本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理金屬合金的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鎳鐵合金是一種鐵合金，一般用于不銹鋼冶煉原料。紅土鎳礦是冶煉鎳鐵合金的礦石原料，分布于印度尼西亞、古巴、非洲中部等地區(qū)，在某些地區(qū)產(chǎn)出的紅土礦中含有可觀的鉑、金、銀等貴金屬，利用這類紅土礦冶煉的鎳鐵合金中富集了相當含量的鉑、金和銀。一般情況下，采用濕法冶金手段分離鎳鐵合金以獲取貴金屬并實現(xiàn)鎳和鐵的分離。但是這種濕法冶金手段使得金屬鐵和鎳從金屬態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锘蛄蛩猁}等化合物形式產(chǎn)物產(chǎn)出。

因此，現(xiàn)有的處理金屬合金的手段仍有待改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理金屬合金的方法及其系統(tǒng)。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理金屬合金的方法，所述金屬合金含有多種金屬，根據(jù)本發(fā)明的實施例，處理方法包括：利用硫化劑對所述金屬合金進行硫化處理，以便獲得金屬硫化物；利用一氧化碳對所述金屬硫化物進行處理，以便使得所述金屬硫化物中的金屬發(fā)生羰化反應(yīng)，以便獲得復合金屬羰化物以及羰化后渣，其中，所述羰化后渣含有貴金屬，所述復合金屬羰化物包含所述多種金屬中至少一種的金屬羰化物；將所述復合金屬羰化物進行蒸壓霧化，以便獲得霧化產(chǎn)物；以及將所述霧化產(chǎn)物進行分餾，以便對所述霧化產(chǎn)物中所包含的各種金屬羰化物進行分離。利用本發(fā)明的上述方法對合金進行處理可實現(xiàn)多金屬的分離和提純。利用該方法可以顯著提高金屬合金的處理效率，提高金屬合金中的金屬提取率，尤其利用該方法可以顯著提高從金屬合金中提出的金屬的純度。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的金屬合金處理方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述硫化劑為選自硫磺、硫化亞鐵以及硫化氫的至少一種。由此可以進一步提高硫化效率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述金屬合金為選自鎳鐵合金、鎳鉻合金、鉻鐵合金以及釩鐵合金的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述羰化反應(yīng)是在200～300攝氏度的溫度和20～22mpa的壓力下進行的。由此可以進一步提高羰化效率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述金屬硫化物中硫含量為2～5重量％。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述分餾包括將所述霧化產(chǎn)物加熱至300～350攝氏度，以便對所述霧化產(chǎn)物中所包含的各種金屬羰化物進行分離。由此可以將不同的金屬羰化物，例如羰基鎳和糖基鐵分離，以便進一步提高分離效率以及得到的金屬羰化物的純度。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，進一步包括從所述羰化后渣中分離貴金屬。由此可以進一步提高金屬合金中的金屬提取率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述貴金屬為選自鉑、金以及銀的至少一種。

在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種用于處理金屬合金的系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該系統(tǒng)包括：

硫化裝置，所述硫化裝置具有金屬合金入口、硫化劑入口和金屬硫化物出口；

羰化裝置，所述羰化裝置具有金屬硫化物入口、一氧化碳入口、復合金屬羰化物出口和羰化后渣出口，所述金屬硫化物入口與所述金屬硫化物出口相連；

霧化裝置，所述霧化裝置具有復合金屬羰化物入口和霧化產(chǎn)物出口，所述復合金屬羰化物入口與所述復合金屬羰化物出口相連；以及

分餾裝置，所述分餾裝置具有霧化產(chǎn)物入口和金屬羰化物出口，所述霧化產(chǎn)物入口與所述霧化產(chǎn)物出口相連，且適于對霧化產(chǎn)物中所包含的各種金屬羰化物進行分離。

