高温合金废料中有价金属的浸出方案研究

发布时间：2022-08-08 16:53

　　高温合金因其优异的抗腐蚀性和机械性能,广泛应用于航空航天、石油化工、核工业、船舰制造等领域。高温合金的大量使用已累积了越来越多的废料,而我国目前高温合金废料回收技术不成熟,大量高温合金废料高值化利用不足且被迫降级使用,造成巨大的资源浪费和环境污染。因此,亟待开发节能、环保、高效的高温合金废料回收技术,缓解我国金属矿产资源危机和能源环境危机。当前,高温合金废料主要利用湿法冶金工艺进行回收。然而,高温合金优良的抗腐蚀性能使得其在化学溶解或电化学溶解过程中易形成钝化膜,阻碍高温合金的溶解,降低高温合金的溶解速率。另外,高温合金硬度高、机械强度大,导致高温合金难以破碎,与浸出液接触面积小,溶解速率低下,严重影响合金的回收效率。因此,如何高效快速溶解高温合金成为湿法回收高温合金废料的关键工艺之一。基于这一问题,本论文结合现有研究进展,开发了不同尺寸的高温合金废料溶解工艺。现将主要研究内容总结如下:（1）以镍基单晶高温合金（DD5）磨削废料为研究对象,选用常压三元氧化溶解体系实现了高温合金的快速溶解浸出,优化了搅拌速度、浸出时间、HCl、HNO₃、H₂O... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高温合金研究现状
        1.1.1 高温合金的发展
        1.1.2 高温合金的典型分类
        1.1.3 单晶高温合金的发展
    1.2 高温合金中主要可回收元素及应用
    1.3 高温合金回收的意义及面临的问题
    1.4 高温合金回收技术的研究进展
        1.4.1 火法精炼技术
        1.4.2 湿法再生工艺
        1.4.3 火法-湿法结合工艺
    1.5 研究内容
第2章 高温合金中关键金属的浸出行为研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂及原料
        2.2.2 仪器
        2.2.3 实验过程
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 搅拌速度对关键金属浸出的影响
        2.3.2 浸出时间对关键金属浸出的影响
        2.3.3 HCl用量对关键金属浸出的影响
        2.3.4 HNO_3用量对关键金属浸出的影响
        2.3.5 H_2O_2用量对关键金属浸出的影响
        2.3.6 金属赋存状态研究
        2.3.7 浸出渣成分研究
    2.4 本章小结
第3章 温度对镍基单晶高温合金在熔融Zn脆化中组织演变的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料及仪器
        3.2.2 Zn-Ni二元相图
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 温度对Zn与高温合金反应后形貌的影响
        3.3.2 700℃试样的组织演变过程研究
        3.3.3 900℃试样的组织演变过程研究
        3.3.4 1100℃试样的组织演变过程研究
        3.3.5 1200℃试样的组织演变过程研究
        3.3.6 不同反应温度下微观结构演变过程的研究
        3.3.7 高温合金脆化机理研究
        3.3.8 不同反应温度试样的力学性能测试
    3.4 本章小结
第4章 保温时间对镍基单晶高温合金在熔融Zn脆化中组织演变的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料及仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 保温时间对Zn与高温合金反应后形貌的影响
        4.3.2 保温2h后试样的组织演变过程研究
        4.3.3 保温4h后试样的组织演变过程研究
        4.3.4 保温8h后试样的组织演变过程研究
        4.3.5 保温10h后试样的组织演变过程研究
        4.3.6 不同保温时间试样的微观结构演变过程研究
        4.3.7 不同保温时间试样的力学性能测试
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3671878