[发明专利]一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法

说明书

本发明公开了一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法，该方法为：一、将高温合金酸溶液的pH值调至0.5～2.5，然后采用离子交换树脂对高温合金酸溶液中的铪进行吸附；二、采用盐酸溶液解吸铪，得到含铪解吸液；三、采用氨水或氢氧化钠溶液中和含铪解吸液，控制终点pH为2.5～11，静置3～4h后过滤并烘干即可得到铪富集物。本发明采用弱碱性离子交换树脂选择性吸附铪，能够有效避免高温合金酸溶液中的铪损失，工艺简单易行，操作环境好，生产成本低。

技术领域

本发明属于稀有金属资源回收利用技术领域，具体涉及一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法。

背景技术

铪是一种稀有难熔金属，具有耐腐蚀、耐高温、高抗氧化性、良好的导电导热性、较低的电子逸出功及较强的吸附中子能力等特性，使其广泛应用于原子反应堆的控制棒和保护装置、高温合金材料、等离子发射体等方面。铪没有单独的矿物，在自然界中和锆总是共生在一起，在自然界锆中的铪含量一般为2％～3％。铪一般是在锆的生产工艺中作为副产品回收，目前工业应用比较成熟的工艺是采用MIBK-HSCN体系萃取含锆铪酸液，优先萃取铪，锆则留在水相中，使锆和铪得到有效分离，该工艺流程简单、萃取效率高，但其缺点有MIBK毒性大，在水中的溶解度较大，损失严重，且HSCN不稳定，容易分解释放有毒物质，造成环境污染。

废旧高温合金含有1％～2％的金属铪，是一种回收铪的重要二次资源。目前废旧高温合金的处理通常是采用盐酸或硫酸体系对高温合金废料进行氧化酸浸或电溶，大约废旧高温合金中的20％～50％铪转入溶液，剩余部分残留在渣中，并在高温合金废料溶解过程中伴随着大量贱金属如镍、钴、铬、铝的溶解，使得氧化酸浸或电溶处理后得到的高温合金酸溶液中含有高浓度的镍、钴、铬、铝，以及低浓度的铪。如果不对高温合金酸溶液中铪加以回收，会造成铪资源的浪费。采用传统化学沉淀法回收高温合金酸溶液中的铪，工艺简单易行，但是沉铪的同时其它贱金属也会一同沉下来，造成后续铪分离困难。采用溶剂萃取法回收高温合金酸溶液中铪时，高浓度的镍、钴、铬、铝会造成萃取剂中毒，降低萃取效率。

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的不足，提供了一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法。该方法采用弱碱性阴离子交换树脂选择性吸附铪，再采用盐酸溶液解吸负载在树脂上的铪，能够有效避免高温合金酸溶液中铪损失，工艺简单易行，生产成本低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用碳酸氢钠饱和溶液或氢氧化钠饱和溶液将pH值小于0.5的高温合金酸溶液的pH值调至0.5～2.5，然后采用弱碱性阴离子交换树脂对pH值为0.5～2.5的高温合金酸溶液进行离子交换处理，使高温合金酸溶液中的铪吸附在弱碱性离子交换树脂上；所述pH值小于0.5的高温合金酸溶液中含有镍、钴、铬、铝和铪元素，其中镍的浓度为20g/L～70g/L，钴的浓度为3g/L～15g/L，铬的浓度为2g/L～12g/L，铝的浓度为1g/L～7g/L，铪的浓度为0.04g/L～1g/L；

步骤二、采用盐酸溶液将步骤一中吸附在弱碱性离子交换树脂上的铪解吸至液相，得到含铪解吸液；

步骤三、采用氨水或氢氧化钠溶液中和步骤二中所述含铪解吸液，并控制终点pH为2.5～11，静置3h～4h后过滤并烘干，得到铪富集物。

上述的一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法，其特征在于，步骤一中所述弱碱性阴离子交换树脂为D315树脂。

上述的一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法，其特征在于，步骤二中所述盐酸溶液的摩尔浓度为4.5mol/L～8mol/L，所述盐酸溶液的用量为所述弱碱性离子交换树脂体积的10～15倍。

上述的一种从高温合金酸溶液中回收铪的方法，其特征在于，步骤三中所述氨水的质量百分比浓度为25％～28％，所述氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为20％～40％。