本發(fā)明屬于貴金屬回收，更具體而言，涉及一種銥回收方法。

背景技術：

1、銥金屬稀有昂貴，所以在熔煉和加工銥制品過程中，產生的殘渣及邊角廢料，以及產品在長期使用后的廢品，都需分離提純后再用；尤其在激光晶體直拉過程中，長期超高的使用環(huán)境溫度，使銥坩堝有不可避免的大量蒸發(fā)，并且結晶附著在周圍作為爐襯的保溫材料二氧化鋯上，造成銥坩堝失重200g-300g，由于銥與二氧化鋯在高溫處理下結合，化學穩(wěn)定性好，因此二者的分離存在困難，并且，銥整體質量只占二氧化鋯保溫材料的1％-2％，富集提純尤為困難。

2、傳統(tǒng)銥回收采用濕法提純的方式，主要通過過氧化物和強堿在高溫下將銥氧化成銥酸鹽，再加入鹽酸或者王水將銥轉移至溶液中，后續(xù)利用化學法，通過氧化沉淀氯銥酸銨，分離大部分雜質金屬；還原硫化除去少量貴金屬；再氧化沉淀成氯銥酸銨；最后根據實際所需加工成銥粉、氯銥酸、氯化銥等相關產品；由于含銥二氧化鋯保溫材料中銥含量較低，高溫強堿條件下，二氧化鋯會轉化成鋯酸鈉，后續(xù)也會隨酸浸進入溶液中，造成后續(xù)提純困難，需要反復氧化過濾還原硫化，造成低濃度銥溶液大量增加，降低整體回收率。

技術實現思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種銥回收方法，利用氧化鋯與碳素在高溫下還原并形成碳化物的性質，以及碳化鋯在氧化性酸中可溶解的特性，分離銥和二氧化鋯保溫材料，簡單直接的回收銥。

2、根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種銥回收方法，包括以下步驟：

3、步驟1：將含銥、二氧化鋯的保溫材料粉碎并研磨，得到粉末；

4、步驟2：將粉末和碳素材料混合，得到混合粉末；

5、步驟3：將混合粉末在真空條件下加熱，以使除銥之外的金屬元素形成碳化物，得到碳化混合物；

6、步驟4：將碳化混合物酸溶，過濾，得到第一濾渣；所述第一濾渣含銥單質。

7、本發(fā)明將含銥、二氧化鋯的保溫材料通過碳化、酸溶，利用其他金屬元素容易被碳素材料碳化的特點，使其他金屬元素能夠在步驟4中被酸溶，可以有效的提高銥的純度，并降低銥的損失。

8、優(yōu)選地，酸溶所用的酸可選為鹽酸、硝酸或磷酸。

9、優(yōu)選地，所述粉末與所述碳素材料的質量比為2～6:1。

10、優(yōu)選地，所述粉末與所述碳素材料的質量比為3～5:1。

11、在上述的銥回收方法中，將第一濾渣堿熔，酸浸，過濾，得到第二濾渣，第二濾渣即為銥成品。

12、優(yōu)選地，將第一濾渣干燥，按質量比1:1～5的比例加入粉末氫氧化鈉，在通入空氣的情況焙燒，焙燒溫度為300℃～400℃，焙燒時間1～3h，之后降溫冷卻取出，得到焙燒混合物；

13、將焙燒混合物加入質量濃度36％的鹽酸中進行酸浸，轉移至燒杯，煮沸1～2h，降溫后過濾得到第二濾渣。

14、在本發(fā)明的一些實施案例中，所述粉末氫氧化鈉和第一濾渣的質量比可以為1:1、1:2、1:3、1:4、1:5；

15、在本發(fā)明的一些實施案例中，焙燒溫度可以為300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、400℃。

