一种回收镍基高温合金的方法
阅读：772发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种回收镍基高温合金的方法专利检索，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 的方法，在镍基 高温合金 中加入金属镓，金属镓在较低 温度 下与镍基高温合金进行 热处理 制备前驱体，有效 破碎 镍基高温合金，提高镍基高温合金的 浸出 效率，为后续分离回收各个元素提供有利条件，实现镍基高温合金的高效回收；相比于熔融喷粉等碎化方法，本发明热处理温度低，能有效破碎耐高温耐 腐蚀 的镍基高温合金，可以有效降低能耗；本发明可以回收金属镓以循环使用，具有环保的优点。，下面是一种回收镍基高温合金的方法专利的具体信息内容。
1.一种回收镍基高温合金的方法，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例为 1:15 30 混合，在保护气氛中，800℃ 1000℃~ ~
保温6 10h，形成前驱体；
~
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为6 10:1与NaOH溶液混合，60 80~ ~
℃浸泡6 8h后固液分离，用去离子水洗涤5次后，60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
~
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为10 60:1用酸溶液在60 80℃溶解2~ ~
6h后固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌；
~
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为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次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为20 25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.01 0.05mol/L的NaOH溶液混~ ~
合后，调控溶液pH=11.5 12.0，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，回收镓后返回步骤（2）循环使用。
2.根据权利要求1所述回收镍基高温合金的方法，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。
3.根据权利要求1所述回收镍基高温合金的方法，其特征在于，步骤（2）保护气氛为氩气气氛。
4.根据权利要求1所述回收镍基高温合金的方法，其特征在于，步骤（3）NaOH溶液的浓度为3 5mol/L。
~
5.根据权利要求1所述回收镍基高温合金的方法，其特征在于，步骤（4）酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为4 6mol/L，氯酸钠的浓度为3 20g/L。
~ ~
6.根据权利要求1所述回收镍基高温合金的方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（5）的镓富集液回收镓的具体方法为：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4 5mol/L，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%~
20%，将有机相与镓富集液按照体积比1 2:1混合，萃取5 10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2 4mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.5 1:1进行混合，反萃~ ~
30 40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的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，以铂电极为工作电极和对电极，镓含量30~ ~
40g/L的NaGaO2溶液为电解液，电流密度为200~350A/m2，电解电压为2~4V，极距20~40mm，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，阴极得到金属镓。
一种回收镍基高温合金的方法
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。
[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方法，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例为 1:15 30 混合配料，在保护气氛中，温度为800~
℃ 1000℃下保温6 10h，形成前驱体；
~ ~
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为6 10:1与NaOH溶液混合，60 80~ ~
℃浸泡6 8h后固液分离，用去离子水洗涤5次后，60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液，回收~
镓后返回步骤（2）循环使用；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为10 60:1用酸溶液在60 80℃溶解2~ ~
6h后固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌；
~
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为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次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为20 25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.01 0.05mol/L的NaOH溶液混~ ~
合后，调控溶液pH=11.5 12.0，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，回收镓后返回步骤（2）循环使用。
干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:15 30 混合配料，在保护气氛中，温度为800~
℃ 1000℃下保温6 10h，形成前驱体；
~ ~
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为6 10:1与NaOH溶液混合，60 80~ ~
℃浸泡6 8h后固液分离，用去离子水洗涤5次后，60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液，回收~
镓后返回步骤（2）循环使用；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为10 60:1用酸溶液在60 80℃溶解2~ ~
6h后固液分离，残渣用常规方法回收钽钨铌；
~
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为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次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为20 25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.01 0.05mol/L的NaOH溶液混~ ~
合后，调控溶液pH=11.5 12.0，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，回收镓后返回步骤（2）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。
~ ~
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）保护气氛为氩气气氛等惰性气体气氛。
[0008] 步骤（3）NaOH溶液的浓度为3 5mol/L。~
[0010] 步骤（3）和步骤（5）的镓富集液回收镓的具体方法为：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4 5mol/L，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% 20%，将有机相与镓富集液按照体积比1 2:1混合，萃取5~ ~ ~
10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2 4mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂~
体积比为0.5 1:1进行混合，反萃30 40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得~ ~
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，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 200~350A/m2，电解电压为2 4V，极距20 40mm，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，阴极得到金属镓。
10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2 4mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂~
体积比为0.5 1:1进行混合，反萃30 40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得~ ~
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，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 200~350A/m2，电解电压为2 4V，极距20 40mm，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，阴极得到金属镓。
[0011] 本发明与镍基高温合金进行热处理选用的元素为金属镓，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热处理，热处理后的前驱体再经过碱液除镓后可得到富含镍钴等元素的合金碎末，合金碎末可用硫酸+氯酸钠混合溶液在一定温度下进行快速溶解，可以有效提升镍基高温合金的浸出效率。
[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，本发明所需的温度由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。
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，本发明不需要达到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。
[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，本发明可有效碎化镍基高温合金，同时降低合金的耐腐蚀性能，酸浸处理时间大大缩短，浸出效率高。
[0016] 5.本发明中使用的镓可进行分离回收，不会对环境造成污染，同时回收的镓可以循环使用，符合环保绿色的生产要求。
具体实施方式
[0017] 下面结合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。
