高（800-1200℃）、污染嚴重、不適于處理不含錸的高溫合金廢料。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種不含錸的高溫合金廢料的再生方法，其方法步驟簡單、實現方便、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、不易工業化等問題。?

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：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。?