[go: up one dir, main page]

RU2061079C1 - Method of recovery of rhenium from waste - Google Patents

Method of recovery of rhenium from waste Download PDF

Info

Publication number
RU2061079C1
RU2061079C1 RU93026945A RU93026945A RU2061079C1 RU 2061079 C1 RU2061079 C1 RU 2061079C1 RU 93026945 A RU93026945 A RU 93026945A RU 93026945 A RU93026945 A RU 93026945A RU 2061079 C1 RU2061079 C1 RU 2061079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rhenium
waste
oxygen
alloy
heat treatment
Prior art date
Application number
RU93026945A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93026945A (en
Inventor
Рэм Павлович Гель
Галина Александровна Дроботенко
Валерий Николаевич Колосов
Николай Евгеньевич Нехорошев
Original Assignee
Рэм Павлович Гель
Галина Александровна Дроботенко
Валерий Николаевич Колосов
Николай Евгеньевич Нехорошев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рэм Павлович Гель, Галина Александровна Дроботенко, Валерий Николаевич Колосов, Николай Евгеньевич Нехорошев filed Critical Рэм Павлович Гель
Priority to RU93026945A priority Critical patent/RU2061079C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2061079C1 publication Critical patent/RU2061079C1/en
Publication of RU93026945A publication Critical patent/RU93026945A/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: method includes grinding of starting material and its thermal treatment in presence of oxygen to form vapours of rhenium oxide and solid cinder. Waste of heat-resistant and high-temperature alloys including rhenium, wolfram and molybdenum in addition to nickel, cobalt, chrome, niobium, tantalum, aluminium, carbon is oxidized and rhenium is recovered out of it with high index 99.95-99.99 per cent by mass. Process is conducted with preliminary heating of oxygen supplied into chamber up to 1000-1100 C under pressure 1.1-1.3 atm. Roasting temperature is 1100-1250 C and duration is 2.0-2.5 h. EFFECT: enhanced output of recovered rhenium.

Description

Изобретение относится к способам переработки отходов, образующихся в специальных областях техники, путем термической обработки, и может найти применение в цветной металлургии при извлечении рения из отходов сплавов. The invention relates to methods for processing waste generated in special fields of technology by heat treatment, and may find application in non-ferrous metallurgy in the extraction of rhenium from waste alloys.

Переработка отходов сплавов путем термической обработки диктует проведение процесса в окислительной атмосфере. В большинстве случаев в качестве окислителя используется воздух или кислород. Одним из определяющих эффективность процесса факторов является температура. The processing of alloy waste by heat treatment dictates the process in an oxidizing atmosphere. In most cases, air or oxygen is used as an oxidizing agent. One of the factors determining the effectiveness of the process is temperature.

Известен способ извлечения вольфрама и рения, заключающийся в обжиге исходного сырья в окислительной атмосфере (воздуха) при температуре 650оС в течение времени, достаточном для превращения вольфрама и рения в соответствующие оксиды для удаления части рения в виде летучего оксида и образования первого обожженного материала, содержащего все количество вольфрама и оставшуюся часть рения.A method is known tungsten extraction and rhenium, comprising firing a starting raw material in an oxidizing atmosphere (air) at a temperature of 650 C for a time sufficient to convert the tungsten and rhenium to the corresponding oxides to remove a portion of rhenium in the form of volatile oxide and form a first calcined material, containing the entire amount of tungsten and the remainder of the rhenium.

Удельную поверхность полученного окисленного вольфрама увеличивают до > 0,5 м2/г. Полученный первый материал с увеличенной удельной поверхностью обжигают в окислительной атмосфере при температуре 700оС в течение времени, достаточном для удаления всей оставшейся части рения в виде летучего соединения рения и окисленного вольфрама, свободного от рения. В результате вторичной термообработки при 900оС в течение 24 ч в проходящем воздухе предварительно измельченного первого огарка получен оксид вольфрама с содержанием Re 0,12%
В данном способе в качестве окислителя используют воздух, а процесс термообработки проводят при достаточно низких температурах, что обуславливает сравнительно высокую концентрацию рения во вторичном огарке, т.е. имеют место большие потери дорогого ценного компонента. Кроме того, проведение процесса при указанных выше условиях не позволяет вообще окислить сплав сложного состава, содержащий помимо вольфрама дополнительно никель, кобальт, хром, ниобий, тантал, молибден, алюминий, углерод.
The specific surface area of the resulting oxidized tungsten is increased to> 0.5 m 2 / g. The resulting first material with increased specific surface area is calcined in an oxidizing atmosphere at a temperature of 700 C for a time sufficient to remove any remaining portion of rhenium in the form of volatile compounds of rhenium and tungsten oxidized free of rhenium. As a result, the secondary heat treatment at 900 ° C for 24 hours in a passing air preground first calcine obtained tungsten oxide with a content of Re 0,12%
In this method, air is used as an oxidizing agent, and the heat treatment process is carried out at sufficiently low temperatures, which leads to a relatively high concentration of rhenium in the secondary cinder, i.e. there are large losses of an expensive valuable component. In addition, carrying out the process under the above conditions does not allow the oxidation of an alloy of complex composition, which in addition to tungsten additionally contains nickel, cobalt, chromium, niobium, tantalum, molybdenum, aluminum, carbon.