利用該系統(tǒng)可以顯著提高金屬合金的處理效率，提高金屬合金中的金屬提取率，尤其利用該系統(tǒng)可以顯著提高從金屬合金中提出的金屬的純度。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述處理合金的系統(tǒng)進一步包括：貴金屬分離裝置，所述貴金屬分離裝置與所述羰化裝置的羰化后渣出口相連，且適于從羰化后渣中分離貴金屬。由此可以進一步提高金屬合金的金屬提取率。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理金屬合金的方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理金屬合金的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理金屬合金的方法，該合金含有多種金屬。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，處理該合金的具體方法包括：利用硫化劑對金屬合金進行硫化處理，以便獲得金屬硫化物；利用一氧化碳對金屬硫化物進行處理，以便使得金屬硫化物發(fā)生羰化反應(yīng)，以便獲得復合金屬羰化物以及羰化后渣，其中，羰化后渣含有貴金屬，復合金屬羰化物包含多種金屬中至少一種的金屬羰化物；將復合金屬羰化物進行蒸壓霧化，以便獲得霧化產(chǎn)物；以及將霧化產(chǎn)物進行分餾，以便對霧化產(chǎn)物中所包含的各種金屬羰化物進行分離。

本發(fā)明待處理的金屬合金成分復雜，其中含有多種金屬成分，現(xiàn)有技術(shù)中對金屬合金的分離方法較復雜，且分離不夠徹底。本發(fā)明的發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)通過將金屬合金首先進行羰化，得到多種金屬羰化產(chǎn)物和羰化后渣，再分別對多種金屬羰化物和羰化后渣進行分離處理，多種金屬羰化物可以根據(jù)不同金屬羰化物的沸點進行分離，同時還可以羰化后渣中含有的貴金屬進行分離。羰化處理過程中，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，將金屬合金直接進行羰化，其羰化不完全，導致金屬分離提取率不高。因此發(fā)明人再次研究如何提高金屬合金的羰化率，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)預先將金屬合金進行硫化處理，可以顯著提高羰化率，同時不增加副產(chǎn)物，由此可以進一步提高金屬合金的處理效率。由此利用本發(fā)明的處理金屬合金的方法可以有效地將金屬合金中包含的多種金屬進行分離提純，得到單一金屬單質(zhì)。

下面參考圖1對本發(fā)明上述處理金屬合金的方法進行詳細描述：

s100：硫化處理

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明的待處理金屬合金并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，由于本發(fā)明的處理合金的方法適用面廣，因此待處理的金屬合金可以為選自鎳鐵合金、鎳鉻合金、鉻鐵合金以及釩鐵合金的至少一種。由此可以進一步提高金屬分離提取率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，首先利用硫化劑對金屬合金進行硫化處理，以便獲得金屬硫化物。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述硫化劑的類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，硫化劑可以為硫磺、硫化亞鐵以及硫化氫的至少一種。由此可以進一步提高硫化效率以及硫化率，以便進一步提高金屬合金的處理效率。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，將金屬合金首先進行硫化處理后再羰化基于發(fā)明人的以下發(fā)現(xiàn)：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將金屬合金進行硫化處理形成金屬硫化物，金屬硫化物在羰化過程中進一步與一氧化碳反應(yīng)生成金屬單質(zhì)和羰基硫，具體反應(yīng)式可以表示為ms+co→m+cos，進一步地，羰基硫又與金屬合金發(fā)生逆反應(yīng)：m+cos→ms+co，由此，羰基硫(cos)便成為了一種能夠向金屬內(nèi)層傳遞一氧化碳的化合物，使得一氧化碳能夠與金屬合金內(nèi)部的金屬發(fā)生羰化反應(yīng)，使得在金屬合金最大限度地被羰化。由此基于發(fā)明的上述發(fā)現(xiàn)將金屬合金首先進行硫化處理可以顯著提高金屬合金的羰化率，以便進一步提高金屬合金的金屬分離提取率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，金屬硫化物中硫含量為2～5重量％。由此可以進一步提高金屬合金中金屬的羰化率。

s200：羰化反應(yīng)

