CN104164567A

CN104164567A - 一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法

Info

Publication number: CN104164567A
Application number: CN201410383937.1A
Authority: CN
Inventors: 吴跃东; 范兴祥; 董海刚; 行卫东; 赵家春; 李博捷
Original assignee: Sino Platinum Metals Co Ltd
Current assignee: Sino Platinum Metals Co Ltd
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明公开了一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法。该方法是将废旧高温合金经过熔炼雾化喷粉，浸出镍钴钨钼铼之后得到的物料，再经过碱熔、水浸、酸处理之后，得到含铌钽的氧化物。本发明中所涉及的原料为通过对废旧高温合金前期浸出镍、钴、钨、钼、铼之后的物料，是一种资源循环利用，无有害废气、废水排出的，可持续发展的绿色环保工艺，具有很好的实用性、经济效益和社会效益。

Description

一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法

技术领域

本发明属于火法冶金与湿法冶金相结合的领域，特别是涉及一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法。

背景技术

废旧高温合金含有镍、钴、钨、钼、铼、铌、钽等有价金属，虽然近年来对高温合金废料回收越来越重视，铌、钽属于稀有贵重金属，合金中含量一般相对较少，因而回收工艺技术复杂，设备投资大，产品成本高，特别是从废旧高温合金中富集回收铌、钽的研究的也相对较少。目前分离富集回收铌、钽的方法主要有碱熔法、溶剂萃取法、酸浸法、氯化法等。这些工艺方法主要是从原矿或矿渣中富集回收铌、钽，而从废旧高温合金中富集回收铌钽的报道很少见。因此，针对此缺陷，实有必要研究一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法。

胡益清等人在《稀有金属与硬质合金》1993年第112期中报道了从含铌钽的钛矿中回收铌钽的研究。采用浓度55％的HF加热分解原矿，分解率达到99.0％以上，再用HF-H₂SO₄体系萃取分离铌钽，分别得到铌钽氧化物Nb₂O₅和Ta₂O₅。

马福康等人翻译的《铌和钽》1997年长沙:中南工业大学出版社出版的书中报道前苏联乌拉佐夫及马洛佐夫采用氯化法处理复杂的铌钽精矿或锡渣，以木炭或石油焦为还原剂，在400～800℃条件下进行氯化，根据铌钽氯化衍生物沸点比较低的特性，在冷凝器中回收富集铌钽混合物[Nb(Ta)Cl₅]，经精馏分离得到五氯化铌和五氯化钽。

张立等人在《稀有金属与硬质合金》2008年第36卷第2期中报道了从钨渣中酸浸与钠碱熔融回收钽铌的研究，先采用5％盐酸处理渣料，除去杂质铁锰，除杂率分别为72.1％和74.7％，再用钠碱熔融浸出渣，得到铌钽富集物，钽、铌的总回收率分别为76.4％和63.3％。

周宏明等人在《过程工程学报》2003年第3卷第5期中报道了用KOH亚熔盐浸出低品位难分解钽铌矿的实验研究。实验在氢氧化钾浓度84％，浸出温度300℃，矿碱比7:1条件下，浸出60min，铌钽浸出率可分别达到98％和96％，比现行的氢氟酸工艺法的铌钽浸出率提高10％。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种从废旧高温合金中富集回收铌钽的方法，该方法中原料采用废旧高温合金回收镍、钴、钨、钼、铼之后的渣料，通过碱熔、水浸、酸浸富集回收铌钽，浸出液可以用来回收其中的钨钼铼等少量有价金属，整个工艺操作简便，对设备投资小，无含污染的废水、废气的排放。

本发明采用的技术方案是：一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法，其主要包括以下具体步骤：

1)废旧合金前期处理，回收镍、钴、钨、钼、铼等后，得到含铌钽的物料；

2)含铌钽物料直接碱熔焙烧；

3)水浸，浸出液回收钨钼铼等少量有价金属；

4)水浸渣进行酸浸，得到铌钽氧化物。

其中，所述步骤1)中的前期处理主要回收合金中的镍、钴、钨、钼、铼扥有价金属，同时渣中的铌钽得到初步富集。

所述步骤2)中预处理采用氢氧化钠、氢氧化钾、过氧化钠、碳酸钠中的一种或两种进行碱熔焙烧，焙烧温度200～800℃，焙烧时间1～5h。

所述步骤3)中水浸碱熔物料，水浸时间30～120min，水浸温度50～100℃。

所述步骤4)中酸浸采用硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸中的一种或两种混合，酸浸浓度5～30％，酸浸时间30～90min。

