[发明专利]用于从航空发动机构件回收铂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从包含至少一种铂族元素的制品回收铂族元素的方法。

背景技术

现代的燃气涡轮或燃烧涡轮必须满足关于可靠性、重量、功率、经济性和操作服务寿命的最高需求。在这种涡轮的发展中，材料选择、对新的适合的材料的搜寻，以及对新的生产方法的搜寻，尤其在符合标准和满足需要中扮演了重要的角色。

铂族金属(PGM)或PGM(铂、钯、铑、铱、锇和钌)对于全球经济变得日益重要。航空工业在飞行器发动机的制造中使用贵金属。在不同类型的飞行器发动机的制造中使用金和银，以及钯和铂。通常，飞行器发动机具有高达23个包含贵金属的零件。使用贵金属的各种飞行器发动机零件包括导叶、定子、叶片、燃料喷嘴、燃料歧管、托比(tobi)导管和热交换器。飞行器叶片使用铂，而飞行器发动机的涡轮系统和航空电子设备系统的零件使用金和银。本发明涉及从使用过的航空构件回收铂。

在航空发动机的寿命结束之后，航空工业仍可从飞行器发动机和它们的零件回收贵金属。直到最近为止，都是通过经典沉积工序回收铂族金属(PGM)，这涉及许多重复的沉积/再溶阶段，以便获得所期望的纯度的金属。这些工艺极为冗长和耗时，其中金属通常在工艺中停留数月。

然而，贵金属的回收可占飞行器发动机的再循环价值的高达百分之50。因此，所需的是用于从包含至少一种铂族元素的制品回收铂族元素的新的和改进的方法，例如，包括用于从发动机涡轮叶片回收铂的新的和改进的方法。

发明内容

本公开的方面提供用于从燃气涡轮发动机构件回收铂，该燃气涡轮发动机构件是被废弃的或在维修和再加工期间结合从其上移除含铂涂层。

本公开的一个方面为一种用于从燃气发动机构件回收铂的方法，包括：使发动机构件与包括酸的化学制品相接触；拆卸(stripping)发动机构件，其中所述拆卸包括从发动机构件移除热障控制件和铝化铂(platinum aluminide)；从发动机构件中溶解掉可溶金属；从发动机构件分离热障控制件、铝化铂和可溶金属；显露出作为发动机构件的一部分的富铂层；从发动机构件机械地分离富铂层；对富铂层进行离心作用；以及从燃气发动机构件回收铂。

另一方面，本公开为一种用于从燃气发动机构件回收铂的方法，包括：使发动机构件与包括酸的化学制品相接触；溶解所述发动机构件上的热障涂层和铝化铂的至少一部分以露出富铂层；从热障涂层和铝化铂分离含铂层；从发动机构件机械地移除含铂层；以及通过离心作用从含铂层回收铂。

在一个实施例中，燃气发动机构件为涡轮叶片。分离富铂层的步骤或机械地移除的步骤可通过构件的高超声波处理、构件的抛光(tumbling)、构件的振动精整(finishing)、对构件喷干冰或它们的组合来完成。在一个实例中，分离富铂层的步骤或机械地移除的步骤选自由手刷洗、高压喷水、超声波清洗、抛光、振动精整或它们的组合构成的集合。在另一个实施例中，首先在超声波浴中处理构件，且随后构件经历抛光步骤、振动精整或它们的组合。该连续的途径可有效地移除任何剩余的铂。

在一个实施例中，分离富铂层的步骤或机械地移除的步骤通过构件的至少3小时周期的高超声波处理完成。在另一个实施例中，分离富铂层的步骤或机械地移除的步骤通过在超声波环境中处理构件来完成，且其中从构件上去除了富铂层，且在水中形成了包括富铂剩余物的浆料。

在一个实施例中，分离富铂层的步骤或机械地移除的步骤通过构件的至少45分钟周期的抛光处理来完成。在另一个实施例中，分离富铂层的步骤或机械地移除的步骤通过在抛光环境中处理构件来完成，且其中从构件上去除了富铂层，且在水中形成了包括富铂剩余物的浆料。

一方面，本公开为一种用于从涡轮叶片回收铂的方法，包括：将涡轮叶片浸入包括酸的化学制品中；溶解在所述涡轮叶片上的至少50%的热障涂层或铝化铂；露出在所述涡轮叶片上的富铂层；从涡轮叶片机械地分离富铂层；以及通过离心作用从富铂层回收铂。

从结合附图的本公开的各种方面的以下详细描述，本公开的这些和其它方面、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

在作为说明书的总结的权利要求中具体地指出且明确地要求保护本发明的主题。本公开的前述及其它特征和优点将从结合附图的本发明的方面的以下详细描述中容易地理解。

图1示出了指出使用GRC化学作用从拆卸的涡轮叶片移除的富铂残迹(smut)的量的表格。

图2示出了铂回收过程的一个方面的图示。