Известен способ переработки сплавов вольфрам и/или молибден рений, заключающийся в термообработке лома в присутствии кислорода (давление 1 атм. ) при 900-100оС в течение 5 ч.A known method of processing alloys of tungsten and / or molybdenum rhenium, which consists in heat treatment of scrap in the presence of oxygen (pressure 1 atm.) At 900-100 about C for 5 hours

Однако существующий способ переработки отходов не позволяет полностью извлечь рений из отходов жаропрочного и жаростойкого сплава сложного состава. При 900-1000оС рениевые сплавы, содержащие помимо W и/или Мо никель, кобальт, хром, ниобий, тантал, алюминий поддаются окислению с большим трудом, либо не вскрываются вообще, что не позволяет полностью извлечь рений, и значит процесс становится менее эффективным.However, the existing method of waste processing does not allow to completely remove rhenium from waste heat-resistant and heat-resistant alloy of complex composition. When 900-1000 C. rhenium alloys containing in addition to W and / or Mo nickel, cobalt, chromium, niobium, tantalum, aluminum is susceptible to oxidation with great difficulty or not at all be opened, which does not completely remove rhenium, and hence the process becomes less effective.

Изобретение направлено на решение задачи интенсификации процесса окисления отходов жаропрочного и жаростойкого сплава сложного состава и повышения степени его извлечения. The invention is aimed at solving the problem of intensifying the process of oxidation of waste heat-resistant and heat-resistant alloy of complex composition and increasing the degree of its extraction.

Задача решается тем, что в известном способе переработки отходов ренийсодержащих сплавов, включающем измельчение исходного материала и термообработку его в присутствии кислорода с образованием паров оксида и твердого огарка в качестве исходного материала используют отходы сплава, дополнительно содержащего никель, кобальт, хром, ниобий, тантал, алюминий и углерод, перед термообработкой кислородом подогревают до 1000-1100оС и подают под давлением 1,1-1,3 атм, а термообработку ведут при 1100-1250оС в течение 2,0-2,5 ч.The problem is solved in that in the known method for processing waste of rhenium-containing alloys, including grinding the starting material and heat treating it in the presence of oxygen with the formation of oxide vapor and hard cinder, the waste material of the alloy additionally containing nickel, cobalt, chromium, niobium, tantalum is used as the starting material aluminum and carbon, before heat treatment with oxygen, are heated to 1000-1100 о С and supplied under pressure of 1.1-1.3 atm, and heat treatment is carried out at 1100-1250 о С for 2.0-2.5 hours.

Проведение термообработки при 1100-1250оС и давлении кислорода 1,1-1,3 атм в течение 2,0-2,5 ч с предварительным подогревом подаваемого в реакционную камеру окислителя до 1000-1100оС обеспечивает вскрытие отходов сплава сложного состава с практически полным извлечением (в пределах чувствительности рентгеноспектрального анализа (РСА) 0,05-0,01 мас.) рения. Степень извлечения его составляет 99,95-99,99%
Недостаточное давление кислорода, более низкая температура термообработки и подаваемого газа-окислителя не позволяют вскрыть отходы сплава сложного состава вообще или полностью извлечь из них рений, заметно увеличивают продолжительность процесса, повышают энергозатраты.
Conducting heat treatment at 1100-1250 ° C and an oxygen pressure of 1.1-1.3 atm for 2.0-2.5 hours with preheating the feed of oxidant to the reaction chamber to 1000-1100 C provides dissection of complex composition alloy wastes almost complete extraction (within the sensitivity of X-ray spectral analysis (SAR) of 0.05-0.01 wt.) rhenium. The degree of extraction is 99.95-99.99%
Insufficient oxygen pressure, lower temperature of heat treatment and the supplied oxidizing gas do not allow to open the wastes of an alloy of complex composition in general or to completely remove rhenium from them, significantly increase the duration of the process, and increase energy costs.

