专利名称：一种不含铼的高温合金废料的再生方法
技术领域：
本发明涉及一种高温合金废料处理方法，尤其是涉及一种不含铼的高温合金废料的再生方法。
背景技术：
高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，主要由镍、铬、钴、钥、铝、 钛、钽、铌、钨、铼、钌、锆、铪、钼和铱等金属元素组成，同时也是大型动力设备，如工业燃气轮机、高温气冷核反应堆等装置的核心材料。
在高温合金加工及使用过程中会产生大量的合金废料，由于高温合金具有极佳的耐蚀性、耐氧化性、极高的强度，这些废旧高温合金很难再循环利用，大部分废料被降级使用，大量战略性金属被浪费，并造成重金属污染。
目前公知的有多种火法、湿法冶金以及电化学法用于回收高温合金废料中的有价金属元素，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，再通过超生波洗涤清理、然后通过喷砂处理等方法去除合金表面涂层，最后在进行火法精炼提纯。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 10155791C1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的废料，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CN101479394A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、钨等贵重金属的方法。该方法虽便于回收合金中的铼， 但是铼仅占合金重量的1_6%，存在焙烧量过大(I千克高温合金至少使用I千克盐熔体)、焙烧温度高(800-1200°0、污染严重、不适于处理不含铼的高温合金废料。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种不含铼的高温合金废料的再生方法，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，本发明采用的技术方案是一种不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Mo、W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素，且所述滤液a 中含有N1、Co、Cr、Al和Mo元素中的多种元素；
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，对所述滤液a进行处理时，采用溶剂萃取法，自所述滤液a中分离出Ni和Co 元素；
所述滤渣b的处理过程如下
步骤401、固相焙烧在所述滤渣b中加入碱且在400°C 900°C温度条件下进行固相焙烧，并相应获得焙烧物；之后，对所述焙烧物进行破碎水浸，并获得混合液二 ；然后， 对所述混合液二进行过滤，并相应获得滤液c和滤渣d ;其中，所述滤液c为Na2WO4溶液和 Na2MoO4溶液组成的混合溶液，所述滤渣d中含有Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素；·
步骤402、W和Mo元素分离采用离子交换法，自步骤401中所述的混合溶液中分离出W和Mo元素；
步骤403、酸溶采用无机酸二，对步骤402中所述滤渣d中进行充分溶解，并相应获得混合液三；
步骤404、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。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，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。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，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03，所述硝酸的质量百分比为10% 65%，所加入的H2O2和硝酸与所述无机酸一的体积比均为1: (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。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，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。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征是步骤401中所加入的碱为由组份A和组份B均匀混合而成的混合碱，所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2SO4和/ 或Na2CO3，其中所述NaOH和Na2SO4的质量比为(75 90) (5 15)，且所述NaOH和Na2CO3 的质量比为(75 90) (5 15);所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3均以固态形式加入。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征是步骤401中进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气和氧气的一种或两种。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征是步骤401中进行固相焙烧时，焙烧时间为Ih 3h。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征是步骤403中所述的无机酸二为氢氟酸。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征是步骤402中采用离子交换法自所述混合溶液中分离出W和Mo元素时，采用强碱性阴离子交换树脂进行分离。
上述一种不含铼的高温合金废料的再生方法，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N1、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。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、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不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、设计合理，首先借助雾化方法将合金雾化成细小的金属粉末，然后采用无机酸溶解、分离等步骤，回收高温合金废料中镍、钴等战略金属、以及钨、钽、铪等非常贵重的稀有金属。
