[发明专利]一种从含Re高温合金废料中回收Re的方法

说明书

本发明涉及一种从含Re高温合金废料中回收Re的方法，包括以下几个步骤：一、高温合金废料在有机电解液体系中直流电解；二、固液分离，获得滤液a和滤渣b；三、用碱性溶液对滤渣b进行多次浸出与过滤，提取滤渣b中的Re元素；四、将滤渣b的浸出液与滤液a混合，然后蒸馏浓缩；五、向浓缩液中加入氧化钙使Mo、W元素形成沉淀，过滤后得到只含有Re的溶液。本发明的一种从含Re高温合金废料中回收Re的方法具有步骤简单，实现方便，投资成本低，且所需时间较短。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从含Re高温合金废料中回收Re的方法。

背景技术

高温合金是航空航天领域中特别重要的一种金属材料。我国高温合金年产量约为1万吨，在铸造过程中产生的废料常高达总用料的70%以上。高温合金中含有Re、Ta、W、Mo、Co、Ni等稀有贵重金属元素，具有极高的回收利用价值。尤其是Re作为一种重要的战略稀有金属，目前价格约为3万元/公斤，在世界范围内储量不足1万吨，而我国的保有储量仅为200多吨。高温合金制造是消耗Re最多的领域，例如第二、三代单晶高温合金分别含有3 wt.%、6wt.% 的Re。目前我国已开始大量采用含3 wt.% Re的第二代单晶高温合金来制造航空发动机的核心高温部件，并在生产和使用过程中产生出大量含Re高温合金废料。

高温合金废料的循环利用技术包括火法精炼和湿法分离提取两种。火法精炼是通过冶炼设备对高温合金废料进行熔炼处理，采用吹氩脱气去渣、特种渣系去夹杂物、高真空提纯等一系列纯净化技术实现高温合金废料的再生循环利用。但是由于这种火法精炼处理的合金在化学成分、组织结构、力学性能和物化性能上难以恢复到新料水平，只能降级使用。这经常使得合金中的Re、Ta等高价值的金属元素均被当作为Ni来对待，造成了极大的资源浪费和经济损失。湿法分离提纯是将高温合金废料进行酸浸或碱浸，让有回收价值的金属以离子形式进入溶液，然后采用化学沉淀、电解沉积、有机溶剂萃取、置换提取、离子交换提取中的一种或几种方式将稀有贵金属元素分离提取出来，可回收高温合金废料中的Re、Ta、W、Mo、Co、Ni等稀有贵重金属元素。

专利CN102978406公开了一种将高温合金废料雾化处理-酸溶-湿法分离的方法，回收高温合金中的有价金属。其特征在于，采用雾化方法将高温合金废料处理成粉末，用无机酸对高温合金粉末进行溶解，然后采用离子交换方法分离提取滤液中的Re元素。此回收方法的不利之处在于需要将高温合金废料处理成粉末，这会极大地增加回收成本；此外需要大量无机酸来溶解高温合金粉末，容易造成环境污染。

专利CN103131859A公开了一种将高温合金进行雾化喷粉，高温下氯气反应，分离回收高温合金中的有价金属。其特征在于将高温合金废料雾化喷粉后，置于管式炉中，利用不同金属氯化物的饱和蒸汽压不同，控制管式炉的温度和通入气体的含量将金属进行分离，然后用水收集反应气体，酸溶反应残渣，采用常规方法将金属分离。此回收方法的不利之处同样在于需要将高温合金废料处理成粉末。

专利US Pat 5776329公布了一种在有机电解液中电解和回收高温合金废料的方法，其特征在于，采用有机溶剂作为电解液电解高温合金废料，对滤渣进行煅烧，再将煅烧产物进行溶解，用传统的湿法工艺将金属元素进行分离回收其中的Re。

专利US Pat 20030136685A1公布了一种交流电电解高温合金废料的方法，其特征在于，高温合金废料同时作为阴极和阳极，电解电流的极性以0.005-5Hz的频率进行转换，电解电压在2-6V，以无机酸作为电解液，电解完成后过滤分离可溶性离子和不溶性的金属氧化物。

此外，其它使用湿法冶金方法回收高温合金中稀有贵重金属元素的方法还有高压酸浸、高温碱煮等，但是这些方法由于高温高压下的强腐蚀会对设备造成很大的损坏等因素，在工业上难以有效应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种从含Re高温合金废料中回收Re的方法，具有电解效率更高，污染少、对设备的损害很小的特点。