[发明专利]一种从钴锆钽靶材切削料分离回收钴、锆、钽的方法

说明书

本发明属于资源回收技术领域，公开一种从钴锆钽靶材废料分离回收钴、锆、钽的方法。所述方法用酸浸出钴锆钽靶材废料，钴和锆被浸出进入溶液中，而钽则未被浸出，留在渣中。调控酸浸液中的硫酸根离子浓度以及Hsupgt;+/supgt;的浓度，使酸浸液中的锆以复合盐的形式沉淀，从而与钴分离。进一步，含钴溶液中的钴沉淀得到钴盐。留在渣中的钽，为进一步提高其纯度，采用碱混合焙烧‑水浸‑酸浸‑煅烧的工艺回收。本发明提供的方法避免了氢氟酸浸出、萃取等工序，减少了含氟废水废渣以及含油废水的处理问题，避免了萃取设备的投入，工艺流程短，产品回收率高，实现了钴锆钽靶材废料的有效再生利用。

技术领域

本发明涉及资源回收利用技术领域，具体涉及废旧靶材的回收，尤其涉及从钴锆钽靶材切削料分离回收钴、锆和钽的方法。

背景技术

钴基合金薄膜材料具有高磁导率、高饱和磁化强度、高电阻率、高截止频率、低矫顽力等特性，是微电感元器件、磁记录元器件的理想原材料。随着消费电子如手机、通讯等数码产品的要求提高和手机行业的竞争加剧，国内外市场对电感器件的需求迅速提升，所以要求更精细更精密的滤波器、电感器等。钴钽锆合金是一种重要的软磁材料，具有较好的磁化特性，是新一代信息技术产业磁记录材料的重要原材料之一。在钴钽锆合金靶材制造过程中，有大量的切削料、残靶、粉末产生，因此针对此种靶材废料中的稀有金属钴、锆和钽的循环再生利用，对其生产成本控制以及环境保护都有重要的影响。

目前，工业中对于钴的回收，主要来源于废旧合金、矿产资源等，回收工艺主要为酸浸-萃取提纯-浓缩结晶或沉淀分离等方法。钽主要来源于钽铌矿及锡渣等低品位钽矿，处理工艺主要先采用氢氟酸浸出-萃取分离或者碱熔富集后再氢氟酸浸出-萃取分离提纯等工艺，最终得到高纯钽化物后再通过还原制备高纯金属钽。针对纯钽靶材废料采用氢化制粉-脱氢-酸洗干燥的方法提纯，然而针对钴锆钽靶材废料，含有丰富的稀有金属钴锆钽资源，采用氢化制粉工艺很难得到高纯的单一金属，而采用酸浸萃取分离工艺导致工艺路线较长、设备投入较多、废水COD及含氟废水废渣处理等问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是：提供一种简单易操作、且能有效分离有价金属的从钴锆钽靶材废料中分离回收钴、锆、钽的方法。

本发明所述的钴锆钽靶材废料中，含有80-85wt%的钴、10-15wt%的锆和5-10wt%的钽。

本发明的解决方案是这样实现的：

一种从钴锆钽靶材废料分离回收钴、锆、钽的方法，包括以下步骤：

（1）分离钽和钴、锆：用酸浸出钴锆钽靶材废料，浸出结束后，过滤得到酸浸液和酸浸渣；

（2）分离钴和锆：调节步骤（1）所述的酸浸液中SO₄^2-的浓度以及H⁺的浓度，选择性沉淀酸浸液中的锆，过滤，得到锆沉淀和含钴溶液；

（3）沉钴：调节步骤（2）所述的含钴溶液的pH值至钴沉淀，过滤，得到钴盐；

（4）回收钽：采用加碱混合焙烧-水浸-酸浸-煅烧的工艺回收步骤（1）所述的酸浸渣中的钽。

钴锆钽靶材废料中的钴、锆和钽主要以金属单质的形式存在，还含有钨等金属。用酸浸出钴锆钽靶材废料，钴和锆被浸出进入溶液中，而钽则未被浸出，留在渣中。进一步的，比如，有选择性的加入氯化盐和/或硫酸盐，调控酸浸液中的硫酸根离子浓度以及H⁺的浓度，使酸浸液中的锆以复合盐的形式沉淀，从而与钴分离。进一步，含钴溶液中的钴沉淀得到钴盐。留在渣中的钽，为进一步提高其纯度，采用碱混合焙烧-水浸-酸浸-煅烧的工艺回收。

进一步的，步骤（1）中，所述的酸选自盐酸、硝酸或硫酸中的一种。

进一步的，步骤（1）中，所述酸的浓度为2-4 mol/L。