本發(fā)明屬于稀有金屬資源回收利用
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法。
背景技術(shù)：
：鉿是一種稀有難熔金屬，具有耐腐蝕、耐高溫、高抗氧化性、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、較低的電子逸出功及較強(qiáng)的吸附中子能力等特性，使其廣泛應(yīng)用于原子反應(yīng)堆的控制棒和保護(hù)裝置、高溫合金材料、等離子發(fā)射體等方面。鉿沒有單獨(dú)的礦物，在自然界中和鋯總是共生在一起，在自然界鋯中的鉿含量一般為2％～3％。鉿一般是在鋯的生產(chǎn)工藝中作為副產(chǎn)品回收，目前工業(yè)應(yīng)用比較成熟的工藝是采用mibk-hscn體系萃取含鋯鉿酸液，優(yōu)先萃取鉿，鋯則留在水相中，使鋯和鉿得到有效分離，該工藝流程簡單、萃取效率高，但其缺點(diǎn)有mibk毒性大，在水中的溶解度較大，損失嚴(yán)重，且hscn不穩(wěn)定，容易分解釋放有毒物質(zhì)，造成環(huán)境污染。廢舊高溫合金含有1％～2％的金屬鉿，是一種回收鉿的重要二次資源。目前廢舊高溫合金的處理通常是采用鹽酸或硫酸體系對高溫合金廢料進(jìn)行氧化酸浸或電溶，大約廢舊高溫合金中的20％～50％鉿轉(zhuǎn)入溶液，剩余部分殘留在渣中，并在高溫合金廢料溶解過程中伴隨著大量賤金屬如鎳、鈷、鉻、鋁的溶解，使得氧化酸浸或電溶處理后得到的高溫合金酸溶液中含有高濃度的鎳、鈷、鉻、鋁，以及低濃度的鉿。如果不對高溫合金酸溶液中鉿加以回收，會造成鉿資源的浪費(fèi)。采用傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法回收高溫合金酸溶液中的鉿，工藝簡單易行，但是沉鉿的同時其它賤金屬也會一同沉下來，造成后續(xù)鉿分離困難。采用溶劑萃取法回收高溫合金酸溶液中鉿時，高濃度的鎳、鈷、鉻、鋁會造成萃取劑中毒，降低萃取效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法。該方法采用弱堿性陰離子交換樹脂選擇性吸附鉿，再采用鹽酸溶液解吸負(fù)載在樹脂上的鉿，能夠有效避免高溫合金酸溶液中鉿損失，工藝簡單易行，生產(chǎn)成本低。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、采用碳酸氫鈉飽和溶液或氫氧化鈉飽和溶液將ph值小于0.5的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至0.5～2.5，然后采用弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為0.5～2.5的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在弱堿性離子交換樹脂上；所述ph值小于0.5的高溫合金酸溶液中含有鎳、鈷、鉻、鋁和鉿元素，其中鎳的濃度為20g/l～70g/l，鈷的濃度為3g/l～15g/l，鉻的濃度為2g/l～12g/l，鋁的濃度為1g/l～7g/l，鉿的濃度為0.04g/l～1g/l；步驟二、采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在弱堿性離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用氨水或氫氧化鈉溶液中和步驟二中所述含鉿解吸液，并控制終點(diǎn)ph為2.5～11，靜置3h～4h后過濾并烘干，得到鉿富集物。上述的一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法，其特征在于，步驟一中所述弱堿性陰離子交換樹脂為d315樹脂。上述的一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法，其特征在于，步驟二中所述鹽酸溶液的摩爾濃度為4.5mol/l～8mol/l，所述鹽酸溶液的用量為所述弱堿性離子交換樹脂體積的10～15倍。上述的一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法，其特征在于，步驟三中所述氨水的質(zhì)量百分比濃度為25％～28％，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為20％～40％。上述的一種從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法，其特征在于，步驟三中所述烘干的溫度為85℃～100℃，烘干的時間為3h～6h。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明的技術(shù)改進(jìn)在于：本發(fā)明針對高溫合金酸溶液中鎳鈷鉻鋁濃度高、鉿濃度低及酸度高的特點(diǎn)，首先采用碳酸氫鈉飽和溶液或氫氧化鈉飽和溶液將ph值小于0.5的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至0.5～2.5，既可保證鉿的有效吸附，又能夠避免因ph過高導(dǎo)致鎳和鈷的損失；然后通過選擇性吸附鉿工序，實(shí)現(xiàn)鉿與其他賤金屬的有效分離，縮短后續(xù)處理工序，減少鉿的分流損失，提高鉿的回收率。2、本發(fā)明采用弱堿性陰離子交換樹脂選擇性吸附鉿，省掉鉿和其他賤金屬的分離工序，工藝簡單易行，操作環(huán)境好，生產(chǎn)成本低。