铼是全球年产量仅数十吨的稀散金属,熔点高、抗蠕变与抗疲劳性能优异,是单晶高温合金叶片、燃气轮机热端部件的关键原料,因此被业内称为"航空金属"。国内原生铼矿供给有限,而铜钼冶炼污酸、烟道灰酸浸液、退役铂铼催化剂等二次资源中的铼总量相当可观——只是这类物料普遍呈高酸、高杂、低铼特征,铼浓度多在几 ppm 至几十 ppm,且共存铜、砷、钼、硒等杂质。传统溶剂萃取路线处理这类物料时,富集效果易受杂质体系干扰,药剂消耗与危废处置成本偏高,不少分散态铼资源因此随废液流失。
针对这一痛点,科海思在工业水处理与稀贵金属资源化领域实践基础上,提出以特种离子交换材料为核心的"预处理—吸附富集—解吸结晶"三段式回收工艺,并已在多个工业化项目中实现长周期稳定运行。
治污与回收一体:让废水治理从成本项变为收益项
这套工艺的核心思路,是将废水治理与有价金属回收整合在同一流程内:金属回收收益分摊项目运营投入,改变水处理单纯作为成本项的模式。
预处理环节采用板框压滤搭配精密膜过滤的组合方案,截留悬浮物与胶体物质,降低树脂污染与堵塞风险;当原料水质波动时,系统可按预设工况灵活调整吸附流速与解吸参数,适配来料变化。
吸附富集环节是整套工艺的核心单元。选用适配强酸环境的选择性阴离子交换树脂,在低 pH 条件下对铼酸根离子具有吸附偏好,可弱化铜、砷等共存离子的竞争干扰。工程上多采用多柱串联加备用柱的布局:常规工况下全流程铼回收率保持在 90% 以上;即使入料铼浓度低至数 ppm,仍可实现有效富集。
解吸与结晶环节中,饱和树脂以稀氨水分段解吸,配套氨气回收装置实现药剂循环回用;富铼液进入蒸发结晶单元,控温条件下制备纯度 99.99%(4N 级)的铼酸铵产品。
与溶剂萃取路线相比,该工艺以水相吸附—解吸体系为主,不使用有机萃取剂,可显著降低 VOCs 排放与危废产生量;工艺尾液铼含量控制在 1 ppm 以下,产出的尾水具备回用于制酸系统的条件。
适配多类物料:模块化设计支撑长周期工业运行
冶炼烟道灰酸浸液是铼回收的典型原料。此前不少项目因缺乏经济可行的规模化方案,铼随废液直接流失。此前
,科海思为河南某大型冶炼企业建成定制化离子交换回收装置,设计日处理规模约 800 立方米,投运至今已连续稳定运行多年。装置采用模块化树脂罐体,单罐检修不影响产线连续运行;面对冶炼批次带来的进水组分波动,系统可动态调整运行参数,减少非计划停机。长期运行数据显示,该项目铼回收指标稳定,尾液铼控制良好,铼酸铵产品纯度稳定达到 4N 级。
含铼固废酸浸物料在物相形态、杂质构成上与冶炼污酸差异明显。某固废酸浸提铼项目采用"过滤预处理 + 特种离子交换"组合工艺,试运行阶段全流程铼综合回收率保持在 85%—90% 区间;依托树脂的选择性吸附,在富集阶段即实现钼及多种重金属杂质的分离,富铼液再经浓缩、重结晶得到铼酸铵成品。整套系统采用标准化模块化罐体设计,可通过并联树脂单元灵活扩容,同一工艺框架可覆盖铜钼冶炼污酸、烟道灰、退役铂铼催化剂、废旧高温合金等多类含铼物料。
净化与富集衔接:选择性除杂化解硒干扰
部分铜冶炼配套污酸中硒含量偏高。硒在酸性体系中与铼的化学行为相近,会在吸附阶段与铼酸根竞争树脂活性位点,降低树脂工作容量;进入结晶阶段后,硒组分还可能随铼酸铵共析出,直接影响产品纯度与合格率。因此,能否有效控制硒,往往是这类物料提铼项目能否稳定产出 4N 级产品的分水岭。
方案的处理思路是把杂质净化前移:先通过优化前端预处理流程,配套选择性除杂单元,将硒等干扰组分削减至阈值以下;再结合后端深度净化工序对富铼液进一步纯化,把水质指标整体调控至适配提铼工序的范围。由此,杂质净化与铼富集回收在同一系统内有序衔接,富集阶段不必为迁就杂质而牺牲吸附效率,结晶阶段也不因料液不洁而反复返工。从已运行项目来看,这一前置净化 + 后端深度纯化的组合,使含硒偏高物料同样能够稳定产出 4N 级铼酸铵,为复杂水质来料提供了可复制的处理模板。
创新与合规双轮驱动:差异化工艺支撑国内外市场拓展
围绕稀贵金属绿色回收方向,科海思的相关技术研究曾获地方科技专项扶持,工艺技术已完成行业查新,在高酸低浓度含铼料液的吸附富集与解吸结晶环节形成了差异化特点;配套的铼回收离子交换成套设备取得 CE 认证,覆盖设备设计、制造与安全合规要求,具备进入欧盟等海外合规市场的资质基础。
从需求端看,这一技术储备的变现空间正在打开:一方面,国内高温合金产能持续扩张,铼的下游需求稳步增长而原生供给有限,价格长期高位运行,二次资源回收的经济性日益凸显;另一方面,石化行业首批铂铼催化剂正陆续进入退役期,未来数年含铼废催化剂的处理需求将集中释放。以水相离子交换为核心的工艺路线,在处理成本、环保合规与产品品质之间取得了较好平衡,叠加模块化设备便于快速部署与扩容的特点,有望成为含铼废料规模化资源化的重要技术选项,也为科海思在稀贵金属资源化领域面向国内外两个市场拓展提供了支撑。
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