本发明的优点主要在于：

1.原料采用废旧高温合金回收镍钴钨钼铼后的渣料，能有效的回收利用合金中的有价金属，实现了资源的循环利用。

2.本工艺操作简单、设备投资成本低、无废气、废水排放。

3.本工艺方法中，碱熔后的渣料来浸出富集回收铌钽，浸出液可以再处理回收其中的少量钨钼铼等有价金属，实现有价金属的高效回收利用。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，一下结合具体实例对本发明进一步详述：

实施例1

称取处理后的合金渣料5g(钨3.11％，钼5.31％，铼0.23％，铌1.66％，钽32.00％),称取强氧化钠30g，与渣料混合均匀后，在800℃温度下，焙烧3h，然后再用95℃水浸出，浸出时间1.5h，过滤、洗涤后，浸出渣用5％盐酸浸出60min，过滤、洗涤、烘干。铌浸出率0.25％，钽浸出率0.36％，很好的富集在渣中，其他金属浸出率99.50％以上，富集在浸出溶液中。

实施例2

称取处理后的合金渣料5g(钨1.21％，钼2.31％，铼0.25％，铌1.68％，钽30.20％),称取强氧化钠25g，与渣料混合均匀后，在600℃温度下，焙烧2h，然后再用85℃水浸出，浸出时间1.5h，过滤、洗涤后，浸出渣用10％盐酸浸出60min，过滤、洗涤、烘干。铌浸出率0.19％，钽浸出率0.32％，很好的富集在渣中，其他金属浸出率98.44％以上，很好的富集在浸出溶液中。

实施例3

称取处理后的合金渣料5g(钨2.71％，钼4.52％，铼0.19％，铌1.82％，钽28.93％),称取强氧化钠35g，与渣料混合均匀后，在700℃温度下，焙烧4h，然后再用95℃水浸出，浸出时间2h，过滤、洗涤后，浸出渣用5％盐酸浸出90min，过滤、洗涤、烘干。铌浸出率0.16％，钽浸出率0.27％，有效的富集在渣中，其他金属浸出率99.28％以上，很好的富集在浸出溶液中。

实施例4

称取处理后的合金渣料5g(钨3.14％，钼4.76％，铼0.24％，铌1.80％，钽31.36％),称取强氧化钠25g，与渣料混合均匀后，在700℃温度下，焙烧3h，然后再用85℃水浸出，浸出时间1h，过滤、洗涤后，浸出渣用5％盐酸浸出60min，过滤、洗涤、烘干。铌浸出率0.31％，钽浸出率0.29％，很好的富集在渣中，其他金属浸出率98.63％以上，能有效的富集在浸出溶液中。

实施例5

称取处理后的合金渣料5g(钨3.21％，钼5.85％，铼0.19％，铌1.46％，钽30.50％),称取强氧化钠35g，与渣料混合均匀后，在800℃温度下，焙烧5h，然后再用85℃水浸出，浸出时间2h，过滤、洗涤后，浸出渣用5％盐酸浸出90min，过滤、洗涤、烘干。铌浸出率0.26％，钽浸出率0.29％，很好的富集在渣中，其他金属浸出率99.42％以上，能有效的富集在浸出溶液中。

Claims

1.一种从废旧高温合金中富集回收铌钽的方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将废旧高温合金经过前期处理后得到的钨、钼、铼富集液以及含有铌、钽的渣料；(2)对所得的渣料直接进行碱熔得到富含铌钽的盐类；(3)将所得熔融物冷却后水浸，浸出液处理回收其他有价金属，浸出渣为富含铌、钽的盐类；(4)将所得的盐类用酸处理，除去多余的杂质离子，得到富含铌和钽的氧化物。

2.根据权利要求1所述的一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法，其特征在于步骤(1)中废旧高温合金经过前期处理，回收金属镍、钴、钨、钼、铼等之后所得到的富集液进行回收钨、钼、铼等有价金属，渣料富集回收铌和钽。

3.根据权利要求1所述的一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法，其特征在于步骤(2)中碱熔焙烧过程中是将渣料直接与氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、过氧化钠中的一种或两种混合均匀，在铁坩埚或不锈钢坩埚中焙烧。

4.根据权利要求1所述的一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法，其特征在于步骤(3)中的水浸是将碱熔焙烧后的熔融物用热水浸出，过滤洗涤后得到富含铌钽钠盐或钾盐。

5.根据权利要求1所述的一种从废旧高温合金中富集回收铌、钽的方法，其特征在于步骤(4)中酸处理是将所得的富含铌钽的钠盐或钾盐用盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸中的一种或两种混合进行处理，得到铌钽的氧化物。