含钌含铼阳极泥处理工艺研究

度、温度、液固比、氧化剂用量、搅拌速率、浸出时间对铢浸出率的影响。结果表明，在盐酸浓度2 mol/L、

85 °C、液固比L/S=4、氧化剂用量为理论量的1.4倍、搅拌速率200 r/min、浸出时间2.5 h的条件下，

铢的浸出率可达99%以上，而鸭、钳、钉接近100%留于浸出渣中，实现铢与鸭、钳、钉的分离。氧化浸出

渣采用传统“碱氧化焙烧一水浸一蒸憾”法处理，实现钉与鸭、钳的分离，蒸憾后液及水浸渣可分别回收

鸭、钳。关键词：钉;铢；阳极泥；氧化浸出中图分类号:TF841. 8

文献标志码：A

文章编号：1007-7545(2019)10-0055-03Study on Treatment of Anode Mud Containing Rhenium and RutheniumGUO Rui, XU Wan-xiang, WANG Jing-kun, ZHOU Yan, LI Jin(Xi'an Rarealloys Co. Ltd. , Xi'an 710016, China)Abstract: Anode mud containing ruthenium and rhenium was treated by acid oxidative leaching, alkali roasting, and water leaching. Effects of oxidation leaching acidity, temperature, mass ratio of liquid to solid (L/S) , oxidant dosage, stirring rate, and leaching time on rhenium leaching rate were investigated. The results show that rhenium leaching rate is 99% above, and nearly 100% of W, Ta and Ru remains in leaching slag under the conditions including concentration of hydrochloric acid of 2 mol/L, temperature of 85 °C, L/S=4, oxidant dosage of 1. 4 times of theoretical consumption, stirring rate of 200 r/min, and leaching time of 2. 5 h. Separation of rhenium and other rare metals is realized. The oxidized leaching slag is treated by conventional alkaline oxidizing roasting, water leaching, and distillation to realize separation of Ru and W and Ta. W and Ta can be recovered from distillation solution and water leaching residue, respectively.Key words:ruthenium； rhenium； anode mud； oxidative leaching近年来，含铢、含钉高温合金成为新一代高温合 金研制的主要方向，高温合金零部件在生产过程中 废品率很高，对金属资源尤其是稀贵金属资源浪费

属钉的电解阳极泥冲］。本研究针对该阳极泥的化

学成分特点，采用“酸性氧化浸出一碱焙烧一水浸”

法处理，回收铢、钉、磚、钮等稀贵金属刀。很大，因此，高温合金的回收具有非常高的价值X。 针对某含铢含钉废旧高温合金，采用电化学溶解⑷

1 试验原料本研究选用废高温合金经电化学溶解⑷得到的

的方法进行处理，富集得到含有稀有金属铢和贵金 收稿日期=2019-03-21基金项目：国家重点研发计划(2018YFC1901704)作者简介：郭瑞(1984-),男，陕西榆林人，硕士，工程师；通信作者：周严(1974-),男，云南昆明人，工程师.・56・有色金属(冶炼部分)(http：//ysyl. bgrimm. cn)2019年第10期含铢含钉电解阳极泥，化学成分为(%)：Ru 10. Re示。浸出温度对铢浸出率的影响比较显著，随着浸

8、W 25、Ta 28、Mo 3、Nb 0. 3、Zr 0. 2、Ti 1 o出温度的升高，铢浸出率显著增加，当浸出温度达到

2 原则工艺含铢含钉电解阳极泥经酸性氧化浸出后得到浸

85 °C时,铢浸出率可达99. 6% ,继续增加浸出温度,

铢浸出率不再明显增加，而且温度越高，盐酸的挥发 越厉害，因此，控制浸出温度为85 °C。出液和浸出渣，浸出液采用离子交换法提纯铢制得 铢产品，浸出渣则采用“碱焙烧一水浸”法将渣中磚

和钉转入溶液中，钉采用传统蒸憎法回收得到钉产

品，蒸憎后液以及水浸渣中可综合回收磚和钮。3 结果与讨论酸性体系中，铢的浸出影响因素主要有酸度、温

度、液固比、氧化剂用量、搅拌速率、浸出时间等，本

研究根据物料特性,采用单因素条件试验，得到铢的 浸出最佳工艺参数,并最终制定出铢和钉、磚、钮综

合回收工艺。3.1酸度的影响设定浸出温度为85 °C,液固质量体积比为4

(mL/g)，氧化剂用量系数为理论量的1. 4倍，搅拌

速率200 r/min,浸出时间2. 5 h,酸度对铢浸出率的

影响如图1所示。图1表明，当盐酸酸度小于

1 mol/L时,铢的浸出率随着酸度的增加而增加，而

当酸度大于1 mol/L时,铢的浸出率反而有所下降。 这是由于高价ReCX的浸出电位随着酸度的增加而

增加，高酸度反而不利于铢的浸出。因此浸出酸度

1 mol/L盐酸为宜。100厂

9 9 _

9 8 _

97_

96 -95____1____________L____________L________________________1____________10.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0酸度/(mol - L-1)图1酸度对铢浸出率的影响Fig. 1 Relationship between acidity and

leaching rate of rhenium3.2温度的影响控制浸出酸度1 mol/L盐酸,液固比4,氧化剂 用量系数为理论量的1. 4倍，搅拌速率200 r/min,