4、使用效果好且实用价值高，能对各种含铼的高温合金废料进行高效回收处理， 包括由多个种类高温合金混杂后的高温合金废料，并且不会对高温合金性能和使用寿命等造成影响；同时，本发明的回收率高，被处理高温合金废料中钨、钽、铪等非常贵重的稀有金属元素的回收率均在98%以上，镍、钴等战略金属元素的回收率均在95%以上；另外，本发明所引入的杂质非常少。
综上所述，本发明方法步骤简单、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。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的方法流程框图。
具体实施方式
如图1所示一种不含铼的高温合金废料的再生方法，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Mo、W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素，且所述滤液a中含有N1、Co、Cr、Al和Mo元素中的多种元素。
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，对所述滤液a进行处理时，采用溶剂萃取法，自所述滤液a中分离出Ni和Co元素。
所述滤渣b的处理过程如下
步骤401、固相焙烧在所述滤渣b中加入碱且在400°C 900°C温度条件下进行固相焙烧，并相应获得焙烧物；之后，对所述焙烧物进行破碎水浸，并获得混合液二 ；然后， 对所述混合液二进行过滤，并相应获得滤液c和滤渣d ;其中，所述滤液c为Na2WO4溶液和 Na2MoO4溶液组成的混合溶液，所述滤渣d中含有Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素；
步骤402、W和Mo元素分离将步骤401中所述的混合溶液作为前驱液,且采用离子交换法自所述混合溶液中分离出W和Mo元素；
步骤403、酸溶采用无机酸二，对步骤402中所述滤渣d中进行充分溶解，并相应获得混合液三；
步骤404、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。
实施例1
本实施例中，不含铼的高温合金废料的再生方法包括以下步骤
步骤一、雾化处理采用气雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为 150 μ m 250 μ m的高温合金粉末。
步骤二、酸溶采用盐酸，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。
本实施例中，所采用盐酸的质量百分数为30%。实际使用时，可根据具体需要，将所采用盐酸的质量百分数在10% 36%的范围内进行相应调整。
实际操作过程中，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、NaClO3^ Cl2或O3，，所加入的H2O2和硝酸与所述无机酸一的体积比均为1: (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。
本实施例中，所加入的氧化剂为H2O2，实际进行氧化处理时，也可以其它类型的氧化剂。并且，所加入氧化剂与所述无机酸一的体积比为1: 10。
实际进行酸溶时，也可以不在所述无机酸一中加入氧化剂。
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Mo、W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素，且所述滤液a中含有N1、Co、Cr、Al和Mo元素中的多种元素。
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，对所述滤液a进行处理时，采用溶剂萃取法，自所述滤液a中分离出Ni和Co 元素。
实际对Ni和Co元素进行分离时，所采用的溶剂萃取法均按常规萃取方法进行分离提纯。实际使用时，也可以采用其它常规分 离方法，对Ni元素和Co元素进行分离。
所述滤渣b的处理过程如下
步骤401、固相焙烧在所述滤渣b中加入碱且在600°C温度条件下进行固相焙烧， 并相应获得焙烧物；之后，对所述焙烧物进行破碎水浸，并获得混合液二 ；然后，对所述混合液二进行过滤，并相应获得滤液c和滤渣d ;其中，所述滤液c为Na2WO4溶液和Na2MoO4溶液组成的混合溶液，所述滤渣d中含有Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素。
实际进行固相焙烧时，所加入的碱为由组份A和组份B均匀混合而成的混合碱， 所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2SO4和/或Na2CO3，其中所述NaOH和Na2SO4的质量比为(75 90) (5 15)，且所述NaOH和Na2CO3的质量比为(75 90) (5 15);所述 NaOH、Na2SO4和Na2CO3均以固态形式加入。
本实施例中，所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2SO4,所述NaOH和Na2SO4的质量比为25 I。实际进行固相焙烧时，可根据具体需要，将NaOH和Na2SO4的质量比在(75 90) (5 15)的范围内进行相应调整。步骤401中进行固相焙烧时，在焙烧气氛为空气，焙烧时间为3h，可根据具体需要将焙烧时间在Ih 3h的范围内进行相应调整。
步骤402、W和Mo元素分离采用离子交换法，自步骤401中所述的混合溶液中分离出W和Mo元素。
本实施例中，采用离子交换法自所述混合溶液中分离出W和Mo元素时，均采用离子交换法进行分离，且均采用强碱性阴离子交换树脂进行分离。实际分离时，也可以采用其它的常用分离方法，分别对W元素和Mo元素进行分离。
并且，所述强碱性阴离子交换树脂为苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂。
离子交换完成后，采用质量百分数为6% 20%的氨水对吸附在所述强碱性阴离子交换树脂上的W元素或Mo元素进行洗脱。
步骤403、酸溶采用无机酸二，对步骤402中所述滤渣d中进行充分溶解，并相应获得混合液三。本实施例中，所述无机酸二为氢氟酸。并且，所采用的氢氟酸为市售氢氟酸。
实际使用时，也可以采用其它类型的无机酸。
步骤404、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。
本实施例中，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。实际分离时，也可以采用其它的常用分离方法，对所述混合液三中的Ta 元素和Hf元素进行分离。
实施例2