3、本發(fā)明對原料成分的變化適應(yīng)性強(qiáng)，適用于成分類似于高溫合金酸溶液的其他溶液，鉿基本被分離回收，鉿回收率高，有利于工業(yè)化應(yīng)用。4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)鉿二次資源的綜合回收利用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。綜上所述，本發(fā)明方法工藝簡單、操作環(huán)境好、成本低、鉿回收率高，能有效解決現(xiàn)有鉿回收方法存在的工序繁雜、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、鉿損失較大等問題。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)施例從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法包括以下步驟：步驟一、采用碳酸氫鈉飽和溶液將ph為-0.8的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至0.5，然后采用d315弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為0.5的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在離子交換樹脂上；所述ph為-0.8的高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分見表1；步驟二、首先按10倍弱堿性陰離子交換樹脂體積配制8mol/l的鹽酸溶液，之后采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用質(zhì)量百分比濃度為25％的氨水中和步驟二中所述含鉿解吸液，控制終點(diǎn)ph為2.5，靜置4h后過濾并在85℃下烘干6h，得到鉿富集物。表1本實(shí)施例高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分/g·l-1元素nicocralhf離子交換處理前23.313.844.092.100.84離子交換處理后21.893.653.842.040.012采用x射線熒光光譜法對本實(shí)施例制備的鉿富集物進(jìn)行成分分析，得到該鉿富集物的化學(xué)成分見表7。通過計(jì)算得出，經(jīng)本實(shí)施例處理后鉿的回收率為94.05％。實(shí)施例2本實(shí)施例從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法包括以下步驟：步驟一、采用氫氧化鈉飽和溶液將ph為0.45的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至1.5，然后采用d315弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為1.5的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在離子交換樹脂上；所述ph為0.45的高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分見表2；步驟二、首先按12倍弱堿性陰離子交換樹脂體積配制6mol/l的鹽酸溶液，之后采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用質(zhì)量百分比濃度為30％的氫氧化鈉溶液中和步驟二中所述含鉿解吸液，控制終點(diǎn)ph為4，靜置3h后過濾并在90℃下烘干5h，得到鉿富集物。表2本實(shí)施例高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分/g·l-1元素nicocralhf離子交換處理前67.2813.9011.846.660.053離子交換處理后65.3412.5710.756.120.002采用x射線熒光光譜法對本實(shí)施例制備的鉿富集物進(jìn)行成分分析，得到該鉿富集物的化學(xué)成分見表7。通過計(jì)算得出，經(jīng)本實(shí)施例處理后鉿的回收率為93.58％。實(shí)施例3本實(shí)施例從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法包括以下步驟：步驟一、采用氫氧化鈉飽和溶液將ph為-0.28的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至2，然后采用d315弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為2的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在離子交換樹脂上；所述ph為-0.28的高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分見表3；步驟二、首先按14倍弱堿性陰離子交換樹脂體積配制4.5mol/l的鹽酸溶液，之后采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用質(zhì)量百分比濃度為40％的氫氧化鈉溶液中和步驟二中所述含鉿解吸液，控制終點(diǎn)ph為9，靜置4h后過濾并在95℃下烘干4h，得到鉿富集物。