常压酸浸从废旧镍基合金中浸出镍钴

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.08.002常压酸浸从废旧镍基合金中浸出镍钴王治钧，王靖坤，郭瑞，李进，陈昆昆，马光（西北有色金属研究院，西安710016）摘要：以氯酸钠为氧化剂，采用常压氧化酸浸工艺从废旧镍基合金中浸出镍、钴，钨、钼、钽等稀贵元素富集在浸出渣中。结果表明，在下述最佳条件下，镍、钴的浸出率均可达到99%以上：粒度0.075~0.100mm、硫酸浓度4.5mol/L、液固比8∶1、氯酸钠用量2.0g（占合金废料的2%）、反应时间2.5h、反应温度（85±3）℃。关键词：镍基合金；常压酸浸；镍；钴；回收率中图分类号：TF815;TF816文献标志

2、码：A文章编号：1007-7545（2014）08-0000-00AtmosphericAcidLeachingofNickelandCobaltfromNickel-baseAlloyScrapWANGZhi-jun,WANGJing-kun,GUORui,LIJin,CHENKun-kun,MAGuang(NorthwestInstituteforNon-ferrousMetalResearch,Xi’an710016,China)Abstract:Nickelandcobaltwereleachedfromwastenickel-basealloyscrapbyatmosphericac

3、idleachingwithsodiumchlorateasoxidant,andtungsten,molybdenumandtantalumwereenrichedinresidue.Theresultsshowthatnickelandcobaltleachingratesareboth99%aboveundertheoptimumleachingconditionsincludingparticlesizeofwastealloyscrapof0.075~0.100mm,concentrationofsulfuricacidof4.5mol/L,ratioofliquidtosolido

4、f8∶1,dosageofsodiumchlorateof2.0g(2%ofwastealloy),leachingtimeof2.5h,andtemperatureof(85±3)℃.Keywords:nickel-basealloy;atmosphericacidleaching;Ni;Co;recovery作为战略资源的金属镍、钴的应用范围很广泛。伴随我国经济的发展，镍、钴的一次资源逐渐贫乏，供需矛盾日益突出[1-2]。因此，从各种二次资源中回收镍、钴就显得更加重要。镍基合金废料中含有大量镍、钴和稀有元素如钨、钼、钽等，但也含有很多杂质元素，在并入现有的镍、钴流程前必须先进行处理。目前，

5、湿法处理废旧镍基合金的工艺主要有：电化学溶解法、加压酸浸法、焙烧碱浸等方法[3-6]，但从溶解效率、设备投资、操作安全等方面考虑，本文经过探索试验，采用“常压氧化酸浸镍、钴—中和水解除铬、铝、铁—P204除杂—P507分离镍钴—镍、钴电解”工艺。本文主要考察镍、钴的常压酸浸过程。1试验原料、原理与方法试验所用镍基合金废料为碎屑状[7-9]，浸出前需进行研磨处理至一定粒度，主要化学成分（%）：Ni63.61、Co8.53、W7.11、Mo5.10、Al1.15、Cr2.21、Ta6.38、Nb0.50。可见，该合金废料中镍、钴、钨、钼、钽的含量均较高。因此，回收时应保证镍、钴充分浸出，而钨、钼、

6、钽尽量留在浸出渣中。这样使各有价元素得到综合回收。本文在常压下对镍基合金进行氧化酸浸，使镍、钴元素以离子形式进入溶液，而稀有元素钨、钼、钽富集在渣中。在确定了浸出剂和氧化剂的前提下，采用单因素变量法分别确定合金粉粒度、初始浓度、液固比、氧化剂用量、反应时间和反应温度等浸出条件，最后根据最优工艺参数进行综合条件验证试验。2浸出剂的选择[7]硝酸体系反应速度快，镍、钴和钨、钼的浸出率都较高，但产生的氮氧化物对环境会造成污染，必须进行后期处理。盐酸体系对镍、钴和难溶金属钨、钼、钽的分离效果较好，对难溶金属的浸出损失很小，但存在易挥发、成本高、操作环境差等缺点。硫酸体系对镍、钴浸出率同样较高，成本低、

7、操作环境好，且硫酸体系电解出的镍、钴板质量较盐酸体系好，同时，钨、钼、钽的浸出率都很低。故本文选择硫酸为浸出剂。3氧化剂的选择收稿日期：2014-02-22基金项目：国家高技术研究发展计划项目（2012AA063204）作者简介：王治钧（1987-），男，陕西西安人，硕士，助理工程师.在6mol/L的硫酸溶液中，分别选取双氧水和氯酸钠为氧化剂。试验条件：合金粉100g、液固比8∶1、反应时间4h、