浸出时间2.5 h,温度对铢浸出率的影响如图2所80_

6040 _20_

4060 80

100温度代图2浸出温度对铢浸出率的影响Fig. 2 Relationship between temperature and

leaching rate of rhenium3.3液固比的影响控制浸出酸度1 mol/L盐酸，浸出温度85 °C, 氧化剂用量系数为理论量的1・4倍，浸出时间2.5 h, 搅拌速率200 r/min,液固比对铢浸出率的影响见图

3O随着液固比的增加，铢浸出率不断提高，当液固

比为4时,铢浸出率达到99. 6%,继续增加液固比, 铢浸出率没有显著增加，液固比4为铢氧化浸出最

佳工艺条件。100i-

«-----------

9 o

8O

70- /600----------- L1

」2

L3

」4

L5

J6--------------- 7L/S图3液固比L/S对铢浸出率的影响Fig. 3 Relationship between L/S and leachingrate of rhenium3.4氧化剂用量的影响该工艺所用氧化剂为过硫酸钠，控制浸出酸度1 mol/L盐酸，浸出温度85 °C,液固比4,搅拌速率200 r/min,浸出时间2. 5 h,氧化剂过硫酸钠用量对

2019年第10期有色金属（冶炼部分）（http：//ysyl. bgrimm. cn）・57・铢浸出率的影响如图4所示。从图4可以看出，铢 浸出率随着氧化剂用量的增加而提高，当氧化剂用

固比4,氧化剂用量系数1. 4,搅拌速率200 r/min,浸

出时间对铢浸出率的影响如图6所示。随着浸出时 间的增加，铢浸出率显著提高，浸出2.5 h,铢浸出率 大于99. 5%,继续增加浸出时间，铢浸出率没有显

量系数（理论量倍数）为1.4时，铢浸出率达到

99.6%,继续增加氧化剂用量，铢的浸出率没有显著

提高。因此氧化剂用量系数选择1・4。著提升。因此，浸出时间2. 5 h为宜。100 厂

B9 5

9O

1.0

1.2 1.4 1.6 1.8 2.0氧化剂用量系数（理论量倍数）图4氧化剂用量对铢浸出率的影响Fig. 4 Relationship between dosage of oxidant

and leaching rate of rhenium3.5搅拌速率的影响控制浸出酸度1 mol/L盐酸，浸出温度85 °C,

液固比4,氧化剂用量系数1.4,浸出时间2.5 h,搅 拌速率对铢浸出率的影响如图5所示。搅拌可以有 效增加物料间摩擦，增加物料比表面积，增加金属离

子的扩散等，因此，增强搅拌可以显著提高铢浸出 率，当搅拌速率达到200 r/min时，铢浸出率达到

99. 5%以上,再继续增加搅拌速率，铢浸出率没有继

续显著提高，最佳搅拌速率选择200 r/mino100 厂

______________H40

80

120 160 200 240搅拌速率/(r • min-1)图5搅拌速率对铢的浸出率的影响Fig. 5 Relationship between stirring rate and

leaching rate of rhenium3.6浸出时间的影响控制浸出酸度1 mol/L盐酸，浸出温度85 °C,液100「95-0.5 1.0 1.5

2.0

2.5 3.0 3.5浸出时间他图6浸出时间对铢浸出率的影响Fig. 6 Relationship between time and leaching

rate of rhenium阳极泥中铢经酸性氧化浸出后，采用传统离子 交换法吸附铢，树脂解吸后解吸液蒸发浓缩制得铢

酸镀产品；氧化浸出渣则采用碱焙烧、水浸法，使得

阳极泥中的钉和磚转入液相，而大部分钮留于水浸

渣中，钉磚液则采取传统蒸憎法回收钉，制得三氯化 钉产品，磚采用离子交换法制得磚酸镀，水浸渣则回

收钮。氧化浸出渣化学成分分析结果见表1。由表

1可知，铢被氧化浸出转入溶液，钉、磚、钮则被富集

于浸出渣中，实现了铢与钉、磚、钮的高效分离。表1阳极泥氧化浸出渣化学成分Table 1 Chemical compositions of anode mud

oxidation leaching slag

/%序号RuReWTaMoNbZrTi117. 80. 0530. 232. 80. 080. 90. 040. 10260. 0829. 031. 40. 091. 00. 060. 14310. 0630. 031. 00. 101. 10. 050. 104 结论控制浸出酸度1 mol/L盐酸，浸出温度85 °C, 液固比4,氧化剂用量系数（理论量倍数）1. 4,搅拌

速率200 r/min,浸出时间2. 5 h的最佳工艺条件 下，阳极泥中铢的浸出率达到99.5%以上，实现铢 与其他稀贵金属的高效分离。氧化浸出渣采取“碱

焙烧一水浸一蒸憎法”处理，可综合回收钉、磚、钮。（下转第85页）2019年第10期研究[D].上海：华东师范大学，2007.有色金属(冶炼部分)(http：//ysyl. bgrimm. cn)・85・[7] 石春芳，冷小云.微生物絮凝剂在制药废水处理中的应用

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