[0018] 实施例1一种回收镍基高温合金的方法，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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，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例为 1:30混合配料，在氩气气氛中，温度为800℃下保温10h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为10:1与浓度为5mol/L的NaOH溶液混合，在80℃下浸泡8h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为60:1用酸溶液在80℃下溶解6h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为6mol/L，氯酸钠的浓度为20g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0，固液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.05mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=12.0，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为5mol/L，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1:1混合，萃取10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.5:1进行混合，反萃40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为30g/L后通过电解回收金属镓，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
2
密度为250A/m ，电解电压为3.5V，极距40mm，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，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例为 1:30混合配料，在氩气气氛中，温度为800℃下保温10h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为10:1与浓度为5mol/L的NaOH溶液混合，在80℃下浸泡8h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为60:1用酸溶液在80℃下溶解6h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为6mol/L，氯酸钠的浓度为20g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.0，固液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.05mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=12.0，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为5mol/L，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1:1混合，萃取10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.5:1进行混合，反萃40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为30g/L后通过电解回收金属镓，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
2
密度为250A/m ，电解电压为3.5V，极距40mm，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
[0019] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.68%，钴浸出率99.34%，镓浸出率99.91%。
[0020] 实施例2一种回收镍基高温合金的方法，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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，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5次，在60℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:25混合配料，在氩气气氛中，温度为900℃下保温8h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为9:1与浓度为3mol/L的NaOH溶液混合，在60℃下浸泡6h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为30:1用酸溶液在80℃下溶解4h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为4mol/L，氯酸钠的浓度为3g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为1mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.2，固液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为20:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.01mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=11.8，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4mol/L，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1.5:1混合，萃取5min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为3mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为1:1进行混合，反萃30min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为35g/L后通过电解回收金属镓，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300A/m2，电解电压为3V，极距30mm，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，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5次，在60℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:25混合配料，在氩气气氛中，温度为900℃下保温8h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为9:1与浓度为3mol/L的NaOH溶液混合，在60℃下浸泡6h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为30:1用酸溶液在80℃下溶解4h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为4mol/L，氯酸钠的浓度为3g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为1mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.2，固液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为20:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.01mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=11.8，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4mol/L，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1.5:1混合，萃取5min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为3mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为1:1进行混合，反萃30min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为35g/L后通过电解回收金属镓，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300A/m2，电解电压为3V，极距30mm，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
[0021] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.77%，钴浸出率99.50%，镓浸出率99.97%。
[0022] 实施例3一种回收镍基高温合金的方法，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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，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70℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:20混合配料，在氩气气氛中，温度为900℃下保温8h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为8:1与浓度为4mol/L的NaOH溶液混合，在70℃下浸泡7h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为50:1用酸溶液在70℃下溶解3h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为5mol/L，氯酸钠的浓度为15g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为1.5mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.3，固液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为23:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.03mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=11.5，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4.5mol/L，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18%，将有机相与镓富集液按照体积比2:1混合，萃取8min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