[发明专利]一种镍钴废合金的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍钴废合金的处理方法。

背景技术

镍钴废合金是一种二次资源，来自不同行业领域的不同种类和成份的合金，有超级合金、耐高温合金、耐磨合金、耐蚀合金以及硬质合金、还可能有含镍钴废催化剂等。有的进行了一定的混料熔炼、水淬等预处理，改变了合金废料原来的形状和成份。化学分析主要含有镍、钴、铬、铁、钨、钼、钛、钒、、锰、铝、铜等金属或其中的某几种。对于未经严格分类的镍钴废合金，特别是富含镍钴的耐高温合金、硬质合金等，由于含有钨、钼等高熔点和耐蚀金属元素，处理的难度较大，处理工艺也各有特点。

目前处理的工艺有火法转炉吹炼法、电弧炉熔炼铸阳极板后电化学溶解法和酸溶(浸)法(包括氯气浸出和加压浸出等)三类。转炉吹炼法可以造渣除去大量的铬，在吹炼的前期加入合金有利于氧化除去铬，但是同时使约50％以上的钴也进入难以处理的转炉渣而无法回收。在吹炼的后期加入合金有利于减少钴的损失，但是炉温较低，又不利于氧化彻底除去铬。因此转炉吹炼法不适合含钴合金的处理和回收，钴的回收率低。铸板电溶法能够使合金最终全部溶解进入溶液，但是需要电弧炉或中频炉熔铸成阳极板电化学溶解或直接用篮式电解，残极需要反复铸板，而且因含铁和铬高，造成电流效率低，因此这种工艺仅造液的流程就很烦琐，使用的设备复杂并且要求高，重复加工费高，直收率低，这个工艺已经逐渐被淘汰。还有热压氧酸浸和锈蚀溶出等，但未见工业应用的相关文献。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的技术上的不足，提供一种工艺流程简短、设备条件容易满足、技术条件容易控制，而且反应终点明确、溶解或浸出率高、处理成本低的镍钴废合金的处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种镍钴废合金的处理方法，其特征在于其处理过程是将镍钴废合金熔化水淬后，用浓度为5-6mol/L盐酸溶液，在85℃-100℃温度下，通入氯气或加入氯酸钠进行搅拌溶解反应，其水淬合金与盐酸溶液的重量比为1∶6，溶解反应时间为1-5小时，溶解进行过滤，制得的氯化镍滤液电解制取镍或硫酸镍。

本发明的一种镍钴废合金的处理方法，其特征在于所述的镍钴废合金熔化过程是在中频炉中进行的。

本发明的一种镍钴废合金的处理方法，其特征在于所述的镍钴废合金熔化后水淬为粒度小于0.154mm粉末。

本发明的一种镍钴废合金的处理方法，其特征在于所述的通入氯气进行搅拌溶解过程通入的氯气量∶合金的摩尔比为1.3∶1。

本发明的一种镍钴废合金的处理方法，其特征在于所述的加入氯酸钠进行搅拌溶解过程，加入氯酸钠的量为合金量的0.34倍。

一种镍钴废合金的处理方法，将镍钴废合金在中频炉高温熔化，中频炉的温度可达1600℃以上，足以使合金熔化，高压水喷射雾化，高压水压力足以使高温流体雾化成-100目的粉末；使用浓度为5mol/L以上的盐酸溶液，温度85℃-100℃范围内，在搅拌的条件下进行溶解；在溶解过程中通入适量的氯气或加入适量的氯酸钠等氧化剂，其主要反应过程为：

Ni+2H⁺→Ni²⁺+H₂↑

Co+2H⁺→Co²⁺+H₂↑

Fe+2H⁺→Fe²⁺+H₂↑

Cr+3/2O₂+3H⁺→Cr³⁺+3/2H₂O

过滤后的溶解液在85℃-100℃范围内进行除铁和铬，并进行过滤；其主要反应过程为：

Fe²⁺+3H₂O+0.5O₂→2FeOOH↓+4H⁺

6FeCl₂+NaClO₃+3H₂O+6Na₂CO₃→6FeOOH↓+13NaCl+6CO₂↑

Cr^3＝+3OH^-＝Cr(OH)₃↓

本发明的方法工艺流程简短，只有雾化、搅拌、加热和氧化浸出；设备条件容易满足；技术条件容易控制，而且反应终点明确；溶解或浸出率高，降低了处理成本；不需要特殊的浸出化学试剂；处理成本低。

具体实施方式