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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.05.013电化学溶解镍基高温合金废料的研究李波1，朱军1，李进2，许万祥2，郭瑞3（1.西安建筑科技大学冶金工程学院，西安710055；2.西安瑞鑫科金属材料有限公司，西安710016；3.西北有色金属研究院，西安710016）摘要：采用电化学溶解法对含Co、Cr、Al、W、Mo、Hf等金属的镍基高温合金废料在硫酸中的溶解过程进行研究。考察了电流密度、电解液酸度、温度、电解液Ni2+浓度对电解过程的影响。结果表明，在阳极电流密度300A/m2、硫酸浓度1mol/L、电解液温度40℃的
2、条件下平均槽电压为2.4V，电解1t合金的能耗为2083kWh，电流效率98.46%。与硫酸体系相比，盐酸体系下稀散金属能在阳极泥中得到更好的富集。关键词：电化学溶解；镍基高温合金废料；富集中图分类号：TF841;TF803.2+7文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）05-0000-00StudyonElectrochemicalDissolutionofNickelBaseSuperalloyScrapsLIBo1,ZHUJun1,LIJin2,XUWan-xiang2,GUORui3（1.CollegeofMetallurgica
3、lEngineering,Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055,China；2.Xi’anRarealloysCo.Ltd,Xi’an710016,China；3.NorthwestInstituteforNon-ferrousMetalResearch,Xi’an710016,China）Abstract：DissolutionprocessofCo,Cr,W,Al,MoandHfbearingnickel-basesuperalloyscrapsinsulfuricacidso
4、lutionwasstudiedbyelectrochemicaldissolution.Theeffectsofcurrentdensity,acidity,temperatureandNi2+concentrationonelectrochemicaldissolutionwereinvestigated.Theresultsshowthattheaveragecellvoltageis2.4Vandenergyconsumptionis2083kWhwithcurrentefficiencyof98.46%foronetonalloyscraps
5、undertheoptimumconditionsincludingcurrentdensityof300A/m2,H2SO4acidityof98g/L,andtemperatureof40℃.Scatteredmetalscangethigherenrichmentinanodeslimeinhydrochloricacidsystemthaninsulfuricacidsystem.Keywords:electrochemicaldissolution;nickelsuperalloyscraps;enrichment镍基高温合金是制造航空航天发
6、动机热端部件和大型动力设备的核心材料，其中含有大量的镍、钴，并含有钼、铼、钨、铪等稀有元素[1]。国内对该类合金的再生利用方法不多，只对其进行降级使用或大量堆存，造成严重的资源浪费。目前这种情况已经引起我国政府的高度重视，开始鼓励和支持科研工作者进行了一些颇有成果的研究[2-8]。回收高温合金的方法通常按浸出、净化和后续处理的一般步骤进行。浸出的方法主要有酸化浸出与电化学浸出[9]。范兴祥等[3]通过比较国外废旧高温合金的处理工艺，提出“熔炼—酸化喷粉—常压硫酸浸出”工艺条件，即对合金进行熔炼、雾化喷粉后常压硫酸化浸出，镍和钴的浸出率分别为96.68%
7、、96.63%，浸出渣中镍、钴的含量分别为6.77%和0.96%。这种方法对高温合金综合回收镍和钴提供了一定的借鉴作用，但是浸出过程要求的温度和酸度高，对物料的粒度要求高，喷粉的成本大。电化学溶解（电溶）过程设备简单，易于操作，浸出液浓度高，且经萃取分离后可重复使用，环保问题容易解决。本文介绍了电溶镍基高温合金的试验。通过对硫酸酸度、电流密度、电解液温度和电解液Ni2+浓度等因素对槽电压及能耗的影响，确定了最佳工艺条件，并在盐酸体系下进行了对比试验。1试验原料与方法本研究选用的镍基高温合金化学成分为（%）：Ni62.17、Co10.03、Cr8.90、
8、Al5.10、（W+Mo+Ta+Hf）等13.8。选取一小块形状规则的废镍基合金作为阳极，尺寸