П р и м е р 1. В реакционную камеру, помещенную в трубчатую печь сопротивления, вставляют лодочку с навеской (20-30 г) отходов сплава порошкообразного вида крупностью от +1,0 мм до -0,05 мм. Отходы сплава содержат, мас. 2,5-2,8 Re; 45 Ni; 6 Co; 4,0 Cr. Кроме того, в него входят молибден, вольфрам, ниобий, тантал, алюминий, углерод. По достижении рабочей температуры 1100оС в реакционную камеру подают предварительно подогретый до 1000оС кислород (давление 1,1 атм). Время термообработки 2,5 ч. В процессе обжига происходит окисление отходов сплава с получением огарка и выделением рения в газовую фазу в виде оксида рения. Процесс извлечения рения из отходов сплава составляет 99,95-99,99% в огарке рений не обнаружен в пределах чувствительности РСА. В целях экономии газа и уменьшения потерь рения подача кислорода в реакционную камеру производится по замкнутой схеме.PRI me R 1. In the reaction chamber, placed in a tubular resistance furnace, insert a boat with a weighed portion (20-30 g) of powder alloy alloy waste with a particle size of +1.0 mm to -0.05 mm. Alloy waste contains, by weight. 2.5-2.8 Re; 45 Ni; 6 Co; 4.0 Cr. In addition, it includes molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, aluminum, carbon. Upon reaching the working temperature of 1100 ° C is fed into the reaction chamber preheated to 1000 C. oxygen (pressure 1,1 atm). The heat treatment time is 2.5 hours. During the firing process, alloy waste is oxidized to produce a cinder and rhenium is released into the gas phase in the form of rhenium oxide. The process of extracting rhenium from alloy waste is 99.95-99.99% in the cinder of rhenium is not found within the sensitivity range of the SAR. In order to save gas and reduce rhenium losses, oxygen is supplied to the reaction chamber in a closed circuit.

П р и м е р 2. Методика подготовки и проведения обжига аналогично как в примере 1. Температура обжига 1250оС, кислород подогрет до 1000оС, давление 1,2 атм, время обжига 2 ч. В огарке рений не обнаружен. Извлечение рения 99,99%
П р и м е р 3. Аналогично как в примере 1. Температураподаваемого кислорода 1100оC, давление 1,3 атм, температура обжига 1100оС, время термообработки 2 ч. По окончании процесса рений в огарке не обнаружен, степень извлечения его 99,95-99,99%
Проведение процесса при температуре меньше 1100оС, подача кислорода с температурой меньше 10000оС и давлением ниже 1,1 атм или уменьшение продолжительности менее 2 ч приводит практически к одинаковому результату:степень извлечения рения из отходов сплава сложного состава падает до ≈ 50-60% а при сочетании всех указанных параметров вместе сплав не вскрывается (не окисляется вообще), т.е. степень извлечения рения равна нулю. Кроме того, уменьшение температуры процесса обжига и подаваемого кислорода, помимо снижения степени извлечения рения, приводит к дополнительным затратам энергии, так как увеличивает продолжительность процесса.
EXAMPLE EXAMPLE 2. Method of preparation and firing, as in Example 1. The firing temperature 1250 C, oxygen preheated to 1000 ° C, pressure 1.2 atm, the firing time of 2 hours. The rhenium cinder not detected. Rhenium Recovery 99.99%
EXAMPLE EXAMPLE 3 Similarly as in Example 1. The oxygen Temperaturapodavaemogo 1100 C, 1.3 atm pressure, the firing temperature 1100 ° C, the heat treatment time of 2 hours. At the end of rhenium process cinder not detected, the degree of its extraction 99 , 95-99.99%
Conducting the process at temperatures less than 1100 C, the supply of oxygen to a temperature less than about 10000 C and a pressure lower than 1.1 atm, or decrease duration of less than 2 hours leads practically to the same result: the degree of extraction of rhenium alloy wastes complex composition falls to ≈ 50-60 % and with a combination of all these parameters together, the alloy does not open (does not oxidize at all), i.e. the degree of extraction of rhenium is zero. In addition, a decrease in the temperature of the firing process and oxygen supplied, in addition to reducing the degree of extraction of rhenium, leads to additional energy costs, as it increases the duration of the process.

Повышение граничных параметров приводит к неэффективным затратам электроэнергии, кислорода, ухудшению качества оксида рения, так как при температурах, превышающих 1250оС, наблюдается некоторое загрязнение его трехокисью молибдена, которая начинает возгоняться вместе с оксидом рения.Increasing boundary parameters leads to inefficient electricity costs, oxygen, deterioration of rhenium oxide, because at temperatures higher than 1250 C, there is some contamination of its molybdenum trioxide, which begins to sublime with rhenium oxide.

Увеличение давления более 1,3 атм вызывает унос порошкообразных отходов сплава, а значит и потерям рения и других ценных компонентов. An increase in pressure of more than 1.3 atm causes the entrainment of powdered alloy waste, and hence the loss of rhenium and other valuable components.

Из сопоставления характеристик предлагаемого и известных способов видно, что предлагаемый способ позволяет извлечь рений из отходов жаропрочного и жаростойкого ренийсодержащего сплава сложного состава и повысить степень его извлечения. A comparison of the characteristics of the proposed and known methods shows that the proposed method allows to extract rhenium from waste heat-resistant and heat-resistant rhenium-containing alloy of complex composition and to increase the degree of its extraction.