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，利用一氧化碳對金屬硫化物進行處理，以便使得金屬硫化物發(fā)生羰化反應(yīng)，以便獲得復合金屬羰化物以及羰化后渣，其中，羰化后渣含有貴金屬，復合金屬羰化物包含多種金屬中至少一種的金屬羰化物。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，一氧化碳與金屬硫化物發(fā)生反應(yīng)的過程中，在合金內(nèi)部形成了較多的“空腔”，使得產(chǎn)物的比表面積得到有效擴大，進而可以改善反應(yīng)動力學條件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述羰化反應(yīng)是在200～300攝氏度的溫度和20～22mpa的壓力下進行的。由此可以進一步提高金屬合金中的金屬的羰化率。以便進一步提高金屬的處理效率。

s300：蒸壓霧化、分餾

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，金屬合金中的金屬被羰化成了復合金屬羰化物。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步地將該復合金屬羰化物進行蒸壓霧化，以便得到霧化產(chǎn)物，由此得到純度較高的多種混合羰化物。同時蒸壓霧化還可以將復合金屬羰化物霧化成細顆粒物料，由此可以有效提高復合金屬羰化物的比表面積，改善合成反應(yīng)動力學有效途徑。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，對羰化物進行蒸壓霧化是在0.1mpa壓力下，加熱至300～350攝氏度進行蒸壓霧化，該蒸壓霧化處理可以進一步提高復合金屬羰化物的純度，以便進一步對其中不同的金屬羰化物進行分離。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，根據(jù)不同金屬羰化物的沸點，通過分餾處理將上述霧化產(chǎn)物中含有的不同金屬羰化物進行分離。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以將霧化產(chǎn)物加熱至50～200攝氏度中的任意溫度，以便分離得到目的金屬羰化物。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，可以加熱至52℃攝氏度，餾分為羰基鎳；加熱至105℃攝氏度，餾分為羰基鐵。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，進一步將分餾得到的金屬羰化物進行分解得到金屬單質(zhì)。

s400：分離貴金屬

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述處理金屬合金的方法還可以進一步包括從羰化后渣中分離貴金屬。由此可以進一步提高金屬提取率。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，上述從羰化后渣中分離得到的貴金屬為選自鉑、金以及銀的至少一種。由此可以進一步提高金屬合金中的金屬提取率，避免資源浪費。

在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了一種用于處理金屬合金的系統(tǒng)。下面參考圖2對本發(fā)明的處理金屬合金的系統(tǒng)進行詳細描述。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，該系統(tǒng)包括：依次相連的硫化裝置100、羰化裝置200、霧化裝置300以及分餾裝置400。具體地，硫化裝置100具有金屬合金入口110、硫化劑入口120和金屬硫化物出口130；羰化裝置200具有金屬硫化物入口210、一氧化碳入口220、復合金屬羰化物出口230和羰化后渣出口240，所述金屬硫化物入口210與所述金屬硫化物出口130相連；霧化裝置300具有復合金屬羰化物入口310和霧化產(chǎn)物出口320，所述復合金屬羰化物入口310與所述復合金屬羰化物出口230相連；以及分餾裝置400具有霧化產(chǎn)物入口410和金屬羰化物出口420，所述霧化產(chǎn)物入口410與所述霧化產(chǎn)物出口320相連，且適于對霧化產(chǎn)物中所包含的各種金屬羰化物進行分離。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在硫化裝置100中利用硫化劑對金屬合金進行硫化處理，以便獲得金屬硫化物。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，羰化裝置200與硫化裝置100相連，由此利用一氧化碳對從硫化裝置100中排出的金屬硫化物在羰化裝置200中進行處理，以便使得金屬硫化物中的金屬發(fā)生羰化反應(yīng)，以便獲得復合金屬羰化物以及羰化后渣，其中，羰化后渣含有貴金屬，復合金屬羰化物包含多種金屬中至少一種的金屬羰化物。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，霧化裝置300與羰化裝置200相連，以便將復合金屬羰化物進行蒸壓霧化，以便獲得霧化產(chǎn)物。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，分餾裝置400與霧化裝置300相連，以便將霧化產(chǎn)物進行分餾，以便對霧化產(chǎn)物中所包含的各種金屬羰化物進行分離。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖2所示，上述處理金屬合金的系統(tǒng)進一步包括：貴金屬分離裝置500，該貴金屬分離裝置500與羰化裝置200的羰化后渣出口240相連，以便從羰化后渣中分離貴金屬。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。