[发明专利]有选择性地氧化合金的金属的方法

说明书

本发明提供了一种有选择性地氧化包含目标金属和非目标金属的合金中的一种或多种目标金属的方法。该方法包括以下步骤：i)在足以产生氧化合金中的一种或多种目标金属且不氧化非目标金属的氧化电位的条件下，熔化合金并使熔融合金在含氧雾化气体的存在下同时发生破碎和氧化；和ii)使被处理的合金凝固。该方法可用于提纯非目标基本金属。该方法还可用于生产包含所需含量的一种或多种氧化目标金属的金属化合物，该所需含量高于热等离子体喷涂表面涂层应用通常能达到的理论最大含量。

技术领域

本发明总体涉及氧化金属的方法，尤其涉及一种有选择性地氧化合金中的金属的方法。这种方法可用于从合金提纯普通金属，例如通过包含贵金属和普通金属(例如金、银、铂和铂族金属、铜、镍和其他具有商业价值的金属)的溶剂金属的反向提纯技术进行。这些方法还可用于生产工程金属/金属氧化物化合物。

背景技术

贵金属和/或其他有商业价值的金属通常包含在珠宝、餐具、手表和艺术品中、以及用于工业应用的部件中，例如电子部件、电缆、电连接器等。这些产品通常寿命有限，导致产生大量含金属废料。

已经开发了从废金属中回收贵金属(例如金)的方法。从杂质分离金有三种主要方法，包括：焙烧、电化学、在金浸出或溶解后进行锌粉沉淀。某些金属(例如金和银)的相似特性使得贵金属的提纯更加困难。这两种金属具有相似的熔点和电化学性质。因此，提纯贵金属的方法可包括焙烧、浸出、溶解/沉淀和电化学方法的组合。

美国专利4,426,225公开了一种从印刷电路板生产中产生的废料回收可见的金片的方法。在存在起泡剂的条件下，用硝酸溶液浸蚀基本金属，并在所得的泡沫中回收金片。

美国专利4,668,289公开了一种使用包含卤化物离子的浸提溶液从含金废料回收金属形式的金的方法。

加拿大专利2,237,171提供了一种提纯金的方法，该方法包括通过使原金暴露于高酸性并具有高氧化电位的溶液而从原金浸出杂质的步骤。

现有的分离技术往往很复杂、昂贵且对环境不友好。此外，在这种分离方法中所使用的设备因被大量杂质污染而需要频繁维护。

等离子体喷涂或热喷涂方法通常应用于精确成形制造和各种涂层应用。反应喷射沉积是一项成熟的技术，已应用于单一金属或二元金属的飞行中氧化，以确定金属氧化物含量。但是，这种方法尚未应用于工程金属/金属氧化物化合物的生产或从贵金属或普通金属的组成溶质或杂质金属中提纯贵金属或普通金属。

因此，需要一种高效、低成本且对环境无害的提纯合金的基本金属的方法。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种有选择性地氧化合金中的一种或多种金属的方法，该方法包括以下步骤：

i.在足以产生氧化合金中的一种或多种目标金属的氧化电位的条件下，熔化合金，并使熔融合金在氧气存在下同时发生破碎并燃烧；并且

ii.使被处理的合金凝固，并将合金中的氧化颗粒与未氧化颗粒分离。

在另一个方面中，本发明涉及一种从合金中提纯基本金属的方法，在该方法中，使熔融态的合金在氧气存在下同时发生破碎并燃烧，以氧化杂质金属。

因此，提供了一种从合金中提纯基本金属的方法，该方法包括以下步骤：

i.在足以产生等于或大于合金中的杂质的氧化电位且小于基本金属的氧化电位的氧化电位的条件下，熔化合金，并使熔融合金在氧气存在下同时发生破碎并燃烧；

ii.使被处理的合金凝固，并将合金中的氧化颗粒与未氧化颗粒分离；

iii.收集未氧化的颗粒，该未氧化的颗粒是纯化的基本金属；并且

iv.可选地重复步骤i至iii，以提高基本金属的纯度。