一种回收镍基高温合金的预处理方法
阅读：503发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种回收镍基高温合金的预处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种回收镍基高温 合金 的预处理方法，在镍基 高温合金 中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，本发明合金化后的新合金溶解效率高，可以极大提高耐高温耐 腐蚀 的镍基高温合金的溶解效率，对镍钴的 浸出 效率高；相比于传统火法 冶炼 ，本发明不需要达到镍基高温合金达1200℃及以上的熔点，最低 温度 仅需800℃就可以进行合金化处理，可以有效降低能耗；本发明可以回收金属镓以循环使用，本发明具有高效、节能、环保等特点。，下面是一种回收镍基高温合金的预处理方法专利的具体信息内容。
1.一种回收镍基高温合金的预处理方法，在镍基高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓。
2.根据权利要求1所述回收镍基高温合金的预处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10 15min后用去离子水冲洗3 5次，60 80℃烘~ ~ ~
干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为1:1 3配料，在保护性气氛下，将镓液滴在水平放~
置的镍基高温合金上表面，然后在800℃ 1000℃保温6 10h，形成新合金；
~ ~
（3）将步骤（2）得到的新合金按液固体积质量比L:Kg为24 50:1与王水混合，在室温下~
酸浸5 7小时后固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓元素；
~
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1 2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0 5.3，固~ ~
液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3 5次，60 80℃烘干得到富镓沉~ ~
淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为20 25:1的比例与浓度为0.01~
0.05mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11 12，充分浸没搅拌1 2小时，过滤后洗涤沉~ ~ ~
淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4 6mol/L，进行镓的萃~
取，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为30 40g/L后通过电解~
回收金属镓，循环使用。
3.根据权利要求2所述回收镍基高温合金的预处理方法，其特征在于，步骤（1）镍基高温合金中各组分的质量百分比含量为：镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，~ ~ ~
铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0% 8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，~ ~ ~ ~ ~ ~
铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0% 0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0%~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
0.003%，其余为不可避免杂质。
4.根据权利要求2所述回收镍基高温合金的预处理方法，其特征在于，步骤（2）保护性气氛为氩气气氛。
5.根据权利要求2所述回收镍基高温合金的预处理方法，其特征在于，步骤（6）镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为15% 25%，将有机相与镓富集液按照体积比1 2:1混合，萃取5~ ~ ~
10min。
6.根据权利要求2所述回收镍基高温合金的预处理方法，其特征在于，步骤（7）镓的反萃取过程具体工艺为用 1 2mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体~
积比为0.5 1:1进行混合，反萃30 40min。
~ ~
7.根据权利要求2所述回收镍基高温合金的预处理方法，其特征在于，步骤（8）电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量30 40g/L的~
NaGaO2溶液，电流密度为 200~500A/m2，电解电压为3~4V，极距20~40mm，电解液温度为 40~
60℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L。
一种回收镍基高温合金的预处理方法
技术领域
背景技术
[0002] 镍基高温合金是以镍为基体的一类高温结构材料，可以在600℃以上高温环境服役，并能承受苛刻的机械应力。镍基高温合金具有高的室温和高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用可靠性，广泛应用于涡轮发动机等先进动力推进系统热端部件。目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，而现代飞机涡轮叶片几乎全部采用镍基高温合金制造。基于我国的资源国情，镍、钴、钽、钨等资源匮乏，镍基合金的消费量逐年上升，产生的废料量不断增加，镍需求量与镍生产工艺之间的矛盾日益突出，因此从镍基高温合金中回收镍、钴等金属变得越来越重要。
[0003] 目前处理镍基合金废料的方法可以分为：火法冶炼、湿法冶炼。火法冶炼主要是利用各元素与氧的亲和力的大小不同，对多元素的溶体进行氧化造渣使相关元素分离。火法冶炼的优点是生产效率高，流程短；其缺点在于能耗高，而且资源化程度低，不能实现铼、钼等金属资源的回收，产品附加值不高。湿法处理的一般流程为浸出、化学预除杂、萃取除杂、镍钴萃取分离等工艺过程。浸出的方式主要有电化学溶出、酸法浸出。湿法处理的优点是可以有地效分离回收多种金属元素，产品的纯度高，资源化程度高，能回收合金废料中的稀散金属，能耗较低；缺点是流程长，生产工艺复杂。
[0004] 由于镍基高温合金的熔点很高，采用传统火法冶炼处理的条件要求比较苛刻，需用高温熔炼设备，能耗高，且镍基高温合金的硬度较高，难以破碎，常温常压下直接用酸法浸出的效率低，而电化学溶出的效率稍高但也比较耗时。因此，研究新的处理工艺提高镍基高温合金的浸出效率，缩短回收时间，对提高镍基高温合金的回收效率具有相当高的价值。
发明内容
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种回收镍基高温合金的预处理方法，在镍基高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，本发明利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合~金进行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10 15min后用去离子水冲洗3 5次，在60 80℃~ ~ ~
烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:1 3配料，在保护性气氛下，将镓液滴在水平放~
