专利名称：一种储氢合金废渣的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种储氢合金废渣的处理方法。
背景技术：
随着科技的不断进步，人类对能源的需求越来越多，造成环境污染日趋严重，石油、煤炭等一次能源日趋紧缺。对人类的生存环境造成了严重的影响，新能源的开发和利用是解决上述问题的最佳途径。Ni-MH电池(镍氢电池)是一种绿色环保的新型能源，具有放电容量高、循环寿命长、可大电流放电等优点，目前已广泛地应用在工业和家庭的各个领域，电动车、混合电动汽车、电动自行车、电动工具等的使用极大地促进了 M-MH电池的应用，作为M-MH电池负极材料的储氢合金粉，也随之得到广泛的应用。储氢合金生产过程中大多采用刚玉、MgO等材质的坩埚，在真空高温熔炼的情况下，会有小量的储氢合金与坩埚材料发生反应生成炉渣。炉渣的重量约占投料量的3-5% 左右，其中含有大量的镍、钴、稀土等贵重的金属。大多的储氢合金生产企业，由于技术条件、成本等方面的限制无法对该部分的炉渣中的金属进行回收利用，导致企业资源的严重浪费。由于炉渣中的这些重金属能够引起环境污染，国家法律不允许丢弃，只能交给具有处理资质的企业进行处理，并需要缴纳高额的处理费用，从而极大地提高了企业的运营成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保、经济的储氢合金废渣的处理方法，减少贵重金属流失，降低企业运营成本。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种储氢合金废渣的处理方法，该方法包括以下步骤1)先将储氢合金熔炼废渣、熔剂、还原剂焦炭放入真空感应熔炼炉坩埚中，其各组分的重量百分比为储氢合金熔炼废渣50 97 %、熔剂3 30%、焦炭0 20%，三种组分之和为 100% ；所述储氢合金熔炼废渣的成分组成按重量百分比为Ni 20 50%，Co 0 15%， Mn 为 0 10%，Al 为 0 10%，稀土(La、Ce、Pr、Nd、Sm)总和为 10 50%，氧 0 为 5 50% ；所述熔剂中至少含有CaO、MgO、SiO2, A1203、B203、CaCO3, NaCO3中的一种或一种以上；2)将真空感应熔炼炉抽真空，真空度小于0. 5Pa,向真空感应熔炼炉内充入惰性气体，控制充气压力为-0. 09MPa -0. 03MPa ；3)真空感应熔炼炉加热至1800 ，直至物料全部熔化；4)将完全熔化的物料，倒入浇铸包中；5)待冷却0. 5 5小时，物料温度小于200°C后，取出浇铸包，拨除上面的炉渣，即可得到镍基合金。所述坩埚为石墨坩埚。所述惰性气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳中的一种或一种以上。与现有技术相比，本发明的有益效果是该方法具有设备工艺简单、无烟尘、镍基合金提取率高等优点，实践证明，炉渣中Ni、Co、Mn的回收率达98%以上，特别适合储氢合金生产企业对熔炼过程中产生的炉渣进行处理。
具体实施例方式下面对本发明的具体实施方式
作进一步说明实施例1按重量百分比例取95%炉渣和5%熔剂，在安装有石墨坩埚的真空感应熔炼炉上进行熔炼，熔炼过程中采用惰性气体进行保护，最后产出镍基合金和二次炉渣。实施例2按重量百分比例取90 %炉渣+8 %熔剂+2 %焦炭，在安装有石墨坩埚的真空感应熔炼炉上进行熔炼，熔炼过程中采用惰性气体进行保护，最后产出镍基合金和二次炉渣。实施例3按重量百分比例取82%炉渣+12%熔剂+6%焦炭，在安装有石墨坩埚的真空感应熔炼炉上进行熔炼，熔炼过程中采用惰性气体进行保护，最后产出镍基合金和二次炉渣。实施例4按重量百分比例取72 %炉渣+18 %熔剂+10 %焦炭，在安装有石墨坩埚的真空感应熔炼炉上进行熔炼，熔炼过程中采用惰性气体进行保护，最后产出镍基合金和二次炉渣。