【摘 要】
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为降低成本,资源多元化是镍电解精炼的发展趋势。现有金属镍生产的原料主要来源于矿的冶炼,但镍合金的回收已逐渐成为其资源的一部分。废的飞机发动机叶片镍基单晶高温合金含镍在50%以上,可作为较好的镍资源进行回收。由于火法冶炼过程中会有很多有价元素损失,目前科研人员一直在努力开发湿法工艺以减少有价元素的损失。本论文提出将废的飞机发动机叶片DD5、DD6镍基单晶高温合金作为资源进行湿法处理回收,研究其溶解液
【基金项目】
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国家科技部十三五重点研发计划课题“超高纯稀有稀贵金属制备深度除杂与净化机理研究”课题编号:2017YFB0305401；
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为降低成本,资源多元化是镍电解精炼的发展趋势。现有金属镍生产的原料主要来源于矿的冶炼,但镍合金的回收已逐渐成为其资源的一部分。废的飞机发动机叶片镍基单晶高温合金含镍在50%以上,可作为较好的镍资源进行回收。由于火法冶炼过程中会有很多有价元素损失,目前科研人员一直在努力开发湿法工艺以减少有价元素的损失。本论文提出将废的飞机发动机叶片DD5、DD6镍基单晶高温合金作为资源进行湿法处理回收,研究其溶解液及溶解液对叶片的化铣能力。本文首先对废的飞机发动机叶片DD5镍基单晶高温合金叶片分别在H2SO4-H2O2、H2SO4-H2O2-乙二醇、H2SO4-Fe2（SO4）3 和 H2SO4-FeCl3 四种非镍基合金溶解液中进行溶解研究。用金相显微镜、扫描电镜、原子力显微镜等表征其溶解效果,用失重法测量各溶解液的溶解速率。在此基础了开发了用于DD5、DD6 镍基单晶高温合金叶片化铣的 H2SO4-FeCl3-MnO2溶解液和H2SO4-FeCl3-MnO2-TEOS-Glycerol 化铣膏。研究发现:（1）四种溶解液对DD5镍基单晶高温合金叶片溶解的能力先后顺序为H2SO4-H2O2<H2SO4-H2O2-乙二醇<H2SO4-Fe2（SO4）3<H2SO4-FeCl3;H2SO4-FeCl3是DD5镍基单晶高温合金的最佳溶解液,其中溶解液中H2SO4浓度为48mol·L-1左右,FeCl3浓度为0.6mol·L-1左右。（2）在此基础上,开发出对DD5、DD6合金单晶叶片溶解能力优于H2SO4-FeCl3溶解液的H2SO4-FeCl3-MnO2溶解液,其中MnO2的添加量为lg·L-1。工艺研究表明,影响溶解液对DD5、DD6合金单晶叶片溶解能力的因素主次顺序是温度>时间>H2SO4:FeCl3>MnO2添加量;适宜的溶解条件为温度50℃、时间3h,此时合金溶解速率最快。（3）针对镍基单晶高温合金叶片局部应力层的去除问题开发出了H2SO4-FeCl3-MnO2-TEOS-Glycerol化铣膏,能够起到局部化铣的作用。适宜的化铣条件是温度为50℃,时间为4h,此条件下化铣后的DD5、DD6合金单晶叶片表面粗糙度小,完整性好。
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