置的镍基高温合金上表面，然后在800℃ 1000℃保温6 10h，形成新合金；
~ ~
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为24 50:1与王水混~
合，在室温下进行酸浸，酸浸5 7小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出~
液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1 2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0 5.3，固~ ~
液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀3 5次，在60 80℃条件~ ~
下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为20 25:1的比例与浓度为0.01~
0.05mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11 12，充分浸没搅拌1 2小时，过滤后洗涤沉~ ~ ~
淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4 6mol/L，进行镓的萃~
取，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量30 40g/L后通过电解回~
收金属镓，循环使用。
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10 15min后用去离子水冲洗3 5次，在60 80℃~ ~ ~
烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:1 3配料，在保护性气氛下，将镓液滴在水平放~
置的镍基高温合金上表面，然后在800℃ 1000℃保温6 10h，形成新合金；
~ ~
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为24 50:1与王水混~
合，在室温下进行酸浸，酸浸5 7小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出~
液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1 2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0 5.3，固~ ~
液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀3 5次，在60 80℃条件~ ~
下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为20 25:1的比例与浓度为0.01~
0.05mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11 12，充分浸没搅拌1 2小时，过滤后洗涤沉~ ~ ~
淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4 6mol/L，进行镓的萃~
取，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量30 40g/L后通过电解回~
收金属镓，循环使用。
[0006] 步骤（1）镍基高温合金中各组分的质量百分比含量为：镍：54.2% 66.3%，钴：8.5%~ ~9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0% 8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5%~ ~ ~ ~ ~ ~
2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0% 0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，~ ~ ~ ~ ~ ~
铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质。
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2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0% 0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，~ ~ ~ ~ ~ ~
铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质。
~ ~
[0007] 步骤（2）保护性气氛为氩气气氛。
[0008] 步骤（6）镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为15% 25%，将有机相与镓富集液按照体积比~1 2:1混合，萃取时间5 10min。
~ ~
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[0009] 步骤（7）镓的反萃取过程具体工艺为用 1 2mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤~（6）镓有机相与反萃剂体积比为0.5 1:1进行混合，反萃时间30 40min。
~ ~
~ ~
[0010] 步骤（8）电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量30 40g/L的NaGaO2溶液，电流密度为 200 500A/m2，电解电压为3 4V，极距20 40mm，~ ~ ~ ~电解液温度为 40 60℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L。
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[0011] 本发明与镍基高温合金进行合金化处理选用的元素为金属镓，合金化处理原理为镓原子及镍基高温合金中金属元素原子的互扩散，由于镓熔点低，仅为29.8℃，常温下即为液态，镓的扩散性能极佳，使得可在较低温度下与镍基高温合金进行合金化处理，合金化处理后的新合金硬度降低且脆性增强，同时新合金耐腐蚀性能下降，易于破碎，酸法浸出效率提升。
[0012] 本发明与现有技术相比具有以下优点：1.相比于传统火法吹炼造渣分离回收镍基高温合金，利用镓扩散进入镍基高温合金形成新合金，所需的温度由1200℃及以上的温度降低为800 1000℃，可以有效节省能源，符合~
节能减排的趋势，同时镓扩散形成的新合金进行酸浸再分离回收金属元素可以有地效分离回收多种金属元素，产品的纯度高，资源化程度更高。
节能减排的趋势，同时镓扩散形成的新合金进行酸浸再分离回收金属元素可以有地效分离回收多种金属元素，产品的纯度高，资源化程度更高。
[0013] 2.相比于熔融喷粉处理工艺，采用镓扩散形成新合金不需要达到1200℃及以上温度和价格高昂的喷粉设备，不仅降低能耗，也降低处理成本。
[0014] 3.相比于利用锌浸渍后再真空蒸馏锌的处理工艺，采用镓扩散形成新合金对设备的要求相对降低，不需要在高温条件下维持真空度以满足蒸馏锌的条件以及提供回收锌蒸汽的设备，处理工艺简化，处理成本降低。
[0015] 4.相比于直接对镍基高温合金进行酸浸处理或电化学溶解，镓扩散形成的新合金具有易碎化、耐腐蚀性能下降的特点，酸浸处理时间大大缩短，浸出效率高。
[0017] 图1为本发明实施例1的工艺流程示意图；图2为本发明实施例1步骤（2）合金化处理实验示意图；
图3为本发明实施例1需回收的镍基高温合金的XRD图谱；
图4为本发明实施例1的镓扩散形成的新合金中心截面的XRD图谱；
