[发明专利]一种基于电子运动强化含油污气缸套珩磨废料中有价金属溶出的方法

说明书

本发明公开了一种基于电子运动强化含油污气缸套珩磨废料中有价金属溶出的方法，该方法是将气缸套珩磨废料采用超声辅助无机酸‑有机溶剂复合浸出剂进行浸出，得到含有铁、铜及钼的浸出液。相对于传统的酸浸方法，本发明方法浸出时间缩短、浸出温度降低，特别适用于含有导电性良好的金属基固废物颗粒的酸性浸出。

技术领域

本发明涉及一种含油污气缸套珩磨废料中有价金属溶出的方法，具体涉及一种利用超声波和电子运动协同强化气缸套珩磨废料中有价金属溶出的方法，属于固废资源综合回收技术和外场强化湿法冶金领域。

背景技术

气缸套是内燃机缸体上安放活塞的空腔，是活塞运动的轨道，燃气在其中燃烧及膨胀，使发动机保持正常运转。为了保持气缸与活塞接触的严密性，减少活塞在其中运动的摩擦损失，气缸内壁应有较高的加工精度和精确的形状尺寸。

缸体材料要求具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性，且价格要低，因此常用的缸体材料是珠光体灰铸铁、合金铸铁、高磷铸铁、含硼铸铁等含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2.5％～3.5％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。由于气缸内壁需要较高的加工精度，需借助珩磨机，利用珩磨头珩磨工件精加工气缸内壁。镶嵌有油石的珩磨头由竖直安置的主轴带动旋转，同时在液压装置的驱动下作垂直往复进给运动。珩磨油石的主要组成部分为磨粒，其主要成分为氧化铝、碳化硅、金刚石和立方氮化硼。经过长时间的工作后，由于珩磨头的磨损和气缸套内壁的磨屑，会产生大量的气缸套珩磨废料。气缸套珩磨废料的特点是：油污含量高、粒度细、含有硅、铝等杂质，有价金属组元种类多、含量高(富含铁、铜、钼等有价金属)。

目前，对于气缸套珩磨废料固废资源尚无有效的方法进行综合利用。酸浸处理是回收气缸套珩磨废料中有价金属的常规和有效方法。但是由于气缸套珩磨废料油污含量高，且油污覆盖于铁合金粉末颗粒的表面，酸浸过程中铁合金粉末颗粒大、且合金的塑性和延展性好，研磨过程常出现合金颗粒被碾磨至片状、丝状，难以通过研磨的方式将其颗粒粒度变小，因此导致酸浸过程时间长、效率低。

我国汽车工业经过50余年的建设和高速发展，由于缺乏有效的综合利用方法，国内气缸生产厂家累积了上万吨的珩磨废料。珩磨废料中油污含量高、气味大，长期对存于厂房内，污染环境，严重影响人们的身心健康。然而，气缸套珩磨废料中含有多种有价金属，且其主要为合金态粉末，极具回收价值。因此，强化气缸套珩磨废料中酸浸效率具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术中气缸套珩磨废料油污含量高、合金中有价金属组元难溶解，导致有价金属回收困难的技术问题，本发明的目的在于提供一种利用超声波和电子运动协同强化含油污气缸套珩磨废料中有价金属高效溶出的方法，该方法可以快速高效溶出气缸套珩磨废料中铁、钼及铜等有价金属，且金属溶出率高，有利于固体废弃资源的回收利用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于电子运动强化含油污气缸套珩磨废料中有价金属溶出的方法，该方法是将气缸套珩磨废料采用超声辅助无机酸-有机溶剂复合浸出剂进行浸出，得到含有铁、铜及钼的浸出液。

本发明对气缸套珩磨废料溶出过程采用超声辅助无机酸-有机溶剂复合浸出剂进行浸出，当利用超声空化效应，存在于液体中的微气核在超声场作用下会产生振动、生长、崩溃闭合的动力学过程，该过程集中声场能量并迅速释放，导致金属颗粒在浸出液中高频振动，增大颗粒与浸出剂的接触概率，同时，在超声场下，金属颗粒内部的电子运动发生紊乱，颗粒处于较高能级，势能和活性增加，浸出活性增加。本发明的无机酸-有机溶剂复合浸出剂充分利用有机溶剂在超声作用下加速气缸套珩磨废料中金属颗粒表面层层包裹的油污溶解，暴露更多的金属表面，从而提高无机酸对金属颗粒的浸出效率。