16、優(yōu)選地，第一濾渣與粉末氫氧化鈉的質量比為1:3。

17、優(yōu)選地，焙燒溫度為380℃～390℃。

18、在上述的銥回收方法中，往步驟4中過濾獲得的濾液加入堿液，調節(jié)ph值至2～4，過濾得到第一沉淀物；所述第一沉淀物含鋯元素。

19、優(yōu)選地，堿液為氨水，濾液與氨水的體積比為1:1，在40℃～80℃溫度下水解沉淀出第一沉淀物，所述第一沉淀物包括氫氧化鋯。

20、優(yōu)選地，調節(jié)ph至2～2.5。

21、優(yōu)選地，在70℃～80℃溫度下水解沉淀出第一沉淀物。

22、在上述的銥回收方法中，將濾除第一沉淀物的濾液加入酸液，過濾得到第二沉淀物；所述第二沉淀物含釔元素。

23、優(yōu)選地，酸液為1mol/l的草酸水溶液，在60℃～80℃溫度下沉淀出第二沉淀物，所述第二沉淀物包括草酸釔。

24、優(yōu)選地，在步驟1中，將保溫材料研磨至200目～400目。

25、優(yōu)選地，在步驟2中，粉末與碳素材料混合球磨。

26、優(yōu)選地，所述碳素材料為疏水型石墨；

27、優(yōu)選地，在步驟3中，將混合粉末放入石墨坩堝中，置于真空感應熔煉爐中加熱；

28、加熱時，升溫至1000℃～1300℃，保溫30min，再升溫至1400℃～1600℃，保溫30min，再通入惰性氣體降溫，得到碳化混合物。

29、優(yōu)選地，在步驟4中，碳化混合物倒入裝有純水的容器中，通過傾倒過濾除去碳素材料，再進行酸溶。

30、優(yōu)選地，酸溶時，先加入質量濃度20％～50％的硫酸溶液，水浴加熱至60℃～90℃，緩慢滴入質量濃度30％的雙氧水溶液，得到固液混合物；

31、將固液混合物加熱煮沸，保持微沸狀態(tài)不少于30min，降溫過濾，得到第一濾渣。

32、優(yōu)選地，采用質量濃度30％～40％的硫酸溶液。

33、優(yōu)選地，加入硫酸溶液后，水浴加熱至70℃～75℃。

34、本發(fā)明上述技術方案中的一個技術方案至少具有如下優(yōu)點或有益效果之一：

35、本發(fā)明將含銥二氧化鋯粉末與碳素材料混合，在高溫下，借助碳素材料的還原性，還原二氧化鋯生成碳化鋯，得到銥、碳化鋯和碳化釔的混合物，利用酸溶，將碳化鋯和碳化釔溶解，過濾后便可得到含銥粗品；

36、后續(xù)再通過氫氧化鈉熔融除去少量殘留氧化鋯，氧化鋯與氫氧化鈉生成鋯酸鈉，最后通過鹽酸浸煮過去除去，過濾后清洗干燥，就可以得到成品銥粉，充分利用物料性質，保證銥在整個反應過程中高度惰性，使整個分離回收流程大大縮短，提升了整體回收率；

37、且，含鋯釔的硫酸溶液，通過加入氨水調節(jié)控制ph，可以讓硫酸鋯水解沉淀成氫氧化鋯；過濾后母液加入草酸可以沉淀出草酸釔，通過簡單的沉淀過濾洗滌操作即可回收大部分有價金屬，提升整個回收工藝的經濟性，降低回收成本。

技術特征：

1.一種銥回收方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的銥回收方法，其特征在于，將第一濾渣堿熔，酸浸，過濾，得到第二濾渣，第二濾渣為銥成品。

3.根據權利要求1所述的銥回收方法，其特征在于，往步驟4中過濾獲得的濾液加入堿液，調節(jié)ph值至2～4，過濾得到第一沉淀物；所述第一沉淀物含鋯元素。

4.根據權利要求3所述的銥回收方法，其特征在于，往濾除第一沉淀物的濾液加入酸液，過濾得到第二沉淀物；所述第二沉淀物含釔元素。

5.根據權利要求1所述的銥回收方法，其特征在于，所述碳素材料為疏水型石墨；

6.根據權利要求1所述的銥回收方法，其特征在于，所述粉末與所述碳素材料的質量比為2～6:1。

7.根據權利要求1所述的銥回收方法，其特征在于，酸溶時，先加入質量濃度20％～50％的硫酸溶液，水浴加熱至60℃～90℃，緩慢滴入質量濃度30％的雙氧水溶液，得到固液混合物；

8.根據權利要求2所述的銥回收方法，其特征在于，將第一濾渣干燥，按質量比1:1～5的比例加入粉末氫氧化鈉，在通入空氣的情況焙燒，焙燒溫度為300℃～400℃，焙燒時間1～3h，之后降溫冷卻取出，得到焙燒混合物；

9.根據權利要求3所述的銥回收方法，其特征在于，堿液為氨水，濾液與氨水的質量比為1:1，在40℃～80℃溫度下水解沉淀出第一沉淀物，所述第一沉淀物包括氫氧化鋯。

10.根據權利要求4所述的銥回收方法，其特征在于，酸液為1mol/l的草酸水溶液，在60℃～80℃溫度下沉淀出第二沉淀物，所述第二沉淀物包括草酸釔。

技術總結
本發(fā)明公開了一種銥回收方法，利用氧化鋯與碳素在高溫下還原并形成碳化物的性質，以及碳化鋯在氧化性酸中可溶解的特性，分離銥和二氧化鋯保溫材料，簡單直接的回收銥，其技術方案：一種銥回收方法，將含銥、二氧化鋯的保溫材料粉碎并研磨，得到粉末；將粉末和碳素材料混合，得到混合粉末；將混合粉末在真空條件下加熱，以使除銥之外的金屬元素形成碳化物，得到碳化混合物；將碳化混合物酸溶，過濾，得到第一濾渣；所述第一濾渣含銥單質，屬于貴金屬回收技術領域。

技術研發(fā)人員：錢棋春,鄧楚鋒,付一丹
受保護的技術使用者：廣東先導稀材股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19