图5为本发明实施例1需回收的镍基高温合金的中心截面的扫描电镜图谱；
图6为本发明实施例1的镓扩散形成的新合金中心截面的扫描电镜图谱；
图7为本发明实施例1的镓扩散形成的新合金中心截面的能谱分析图谱。
图3为本发明实施例1需回收的镍基高温合金的XRD图谱；
图4为本发明实施例1的镓扩散形成的新合金中心截面的XRD图谱；
图5为本发明实施例1需回收的镍基高温合金的中心截面的扫描电镜图谱；
图6为本发明实施例1的镓扩散形成的新合金中心截面的扫描电镜图谱；
图7为本发明实施例1的镓扩散形成的新合金中心截面的能谱分析图谱。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
[0019] 实施例1一种回收镍基高温合金的预处理方法，镍基高温合金中各组分的质量百分比含量为：
镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0%~ ~ ~ ~ ~ ~
8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0%~ ~ ~ ~ ~ ~
0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质；在镍基~ ~ ~ ~
高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合金进~
行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，流程如图1所示，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10min后用去离子水冲洗5次，在70℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:1配料，在保护性氩气气氛下，如图2所示，将镓液滴在水平放置的镍基高温合金上表面，然后在1000℃保温6h，形成新合金；
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为24:1与王水混合，在室温下进行酸浸，酸浸5小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.2，固液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀5次，在70℃条件下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为25:1的比例与浓度为
0.01mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11，充分浸没搅拌1小时，过滤后洗涤沉淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为5mol/L，进行镓的萃取，镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为15%，将有机相与镓富集液按照体积比2:1混合，萃取时间
10min，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，镓的反萃取过程具体工艺为用 1.5mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体积比为0.5:1进行混合，反萃时间
35min，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量30g/L后通过电解回收金属镓，电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量
30g/L的NaGaO2溶液，电流密度为250A/m2，电解电压为4V，极距20mm，电解液温度为 40℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L，阴极回收的金属镓循环使用。
镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0%~ ~ ~ ~ ~ ~
8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0%~ ~ ~ ~ ~ ~
0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质；在镍基~ ~ ~ ~
高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合金进~
行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，流程如图1所示，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10min后用去离子水冲洗5次，在70℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:1配料，在保护性氩气气氛下，如图2所示，将镓液滴在水平放置的镍基高温合金上表面，然后在1000℃保温6h，形成新合金；
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为24:1与王水混合，在室温下进行酸浸，酸浸5小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.2，固液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀5次，在70℃条件下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为25:1的比例与浓度为
0.01mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11，充分浸没搅拌1小时，过滤后洗涤沉淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为5mol/L，进行镓的萃取，镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为15%，将有机相与镓富集液按照体积比2:1混合，萃取时间
10min，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，镓的反萃取过程具体工艺为用 1.5mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体积比为0.5:1进行混合，反萃时间
35min，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量30g/L后通过电解回收金属镓，电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量
30g/L的NaGaO2溶液，电流密度为250A/m2，电解电压为4V，极距20mm，电解液温度为 40℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L，阴极回收的金属镓循环使用。
[0020] 如图3所示为本发明中需回收的镍基高温合金的XRD图谱，在35°附近有一小峰，在75°附近有一个极强峰出现，说明此镍基高温合金的结构为单晶；图4为镓扩散形成的新合金中心截面的XRD图谱，出现了新的峰，由图3、图4对比可知本实施例中镍基高温合金经过热处理后具有新的金属间化合物相，其中镓的主要新相包括Ga3Ni2相及Ga1.4Ni2.5相；图5为需回收的镍基高温合金的中心截面的扫描电镜图谱，图6为镓扩散形成的新合金中心截面的扫描电镜图谱，由图5和图6可知新合金中存在新的相结构；图7为的镓扩散形成的新合金中心截面的能谱分析图谱，由图7可知镓完全扩散到镍基高温合金中，在形成的新合金中均匀分布，综上说明此种扩散制备新合金的方法是可行的。