表3本實(shí)施例高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分/g·l-1元素nicocralhf離子交換處理前55.3811.0610.755.240.42離子交換處理后54.099.869.074.870.009采用x射線熒光光譜法對本實(shí)施例制備的鉿富集物進(jìn)行成分分析，得到該鉿富集物的化學(xué)成分見表7。通過計(jì)算得出，經(jīng)本實(shí)施例處理后鉿的回收率為95.26％。實(shí)施例4本實(shí)施例從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法包括以下步驟：步驟一、采用碳酸氫鈉飽和溶液將ph為0.25的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至2.5，然后采用d315弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為2.5的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在離子交換樹脂上；所述ph為0.25的高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分見表4；步驟二、首先按13倍弱堿性陰離子交換樹脂體積配制6.5mol/l的鹽酸溶液，之后采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用質(zhì)量百分比濃度為28％的氨水中和步驟二中所述含鉿解吸液，控制終點(diǎn)ph為11，靜置3h后過濾并在100℃下烘干3h，得到鉿富集物。表4本實(shí)施例高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分/g·l-1元素nicocralhf離子交換處理前20.8714.7911.926.840.96離子交換處理后20.4614.1211.566.650.031采用x射線熒光光譜法對本實(shí)施例制備的鉿富集物進(jìn)行成分分析，得到該鉿富集物的化學(xué)成分見表7。通過計(jì)算得出，經(jīng)本實(shí)施例處理后鉿的回收率為93.86％。實(shí)施例5本實(shí)施例從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法包括以下步驟：步驟一、采用碳酸氫鈉飽和溶液將ph為-1.56的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至2，然后采用d315弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為2的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在離子交換樹脂上；所述ph為-1.56的高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分見表5；步驟二、首先按15倍弱堿性陰離子交換樹脂體積配制5.5mol/l的鹽酸溶液，之后采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用質(zhì)量百分比濃度為20％的氫氧化鈉溶液中和步驟二中所述含鉿解吸液，控制終點(diǎn)ph為10，靜置3.5h后過濾并在90℃下烘干4h，得到鉿富集物。表5本實(shí)施例高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分/g·l-1元素nicocralhf離子交換處理前68.953.542.341.470.046離子交換處理后68.713.282.151.310.001采用x射線熒光光譜法對本實(shí)施例制備的鉿富集物進(jìn)行成分分析，得到該鉿富集物的化學(xué)成分見表7。通過計(jì)算得出，經(jīng)本實(shí)施例處理后鉿的回收率為94.75％。實(shí)施例6本實(shí)施例從高溫合金酸溶液中回收鉿的方法包括以下步驟：步驟一、采用氫氧化鈉飽和溶液將ph為0的高溫合金酸溶液的ph值調(diào)至1，然后采用d315弱堿性陰離子交換樹脂對ph值為1的高溫合金酸溶液進(jìn)行離子交換處理，使高溫合金酸溶液中的鉿吸附在離子交換樹脂上；所述ph為0的高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分見表6；步驟二、首先按11倍弱堿性陰離子交換樹脂體積配制7mol/l的鹽酸溶液，之后采用鹽酸溶液將步驟一中吸附在離子交換樹脂上的鉿解吸至液相，得到含鉿解吸液；步驟三、采用質(zhì)量百分比濃度為26.5％的氨水中和步驟二中所述含鉿解吸液，控制終點(diǎn)ph為7，靜置3.5h后過濾并在100℃下烘干3h，得到鉿富集物。表6本實(shí)施例高溫合金酸溶液在離子交換處理前后的化學(xué)成分/g·l-1元素nicocralhf離子交換處理前42.388.766.974.380.64離子交換處理后42.028.536.754.120.009采用x射線熒光光譜法對本實(shí)施例制備的鉿富集物進(jìn)行成分分析，得到該鉿富集物的化學(xué)成分見表7。通過計(jì)算得出，經(jīng)本實(shí)施例處理后鉿的回收率為95.82％。表7實(shí)施例1～6所得鉿富集物的x射線熒光光譜法分析結(jié)果由表7可知，本發(fā)明將高溫合金酸溶液中的鉿富集回收，所得鉿富集物的含鉿品位大于50％，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12