本实施例中，与实施例1不同的是步骤一中采用水雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为150 μ m 250 μ m的高温合金粉末；步骤二中所采用的无机酸一为硫酸， 所述硫酸的质量百分数为60%，实际使用时可根据具体需要，将所采用硫酸的质量百分数 20% 98%的范围内进行相应调整；步骤二中所加入的氧化剂为NaClO3(固态)，每Ig所述 NaClO3所对应的所述无机酸一的体积为15ml ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为 25 3，在900°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为氧气，且焙烧时间为Ih。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，与实施例1不同的是步骤一中采用气雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为30μηι 80μηι的高温合金粉末；步骤二中所采用的无机酸一为硫酸， 所述硫酸的质量百分数为98%，实际使用时可根据具体需要，将所采用硫酸的质量百分数 20% 98%的范围内进行相应调整；步骤二中所加入的氧化剂为硝酸，且所加入硝酸与所述无机酸一的体积比为1: 25 ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为85 8，在500°C 温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气与氧气混合而成的混合气体， 且焙烧时间为2h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，与实施例1不同的是步骤一中采用气雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为80 μ m 180 μ m的高温合金粉末；步骤二中所采用的无机酸一为硫酸， 所述硫酸的质量百分数为20%，所加入的氧化剂为Cl2,每Ig所述Cl2所对应的所述无机酸一的体积为5ml ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为18 1，在400°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气与氧气混合而成的混合气体，且焙烧时间为2. 5h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，与实施例1不同的是步骤一中采用水雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为200 μ m 300 μ m的高温合金粉末；步骤二中所采用的无机酸一为硫酸, 所述硫酸的质量百分数为40%，所加入的氧化剂为O3，且每Ig所述O3所对应的所述无机酸一的体积为12ml ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为18 1，在700°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为氧气，且焙烧时间为1.5h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例6
本实施例中，与实施例1不同的是步骤一中采用水雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为100 μ m 200 μ m的高温合金粉末；步骤二中所采用的无机酸一为硫酸, 所述硫酸的质量百分数为75%，所加入的氧化剂为03，且每Ig所述O3所对应的所述无机酸一的体 积为18ml ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为6 : 1，在800°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气，且焙烧时间为2h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例7
本实施例中，与实施例1不同的是步骤一中采用水雾化方法，将被处理高温合金废料处理成粒径为100 μ m 200 μ m的高温合金粉末；步骤二中所采用的无机酸一为盐酸， 所述盐酸的质量百分数为10%，所加入H2O2与所述无机酸一的体积比为1: 5 ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为80 7，在750°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气，且焙烧时间为2h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例8
本实施例中，与实施例7不同的是步骤一中所述被处理高温合金废料的主要组分为N1、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；步骤二中所采用的无机酸一为盐酸,所述盐酸的质量百分数为20%，所加入H2O2与所述无机酸一的体积比为1: 25 ;步骤401中所述NaOH 和Na2SO4的质量比为88 7，在550°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气，且焙烧时间为1. 5h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例7相同。
实施例9
本实施例中，与实施例7不同的是步骤二中所采用的无机酸一为盐酸，所述盐酸的质量百分数为36%，所加入H2O2与所述无机酸一的体积比为1: 15 ;步骤401中所述NaOH 和Na2SO4的质量比为78 11，在550°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气，且焙烧时间为1. 5h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例7相同。
实施例10
本实施例中，与实施例1不同的是步骤二中采用无机酸一对所述高温合金粉末进行充分溶解时，所述无机酸一中未添加氧化剂，所加入H2O2与所述无机酸一的体积比为 I 20 ;步骤401中所述NaOH和Na2SO4的质量比为39 7，在550°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气，且焙烧时间为1.5h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例11