[0021] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.72%，钴浸出率99.34%，镓浸出率99.97%，镓回收率99.92%。
[0022] 实施例2一种回收镍基高温合金的预处理方法，镍基高温合金中各组分的质量百分比含量为：
镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0%~ ~ ~ ~ ~ ~
8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0%~ ~ ~ ~ ~ ~
0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质；在镍基~ ~ ~ ~
高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合金进~
行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗15min后用去离子水冲洗3次，在60℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:3配料，在保护性氩气气氛下，将镓液滴在水平放置的镍基高温合金上表面，然后在800℃保温10h，形成新合金；
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为50:1与王水混合，在室温下进行酸浸，酸浸7小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.3，固液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀3次，在80℃条件下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为20:1的比例与浓度为
0.05mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=12，充分浸没搅拌2小时，过滤后洗涤沉淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为6mol/L，进行镓的萃取，镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为20%，将有机相与镓富集液按照体积比1.5:1混合，萃取时间
8min，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，镓的反萃取过程具体工艺为用 2mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体积比为1:1进行混合，反萃时间
30min，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量40g/L后通过电解回收金属镓，电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量
40g/L的NaGaO2溶液，电流密度为200A/m2，电解电压为3V，极距30mm，电解液温度为50℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L，阴极回收的金属镓循环使用。
镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0%~ ~ ~ ~ ~ ~
8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0%~ ~ ~ ~ ~ ~
0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质；在镍基~ ~ ~ ~
高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合金进~
行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗15min后用去离子水冲洗3次，在60℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:3配料，在保护性氩气气氛下，将镓液滴在水平放置的镍基高温合金上表面，然后在800℃保温10h，形成新合金；
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为50:1与王水混合，在室温下进行酸浸，酸浸7小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.3，固液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀3次，在80℃条件下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为20:1的比例与浓度为
0.05mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=12，充分浸没搅拌2小时，过滤后洗涤沉淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为6mol/L，进行镓的萃取，镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为20%，将有机相与镓富集液按照体积比1.5:1混合，萃取时间
8min，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，镓的反萃取过程具体工艺为用 2mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体积比为1:1进行混合，反萃时间
30min，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量40g/L后通过电解回收金属镓，电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量
40g/L的NaGaO2溶液，电流密度为200A/m2，电解电压为3V，极距30mm，电解液温度为50℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L，阴极回收的金属镓循环使用。
[0023] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.36%，钴浸出率99.08%，镓浸出率99.83%，镓回收率99.76%。
[0024] 实施例3一种回收镍基高温合金的预处理方法，镍基高温合金中各组分的质量百分比含量为：
镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0%~ ~ ~ ~ ~ ~
8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0%~ ~ ~ ~ ~ ~
0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质；在镍基~ ~ ~ ~
高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合金进~
行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗12min后用去离子水冲洗4次，在80℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:2配料，在保护性氩气气氛下，将镓液滴在水平放置的镍基高温合金上表面，然后在900℃保温8h，形成新合金；