实施例5按重量百分比例取60%炉渣+25%熔剂+15%焦炭，在安装有石墨坩埚的真空感应熔炼炉上进行熔炼，熔炼过程中采用惰性气体进行保护，最后产出镍基合金和二次炉渣。实施例6按重量百分比例取50 %炉渣+30 %熔剂+20 %焦炭，在安装有石墨坩埚的真空感应熔炼炉上进行熔炼，熔炼过程中采用惰性气体进行保护，最后产出镍基合金和二次炉渣。上述实施例中，储氢合金熔炼废渣的成分组成按重量百分比为Ni 20 50%，Co 0 15%，Mn 为 0 10%，Al 为 0 10%，稀土(La、Ce、Pr、Nd、Sm)总和为 10 50%， 氧 0 为 5 50% ；；熔剂为 CaO、MgO、SiO2, A1203、B2O3> CaCO3> NaCO3 中的一种或一种以上，CaO 彡 50 %，MgO 彡 20 %，Si02 ^ 20%, Al2O3 ^ 10%, B2O3 彡 10 %。真空感应熔炼炉真空度小于0. 5Pa，在物料加入真空感应熔炼炉后，向炉内充入惰性气体，控制充气压力为-0. 09MPa -0. 03MPa ；加热至1800 ，直至物料全部熔化；将完全熔化的物料， 倒入浇铸包中；待冷却0. 5 5小时，物料温度小于200°C后，取出浇铸包，拨除表面的二次炉渣，即可得到镍基合金。镍基合金产出率情况如表1，按下式计算镍基合金产出率=产出镍基合金的重量/投入炉渣的重量*100%。镍基合金和二次炉渣成分测试在岛津公司生产的电感耦合等离子体发射光谱 (ICP)仪上进行，成分测试结果见表2、表3。
表1镍基合金产出率
权利要求
1.一种储氢合金废渣的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)先将储氢合金熔炼废渣、熔剂、还原剂焦炭放入真空感应熔炼炉坩埚中，其各组分的重量百分比为储氢合金熔炼废渣50 97%、熔剂3 30%、焦炭0 20%，三种组分之和为100%; 所述储氢合金熔炼废渣的成分组成按重量百分比为Ni20 50%，Co 0 15%，Mn为 0 10%，A1 为 0 10%，稀土(La、Ce、Pr、Nd、Sm)总和为 10 50%，氧 0 为 5 50% ； 所述熔剂中至少含有Ca0、Mg0、Si02、Al203、&03、CaC03、NaCO3中的一种或一种以上；2)将真空感应熔炼炉抽真空，真空度小于0.5Pa,向真空感应熔炼炉内充入惰性气体， 控制充气压力为-O. 09MPa -0. 03MPa ；3)真空感应熔炼炉加热至1800 ^00°C，直至物料全部熔化；4)将完全熔化的物料，倒入浇铸包中；5)待冷却0.5 5小时，物料温度小于200°C后，取出浇铸包，拨除上面的炉渣，即可得到镍基合金。
2.根据权利要求1所述的一种储氢合金废渣的处理方法，其特征在于，所述坩埚为石墨 甘祸ο
3.根据权利要求1所述的一种储氢合金废渣的处理方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气、二氧化碳中的一种或一种以上。
全文摘要
本发明涉及一种储氢合金废渣的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)先将储氢合金熔炼废渣、熔剂、还原剂焦炭放入真空感应熔炼炉坩埚中，其各组分的重量百分比为废渣50～97％、熔剂3～30％、焦炭0～20％，三种组分之和为100％；2)将真空感应熔炼炉抽真空，向真空感应熔炼炉内充入惰性气体；3)加热至物料全部熔化；4)将物料倒入浇铸包中；5)冷却后，取出浇铸包，拨除上面的炉渣，即可得到镍基合金。与现有技术相比，本发明的有益效果是该方法具有设备工艺简单、无烟尘、合金提取率高等优点，实践证明，炉渣中Ni、Co、Mn三种元素的总体回收率达98％以上。
文档编号C22C19/03GK102212711SQ201110151658
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者姜波, 沈欣, 王常春, 郭靖洪 申请人:鞍山鑫普新材料有限公司