为4mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.8:1进行混合，反萃35min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为40g/L后通过电解回收金属镓，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2V，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，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70℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:20混合配料，在氩气气氛中，温度为900℃下保温8h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为8:1与浓度为4mol/L的NaOH溶液混合，在70℃下浸泡7h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为50:1用酸溶液在70℃下溶解3h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为5mol/L，氯酸钠的浓度为15g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为1.5mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.3，固液分离，滤液用常规方法分离回收镍钴，去离子水洗涤沉淀3次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为23:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.03mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=11.5，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为4.5mol/L，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18%，将有机相与镓富集液按照体积比2:1混合，萃取8min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为4mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.8:1进行混合，反萃35min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为40g/L后通过电解回收金属镓，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2V，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
[0023] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.79%，钴浸出率99.52%，镓浸出率99.98%。
[0024] 实施例4一种回收镍基高温合金的方法，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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10min后用去离子水冲洗3次，在80℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:15混合配料，在氩气气氛中，温度为1000℃下保温6h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为6:1与浓度为4mol/L的NaOH溶液混合，在75℃下浸泡7h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为10:1用酸溶液在60℃下溶解2h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为4mol/L，氯酸钠的浓度为10g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.1，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次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.05mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=11.6，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为5mol/L，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1:1混合，萃取10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.5:1进行混合，反萃40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为38g/L后通过电解回收金属镓，以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量38g/L的NaGaO2溶液，电流
2
密度为350A/m ，电解电压为4V，极距40mm，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
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，利用金属镓在较低温度下与镍基高温合金进行热处理制备前驱体，能有效破碎镍基高温合金，可以有效提高镍基高温合金的浸出效率，具体包括以下步骤：
（1）将镍基高温合金块用丙酮超声清洗10min后用去离子水冲洗3次，在80℃烘箱中烘干；
（2）按镍基高温合金与镓的质量比例为 1:15混合配料，在氩气气氛中，温度为1000℃下保温6h，形成前驱体；
（3）将步骤（2）得到的前驱体按液固体积质量比L:Kg为6:1与浓度为4mol/L的NaOH溶液混合，在75℃下浸泡7h后固液分离，用去离子水洗涤5次后在60℃下烘干残渣，浸出液为镓富集液；
（4）将步骤（3）得到的残渣按液固体积质量比L:Kg为10:1用酸溶液在60℃下溶解2h后固液分离，滤液可用于分离回收镓镍钴等，残渣用常规方法回收钽钨铌等，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸的浓度为4mol/L，氯酸钠的浓度为10g/L；
（5）将步骤（4）得到的滤液用浓度为2mol/L的碳酸钠溶液调节pH值为5.1，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次，60℃烘干得到富镓沉淀，按液固体积质量比L:Kg为25:1的比例，将富镓沉淀与浓度为0.05mol/L的NaOH溶液混合后，稀盐酸和氢氧化钠溶液调控溶液pH=11.6，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，与步骤（3）得到的镓富集液一起进行进行镓回收，具体操作如下：镓富集液用浓盐酸调整至氢离子浓度为5mol/L，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1:1混合，萃取10min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；对得到的有机相进行镓的反萃，用浓度为2mol/L的NaOH溶液作为反萃剂，按有机相与反萃剂体积比为0.5:1进行混合，反萃40min；反萃结束后两相分层，水相为NaGaO2溶液；将得到的NaGaO2溶液进行浓缩，使溶液中的镓含量为38g/L后通过电解回收金属镓，以铂电极为工作电极和对电极，电解液为镓含量38g/L的NaGaO2溶液，电流
2
密度为350A/m ，电解电压为4V，极距40mm，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，阴极得到金属镓返回步骤（2）循环使用。
[0025] 在本实施例的条件下，镍浸出率99.81%，钴浸出率99.56%，镓浸出率99.96%。
[0026] 对比例取4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，分别记1号、2号、3号、4号；
（1）1号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为50:1用酸溶液在70℃下溶解3h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为5mol/L，氯酸钠浓度为
15g/L，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用酸溶液在80℃下溶解4h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为4mol/L，氯酸钠浓度为
3g/L，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60:1用酸溶液在80℃下溶解6h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为6mol/L，氯酸钠浓度为
20g/L，浸出液记为3号溶液；
（4）4号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为10:1用酸溶液在60℃下溶解2h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为4mol/L，氯酸钠浓度为
10g/L，浸出液记为4号溶液。
（1）1号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为50:1用酸溶液在70℃下溶解3h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为5mol/L，氯酸钠浓度为
15g/L，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用酸溶液在80℃下溶解4h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为4mol/L，氯酸钠浓度为
3g/L，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60:1用酸溶液在80℃下溶解6h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为6mol/L，氯酸钠浓度为
20g/L，浸出液记为3号溶液；
（4）4号镍基高温合金块按液固体积质量比L:Kg为10:1用酸溶液在60℃下溶解2h后固液分离，酸溶液为硫酸与氯酸钠的混合溶液，混合溶液中硫酸浓度为4mol/L，氯酸钠浓度为
10g/L，浸出液记为4号溶液。
[0027] 对本例中1号、2号、3号、4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14.42%，钴浸出率6.37%；
2号镍基高温合金块中镍浸出率1.35%，钴浸出率0.27%；
3号镍基高温合金块中镍浸出率20.83%，钴浸出率13.25%；
4号镍基高温合金块中镍浸出率1.81%，钴浸出率0.55%。
2号镍基高温合金块中镍浸出率1.35%，钴浸出率0.27%；
3号镍基高温合金块中镍浸出率20.83%，钴浸出率13.25%；
4号镍基高温合金块中镍浸出率1.81%，钴浸出率0.55%。
[0028] 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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