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为40:1与王水混合，在室温下进行酸浸，酸浸6小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1.5mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0，固液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀4次，在60℃条件下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为22:1的比例与浓度为
0.03mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11.6，充分浸没搅拌1.5小时，过滤后洗涤沉淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4mol/L，进行镓的萃取，镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为25%，将有机相与镓富集液按照体积比1:1混合，萃取时间
5min，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，镓的反萃取过程具体工艺为用 1mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体积比为0.8:1进行混合，反萃时间
40min，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量35g/L后通过电解回收金属镓，电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量
35g/L的NaGaO2溶液，电流密度为500A/m2，电解电压为3.5V，极距40mm，电解液温度为 60℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L，阴极回收的金属镓循环使用。
镍：54.2% 66.3%，钴：8.5% 9.05%，铬：3.8% 4.8%，铝：5.2% 6.2%，钨：7.0% 9.0%，钽：6.0%~ ~ ~ ~ ~ ~
8.5%，铌：0% 1.2%，钼：1.5% 2.5%，铪：0.05% 1.5%，铼：1.6% 2.4%，铁：0% 0.3%，锰：0%~ ~ ~ ~ ~ ~
0.15%，锆：0% 0.1%，钛：0% 0.1%，铜：0% 0.1%，镁：0% 0.003%，其余为不可避免杂质；在镍基~ ~ ~ ~
高温合金中加入镓液，制备出新的合金进行后续回收处理并回收金属镓，利用金属镓与镍基高温合金进行合金化预处理，金属镓可以在较低温度下（800 1000℃）与镍基高温合金进~
行合金化，有效提高后续回收过程中镍基高温合金的溶解效率及对镍钴等金属元素的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗12min后用去离子水冲洗4次，在80℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比为 1:2配料，在保护性氩气气氛下，将镓液滴在水平放置的镍基高温合金上表面，然后在900℃保温8h，形成新合金；
（3）将步骤（2）得到的新合金进行称重后按液固体积质量比L:Kg为40:1与王水混合，在室温下进行酸浸，酸浸6小时后，进行固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌，浸出液含有镍钴镓等元素；
（4）将步骤（3）得到的浸出液用浓度为1.5mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0，固液分离，滤液用常规方法回收分离回收镍钴等，用去离子水洗涤沉淀4次，在60℃条件下烘干得到沉淀为富镓沉淀；
（5）将步骤（4）得到的富镓沉淀按液固体积质量比L:Kg为22:1的比例与浓度为
0.03mol/L的NaOH溶液混合后，调控溶液pH=11.6，充分浸没搅拌1.5小时，过滤后洗涤沉淀3次，沉淀为铬、铁的氢氧化物根据需要分别进行回收，滤液为镓富集液；
（6）将步骤（5）得到的镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4mol/L，进行镓的萃取，镓的萃取过程具体工艺为以磷酸三丁酯为萃取剂，以四氯化碳作为稀释剂配制有机相，有机相中磷酸三丁酯体积分数为25%，将有机相与镓富集液按照体积比1:1混合，萃取时间
5min，萃取结束后两相分离，镓富集至有机相中，杂质离子留在水相中；
（7）对步骤（6）得到的有机相进行镓的反萃，镓的反萃取过程具体工艺为用 1mol/L NaOH溶液作为反萃剂，按步骤（6）镓有机相与反萃剂体积比为0.8:1进行混合，反萃时间
40min，反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；
（8）将步骤（7）得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量35g/L后通过电解回收金属镓，电解回收金属镓的具体工艺为：以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量
35g/L的NaGaO2溶液，电流密度为500A/m2，电解电压为3.5V，极距40mm，电解液温度为 60℃的条件下电解至电解液中镓浓度低于1g/L，阴极回收的金属镓循环使用。
[0025] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.57%，钴浸出率99.33%，镓浸出率99.94%，镓回收率99.88%。
[0026] 对比例取3块镍基高温合金用丙酮超声清洗15min后用去离子水冲洗3次，在60℃烘箱中烘干后称重，记1号为0.8511g，记2号为0.8517g，记3号为0.8530g；
（1）1号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为24:1取王水，室温下浸出6h后固液分离，浸出液记为1号溶液；
（2）2号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为30:1取王水，室温下浸出6h后固液分离，浸出液记为2号溶液；
（3）3号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为50:1取王水，室温下浸出6h后固液分离，浸出液记为3号溶液。
（1）1号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为24:1取王水，室温下浸出6h后固液分离，浸出液记为1号溶液；
（2）2号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为30:1取王水，室温下浸出6h后固液分离，浸出液记为2号溶液；
（3）3号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为50:1取王水，室温下浸出6h后固液分离，浸出液记为3号溶液。
[0027] 对本例中1号、2号、3号溶液进行检测分析，结果如下：1号镍基高温合金块中镍浸出率37.79%，钴浸出率34.23%；
2号镍基高温合金块中镍浸出率37.85%，钴浸出率34.27%；
3号镍基高温合金块中镍浸出率37.83%，钴浸出率34.25%；
比较发现，实施例的溶解效率和浸出率均明显高于对比例。
2号镍基高温合金块中镍浸出率37.85%，钴浸出率34.27%；
3号镍基高温合金块中镍浸出率37.83%，钴浸出率34.25%；
比较发现，实施例的溶解效率和浸出率均明显高于对比例。
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