銥粉回收,火法冶金在銥回收中的創(chuàng)新應(yīng)用
傳統(tǒng)電弧爐熔煉在處理含銥廢料時存在能耗高(>3000kWh/噸)、金屬回收率低(<85%)等缺點(diǎn)。新發(fā)展的等離子體熔煉技術(shù)將這些問題顯著改善:采用氬氣等離子炬產(chǎn)生5000℃高溫,配合氧化鈣渣系,可使銥的回收率提升至96%以上。德國Heraeus公司安裝的3MW等離子體系統(tǒng),處理含銥廢合金時能耗降低58%,且能同步回收銠、釕等伴生金屬。該系統(tǒng)特別適合處理航空發(fā)動機(jī)葉片等難熔高銥廢料(含銥5-15%)。
銥粉回收,航天級銥粉的等離子體球化技術(shù)
美國Praxair開發(fā)的射頻等離子體系統(tǒng):
功率:80kW
工作氣體:氬-氫混合(比例9:1)
進(jìn)料速率:5kg/h
處理效果:
特性 原料粉 球化粉
流動性 28s/50g 15s/50g
松裝密度 3.2g/cm3 4.8g/cm3
衛(wèi)星顆粒 >30% <3%
應(yīng)用在SpaceX火箭噴管3D打印中:
打印件致密度從97.5%提升至99.8%
高溫強(qiáng)度提高20%
銥粉廢料回收分類與回收潛力評估
銥廢料按來源可分為五類:
電子級(濺射靶材、半導(dǎo)體封裝)含銥0.5-5%,年產(chǎn)生量約1.2噸
化工級(催化劑、電極)含銥0.2-3%,年產(chǎn)生量4.5噸
醫(yī)療級(放射源、手術(shù)器械)含銥10-99%,年產(chǎn)生量0.8噸
珠寶級(合金補(bǔ)口)含銥5-25%,年產(chǎn)生量0.3噸
航天級(火箭噴嘴)含銥15-40%,年產(chǎn)生量0.5噸
采用資源潛力指數(shù)(RPI)評估模型,電子廢料雖品位低但總量大(RPI=85),醫(yī)療廢料處理難度高但單位價值大(RPI=92)。新物料流分析顯示,全球銥廢料存量已超過200噸,其中63%尚未進(jìn)入回收渠道。
12年