[发明专利]一种返回料的短流程回收利用的方法

说明书

本发明涉及资源循环利用技术领域，具体涉及一种冒口返回料的短流程回收利用的方法。本发明提供的冒口返回料的回收利用方法是指，通过重熔‑锻造联合工艺处理返回料。本发明所述的冒口返回料的回收利用方法具有以下优点：(1)可一次性回收返回料中有价金属元素，具有流程短、过程简化的优点；(2)回收所得返回料合金的品质较高，可直接用于合金铸造原料，实现循环利用，提高回收利用价值；(3)该方法处理费用相对较低；(4)无其他废料产生，有利于工业化推广使用。

技术领域

本发明涉及资源循环利用技术领域，具体涉及一种返回料的短流程回收利用的方法。

背景技术

冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。在铸型中，冒口的型腔用于存贮液态金属，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。

通常，冒口部分由于存在缩孔、疏松等缺陷，性能无法达标，因此现有铸造工艺通常将其作为返回料直接切除舍弃。然而返回料内含有大量有价金属元素(如Cr、Fe、Ni)，直接切除舍弃不仅对环境造成严重污染，还导致资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种返回料的回收利用新方法，其可同时回收合金中多种有价金属元素，具有流程短、过程相对简单的优点；且回收所得返回料合金的品质相对较高，可直接作为铸造原料循环再利用；此外，该方法处理费用相对较低，无废料处理工序，更有利于工业化推广。

本发明提供的返回料的回收利用方法为采用重熔-锻造联合工艺处理返回料。

现有技术表明，采用湿化学法回收工艺可回收返回料中有价金属元素，实现资源再利用。湿法工艺是利用酸溶或电解方式使合金废料以离子形式进入溶液，再通过萃取、沉淀和离子交换等工艺对回收的金属元素进行分离、提纯。但该方法存在以下方面的问题：(1)由于返回料中通常含有较多元素，利用湿化学法逐一回收有价金属元素，导致流程长且过程繁琐；(2)由于需要大量强酸，处理费用较高且对环境造成较大负荷；(3)酸处理后产生大量非金属废料，无法再利用，必须进行安全填埋。

而本发明首次提出利用重熔、锻造技术手段联合处理返回料。首先，通过重熔处理显著减少合金表面的缩孔现象，并显著提高密度，但其内部仍存在一定程度的缩孔、疏松等物理缺陷。为此，本发明提出在重熔后对所得合金采取锻造处理，以进一步减小返回料合金内部的缩孔、疏松等物理缺陷，使其密度得到进一步提高，且合金内部元素分布更均匀；而且通过锻造还可进一步细化晶粒，显著改善力学性能。采用本发明所述方法得到的返回料合金的物理性能基本达到同类原生合金的水平，可作为铸造原料实现循环利用，大大提高了返回料的回收利用价值。

由此可见，相比现有湿化学法回收，本发明所述的返回料的回收利用方法具有以下优点：(1)可一次性回收返回料中有价金属元素，具有流程短、过程简化的优点；(2)所得返回料合金品质较高，且仍保持单一FCC结构，可直接用于铸造原料，实现循环利用，提高返回料的回收利用价值；(3)该方法处理费用相对较低；(4)无其他废料产生，有利于工业化推广使用。

众所周知，重熔精炼和锻造均为冶金领域常见的加工方法。重熔精炼是指金属提纯净化的过程，其主要作用为对金属中夹杂物进行吸附和溶解，即提纯净化作用。而锻造通常是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。

而本发明克服了现有技术对重熔及锻造认知的技术偏见，首次提出将重熔与锻造联合应用于返回料的回收利用方法中，以解决返回料表面及内部存在的缩孔、疏松等物理缺陷的问题，实现了重熔-锻造处理技术在合金返回料回收利用中的新应用。可见，本发明所述的回收利用方法不仅取得显著的技术效果，且是非显而易见的。

本发明所述重熔的具体操作条件可根据返回料对应铸件的锻造操作条件而定。