本实施例中，与实施例1不同的是步骤401中所述组份A为NaOH,所述组份B为 Na2CO3，所述NaOH和Na2CO3的质量比为25 I。实际进行固相焙烧时，可根据具体需要，将 NaOH和Na2CO3的质量比在(75 90) : (5 15)的范围内进行相应调整。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例12
本实施例中，与实施例2不同的是步骤二中每Ig所述NaClO3所对应的所述无机酸一的体积为20ml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3,所述NaOH和 Na2CO3的质量比为25 3。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例2相同。
实施例13
本实施例中，与实施例3不同的是步骤二中所加入硝酸与所述无机酸一的体积比为1: 5 ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3,所述NaOH和Na2CO3的质量比为85 8。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例3相同。
实施例14
本实施例中，与实施例4不同的是步骤二中每Ig所述Cl2所对应的所述无机酸一的体积为25ml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3,所述NaOH和Na2CO3 的质量比为18 I。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例4相同。
实施例15
本实施例中，与实施例5不同的是步骤二中每Ig所述O3所对应的所述无机酸一的体积为25ml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3,所述NaOH和Na2CO3 的质量比为18 I。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例5相同。
实施例16
本实施例中，与实施例6不同的是步骤401中所述组份A为NaOH,所述组份B为 Na2CO3，所述NaOH和Na2CO3的质量比为6 I。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例6相同。
实施例17
本实施例中，与实施例7不同的是 Na2CO3,所述NaOH和Na2CO3的质量比为80 施例7相同。:步骤401中所述组份A为NaOH,所述组份B为 7。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实
实施例18
本实施例中，与实施例8不同的是步骤401中所述组份A为NaOH,所述组份B为 Na2CO3，所述NaOH和Na2CO3的质量比为88 7。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例8相同。
实施例19
本实施例中，与实施例17不同的是步骤401中所述 组份A为NaOH,所述组份B为 Na2CO3，所述NaOH和Na2CO3的质量比为78 11。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例17相同。
实施例20
本实施例中，与实施例1不同的是步骤二中采用无机酸一对所述高温合金粉末进行充分溶解时，所述无机酸一中未添加氧化剂；步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份 B为Na2CO3,所述NaOH和Na2CO3的质量比为39 7，在550°C温度条件下进行固相焙烧；进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气，且焙烧时间为1.5h。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例21
本实施例中，与实施例1不同的是步骤二中所采用的无机酸一为盐酸和硫酸的混合物，所述盐酸和硫酸的体积比为1: 1，实际使用时，可根据具体需要，对所述盐酸和硫酸的体积比进行相应调整。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例22
本实施例中，与实施例1不同的是步骤401中所述组份A为NaOH,所述组份B为 Na2COjPNa2SO4的混合物，所述NaOH、Na2SOjPNa2CO3的质量比为75 15 15。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例23
本实施例中，与实施例2不同的是步骤二中每Ig所述NaClO3所对应的所述无机酸一的体积为IOml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3和Na2SO4的混合物，所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3的质量比为90 : 5 : 5。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例2相同。
实施例24
本实施例中，与实施例3不同的是步骤二中所加入硝酸与所述无机酸一的体积比为1: 25 ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3和Na2SO4的混合物，所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3的质量比为80 10 10。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例3相同。
实施例25
本实施例中，与实施例4不同的是步骤二中每Ig所述Cl2所对应的所述无机酸一的体积为IOml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3和Na2SO4的混合物， 所述Na0H、Na2S04和Na2CO3的质量比为80 : 5 : 15。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例4相同。
实施例26
本实施例中，与实施例4不同的是步骤二中所加入每Ig所述Cl2所对应的所述无机酸一的体积为20ml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3和Na2SO4的混合物，所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3的质量比为80 : 15 : 5。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例4相同。
实施例27
