[发明专利]一种Fe-PGMs合金的碎化方法

说明书

本发明涉及铂族金属（PGMs）循环利用技术领域，提供了一种Fe‑PGMs合金的碎化方法。本发明所述的碎化方法包括：采用铁捕集回收铂族金属二次资源，经扒渣得到Fe‑PGMs合金熔体；水淬法：Fe‑PGMs合金熔体浇入冷却水中，得到合金颗粒；或离心法：Fe‑PGMs合金熔体浇铸到旋转的水冷铜盘上，得到合金颗粒。本发明无需金属碎化剂和重熔，降低酸耗，且不产生氢氧化铝胶体，具有流程短、物耗能耗低、成本低、易于产业化等优点。

技术领域

本发明适用于铂族金属的回收技术领域，提供了一种Fe-PGMs合金的碎化方法。

背景技术

PGMs具有高熔点、耐腐蚀性、催化活性高等优异的物化性能，属战略金属。我国PGMs资源对外依存度高达98％以上，从铂族金属二次资源提取PGMs是缓解我国资源短缺的重要措施之一。铁捕集是PGMs绿色回收工艺，该工艺得到Fe-PGMs合金，需进一步分离提取PGMs。从Fe-PGMs合金分离提取PGMs通常采用碎化-酸解工艺。碎化为酸解的预处理环节，将合金破碎成颗粒，增大比表面积，加速酸解。但由于铁基合金具有较高的韧性和冷变形能力，很难直接破碎。现有Fe-PGMs合金的碎化方法为加入金属碎化剂，重熔形成脆性的金属间化合物实现碎化。中国发明专利“贵金属的碎化溶解方法”(申请号CN90104468.7)公开了在700～1200℃以铝、锌或铝锌合金为碎化剂与含贵金属的物料混合熔融、碎化后，用盐酸溶液酸解，对浸出渣(贵金属粉未)进行水溶液氯化溶解等工序。含贵金属的物料与金属碎化剂重量比为1:5-10。采用金属碎化剂碎化Fe-PGMs合金，需要进行二次重熔和机械破碎；且在酸解时，酸耗增加，产生氢氧化铝胶体，降低了PGMs回收率。

发明内容

本发明的目的就是克服现有金属碎化产生的物耗能耗高、PGMs回收率低等难题，提供了一种Fe-PGMs合金的碎化方法，直接将Fe-PGMs合金熔体通过水淬法和离心法将其冷却碎化成合金颗粒，无需金属碎化剂和重熔，降低酸耗，且不产生氢氧化铝胶体，具有流程短、物耗能耗低、成本低、易于产业化等优点，是一种绿色高效的Fe-PGMs合金的碎化技术。

本发明的技术原理如下：

(1)采用铁捕集回收铂族金属二次资源，在熔融状态下将PGMs富集并形成Fe-PGMs合金熔体，经扒渣得到Fe-PGMs合金熔体。

(2)采用水淬法，将Fe-PGMs合金熔体浇入水中急冷得到合金颗粒。

(3)采用离心法，将Fe-PGMs合金熔体浇铸到旋转的水冷盘上，在离心力作用下分散熔体并快速冷却得到合金颗粒。

本发明通过如下技术方案实现：

一种Fe-PGMs合金的碎化方法，将Fe-PGMs合金熔体通过水淬法或离心法将其冷却碎化成合金颗粒，无需金属碎化剂和重熔，且不产生氢氧化铝胶体。

进一步的，所述方法具体包括：

S1、采用铁捕集回收铂族金属二次资源，经扒渣得到Fe-PGMs合金熔体；

S2、水淬法：Fe-PGMs合金熔体浇入冷却水中，得到合金颗粒；或离心法：Fe-PGMs合金熔体浇铸到旋转的水冷铜盘上，得到合金颗粒。

进一步的，步骤S1中采用铁捕集回收铂族金属二次资源，在1400-1600℃熔炼0.5-3.0h，经扒渣得到Fe-PGMs合金熔体。

进一步的，步骤S2中所述的水淬法，Fe-PGMs合金熔体在1400-1600℃以流速0.5-15.0ml/s浇入冷却水中，经水淬得到平均粒径0.5-2.0mm的Fe-PGMs合金颗粒。

进一步的，步骤S2中所述的离心法，Fe-PGMs合金熔体在1400-1600℃以流速0.5-15.0ml/s浇铸到线速度5.0-35.0m/s的水冷铜盘上，经离心破碎得到平均粒径0.1-1.0mm的Fe-PGMs合金颗粒。