Claims (1)

Способ извлечения оксида рения из отходов сплава, содержащего рений, вольфрам и молибден, включающий измельчение исходного материала и термообработку его в присутствии кислорода с образованием паров оксида и твердого огарка, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют отходы сплава, дополнительно содержащего никель, кобальт, хром, ниобий, тантал, алюминий и углерод, перед термообработкой кислород подогревают до 1000 1100oС и подают под давлением 1,1 1,3 атм, а термообработку ведут при 1100 1250oС в течение 2,0 2,5 ч.A method of extracting rhenium oxide from waste alloy containing rhenium, tungsten and molybdenum, including grinding the starting material and heat treating it in the presence of oxygen to form oxide vapor and hard cinder, characterized in that the waste material of the alloy, additionally containing nickel, cobalt, is used as the starting material , chromium, niobium, tantalum, aluminum and carbon, before heat treatment, oxygen is heated to 1000 1100 o C and served under a pressure of 1.1 1.3 atm, and heat treatment is carried out at 1100 1250 o C for 2.0 2.5 hours
RU93026945A 1993-05-14 1993-05-14 Method of recovery of rhenium from waste RU2061079C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93026945A RU2061079C1 (en) 1993-05-14 1993-05-14 Method of recovery of rhenium from waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93026945A RU2061079C1 (en) 1993-05-14 1993-05-14 Method of recovery of rhenium from waste

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2061079C1 true RU2061079C1 (en) 1996-05-27
RU93026945A RU93026945A (en) 1996-09-20

Family

ID=20141743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93026945A RU2061079C1 (en) 1993-05-14 1993-05-14 Method of recovery of rhenium from waste

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2061079C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2281340C2 (en) * 2004-10-13 2006-08-10 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук Rhenium-containing technogenic raw material processing method
RU2412267C1 (en) * 2009-12-07 2011-02-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Procedure for extraction of rhenium from metal waste of nickel containing heat resistant alloys
EP2339036A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-29 General Electric Company Rhenium recovery from superalloys and associated methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. Heshmatpaur and P.E. Me Donald Jour nal of tne Less-Common Metals 86/192/,p.121-122. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2281340C2 (en) * 2004-10-13 2006-08-10 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук Rhenium-containing technogenic raw material processing method
EP2339036A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-29 General Electric Company Rhenium recovery from superalloys and associated methods
RU2412267C1 (en) * 2009-12-07 2011-02-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН) Procedure for extraction of rhenium from metal waste of nickel containing heat resistant alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1162054A (en) Process for the recovery of platinum group metals from refractory ceramic substrates
Miracle et al. Nickel-aluminum-molybdenum phase equilibria
Seal et al. Studies on the surface chemistry of oxide films formed on IN-738LC superalloy at elevated temperatures in dry air
Delaunay et al. SEM-EDS and XPS studies of the high temperature oxidation behaviour of Inconel 718
CN108998657A (en) A kind of arsenic-containing smoke dust dearsenification and the method for recycling valuable metal
KR102163821B1 (en) A method for reducing metallic oxide by using biomass containg volatile material
RU2061079C1 (en) Method of recovery of rhenium from waste
US4604265A (en) Recovery of tungsten and rhenium
Rankin The composition and structure of chromite during reduction with carbon
JP5802382B2 (en) Rhenium recovery from superalloys and related methods
Erhart et al. In situ SEM study of the high-temperature oxidation of an Fe-Mn-Al-Si alloy
RU2006102366A (en) MECHANICAL SEPARATION OF VOLATILE METALS AT HIGH TEMPERATURES
JP3639941B2 (en) Method for recovering valuable metals from heavy oil ash
Carlson et al. Preparation and Refining of Yttrium Metal by Y‐Mg Alloy Process
Huang et al. The effect of nitrogen and oxygen on the synthesis of B2 NiAl by cryomilling
GB2067599A (en) Recovery of Pt group metals
Tripathy et al. Chemical processing of a low grade molybdenite concentrate to recover molybdenum
Fan et al. Oxidation transformation and vacuum separation for direct preparation of antimony trioxide products from lead anode slime
RU2227814C1 (en) Method of sublimation of osmium into gas phase from sulfuric slimes of copper process
CA1053910A (en) Productions of metals
US3104970A (en) Production of rare earth metals
Kamihira et al. Solid state deoxidation of some rare earth metals and reduction of their interstitial impurity concentrations by electron beam melting
US20080299025A1 (en) Oxidizing Reactor for Molybdenum Sulphide and its Associated Process
Kotyk et al. Study of filled Ti2Ni-type phases with hafnium, tantalum, and tungsten
SU43492A1 (en) Method of refining titanium or tantalum carbides