本实施例中，与实施例5不同的是步骤二中每Ig所述O3所对应的所述无机酸一的体积为15ml ;步骤401中所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2CO3和Na2SO4的混合物，所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3的质量比为85 : 7 : 8。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例5相同。
实施例28
本实施例中，与实施例6不同的是步骤401中所述组份A为NaOH,所述组份B为Na2CO3和Na2SO4的混合物，所述NaOH、Na2SO4和Na2CO3的质量比为88 : 7 : 5。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例6相同。
实施例29
本实施例中，与实施例3不同的是步骤二中所加入硝酸与所述无机酸一的体积比为1:15。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例3相同。
实施例30
本实施例中，与实施例3不同的是步骤二中所加入硝酸与所述无机酸一的体积比为1:10。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例3相同。
实施例31
本实施例中，与实施例3不同的是步骤二中所加入硝酸与所述无机酸一的体积比为1:20。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例3相同。
实施例32
本实施例中，与实施例2不同的是步骤二中每Ig所述NaClO3所对应的所述无机酸一的体积为25ml。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例2相同。
实施例33
本实施例中，与实施例2不同的是步骤二中每Ig所述NaClO3所对应的所述无机酸一的体积为5ml。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例2相同。
实施例34
本实施例中，与实施例5不同的是步骤二中每Ig所述03所对应的所述无机酸一 的体积为5ml。本实施例中，其余步骤和工艺参数均与实施例5相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种不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Mo、W、Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素，且所述滤液a中含有 N1、Co、Cr、Al和Mo元素中的多种元素；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，对所述滤液a进行处理时，采用溶剂萃取法，自所述滤液a中分离出Ni和Co元素；所述滤渣b的处理过程如下步骤401、固相焙烧在所述滤渣b中加入碱且在400 V 900 V温度条件下进行固相焙烧，并相应获得焙烧物；之后，对所述焙烧物进行破碎水浸，并获得混合液二 ；然后，对所述混合液二进行过滤，并相应获得滤液c和滤渣d ;其中，所述滤液c为Na2WO4溶液和 Na2MoO4溶液组成的混合溶液，所述滤渣d中含有Ta、Hf、Zr、Nb和Ti元素中的多种元素； 步骤402、W和Mo元素分离采用离子交换法，自步骤401中所述的混合溶液中分离出 W和Mo元素；步骤403、酸溶采用无机酸二，对步骤402中所述滤渣d中进行充分溶解，并相应获得混合液三；步骤404、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1所述的一种不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1或2所述的一种不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、NaClO3Xl2或O3，所述硝酸的质量百分比为10% 65%，所加入的H2O2和硝酸与所述无机酸一的体积比均为1: (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。
4.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤二中所述无机酸一为盐酸和硫酸的一种或两种。
5.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤401中所加入的碱为由组份A和组份B均匀混合而成的混合碱，所述组份A为NaOH，所述组份B为Na2SOjP/或Na2CO3，其中所述NaOH和Na2SO4的质量比为(75 90) (5 15)，且所述 NaOH 和 Na2CO3 的质量比为(75 90) (5 15);所述 NaOH、Na2SO4 和 Na2CO3 均以固态形式加入。
6.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤401中进行固相焙烧时，焙烧气氛为空气和氧气的一种或两种。
7.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤401中进行固相焙烧时，焙烧时间为Ih 3h。
8.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤403中所述的无机酸二为氢氟酸。
9.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤402中采用离子交换法自所述混合溶液中分离出W和Mo元素时，采用强碱性阴离子交换树脂进行分离。
10.按照权利要求1或2所述的一种不含铼的高温合金废料的再生方法，其特征在于 步骤一中所述被处理高温合金废料的主要组分为N1、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。
全文摘要
本发明公开了一种不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，对滤液a进行处理时，采用溶剂萃取法自滤液a中分离出Ni和Co元素；滤渣b的处理过程如下401、固相焙烧在滤渣b中加入碱进行固相焙烧，再对焙烧物进行破碎水浸得混合液二进行过滤；402、W和Mo元素分离；403、酸溶；404、Ta和Hf元素分离。本发明方法步骤简单、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。
文档编号C22B7/00GK102994760SQ20121054564
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者杜明焕, 马光, 吴贤, 李进, 孟晗琪, 操起高, 王治钧 申请人:西北有色金属研究院