[发明专利]一种大块高温合金废料的湿法回收方法

说明书

本发明公开了一种大块高温合金废料的湿法回收方法，属于湿法冶金领域。该方法首先将大块高温合金废料机械加工成高温合金碎屑，然后放置于盐酸、硝酸和蒸馏水的混合溶液中，液固比为(5～10)mL:(1～2)g，再加入2～20mL试剂A，所述试剂A为草酸溶液、柠檬酸溶液和双氧水中的一种或几种，搅拌条件下溶解1～5h，溶解后进一步固液分离，实现了不同元素分类分离。本发明可以提高大块高温合金的溶解速率，解决了钝化膜对高温合金溶解过程中的阻碍并极大地提高了高温合金与浸出液的接触面积。同时，本发明原料为废旧的高温合金，草酸、柠檬酸等廉价易得，回收过程简单可控，便于大规模生产，具有很好的实用性和经济前景。

技术领域：

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体涉及一种大块高温合金废料的湿法回收方法。

背景技术：

目前，国际市场上每年消耗高温合金材料近30万吨，我国高温合金材料年产量约1万吨左右，每年需求量可达2万吨以上，市场容量超过80亿元。高温合金主要应用于航空、航天和航海领域，并逐步扩展到原子能、玻璃制造、石油化工、冶金、汽车增压涡轮、燃气轮机等产业。

全球高温合金航空航天需求超55％，我国军用高温合金占比达80％。在国外先进的航空发动机中，高温合金的用量占到总重量40％～60％的比例。近年来，我国航空、航天、航海和发电领域的快速发展，一方面对高温合金的需求量越来越大，高温合金年需求量保持15％以上的增长速度。另一方面对高温合金的耐高温性能要求越来越高，经常要求高温合金在高于1000℃的环境下使用，为了达到这一要求，通常向高温合金中添加难熔金属合金元素，如W、Mo、Re、Ta、Nb、Zr、Hf、Ru等。

高温合金发展非常迅速，经历了从多晶合金、定向合金到单晶合金的发展，单晶高温合金从第一代的无Re合金到第二代的含3％Re合金，再发展至第三代含6％Re的合金，以及在高Re基础上加入3％Ru的第四代合金。随着耐高温程度的增加，难熔元素的添加量在持续增加，高温合金中难熔元素(W、Mo、Re、Ta)的质量分数在第一代单晶合金中为14.6％，第二代单晶合金中为16.4％，而在第三代单晶合金中则高达20.7％。因此高温合金废料具有非常高的综合回收利用价值，特别是Re、Ru、Hf等元素是稀贵金属元素，资源匮乏，价格昂贵，严重制约着我国先进高温材料和航空航天事业的发展。我国目前对高温合金废料中稀贵金属元素的回收意识相对落后，国外稀有金属返回料利用率近乎100％，而国内利用率不到30％，亟需积极研发科学合理经济的高温合金废料回收处理技术与工艺。

由于高温合金具有优良的强韧性，难以破碎，与浸出液接触面积小。因此在高温合金的再生利用过程中，高温合金废料的高效溶解是一个关键的技术难点。目前，采用电化学的方法溶解大块的高温合金废料，在溶解过程中表面会形成难溶的钝化膜并附着阳极泥，溶解较为困难，回收效率低且成本高。因此，亟需新的工艺，在提高大块高温合金溶解速率的同时，解决钝化膜对高温合金回收过程中的阻碍，以利于进一步的分离纯化。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种大块高温合金废料湿法回收的方法，该方法可以有效地提高高温合金与浸出液的接触面积，同时高效溶解大块高温合金，具有较好的工程应用价值和经济价值。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种大块高温合金废料的湿法回收方法，该方法以大块高温合金废料为原料，采用浸出液对合金废料进行溶解；具体包括如下步骤：

(1)采用车削的方法将大块高温合金废料加工成碎屑；

(2)超声清洗：

将高温合金碎屑乙醇溶液中超声清洗，经真空干燥后获得无污染的高温合金碎屑；

(3)浸出：