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废硬质合金回收的工艺与设备

时间:2015-06-20 16:08:41来源:本站人气:860

      苏联在设计株洲硬质合金厂时就包括了回收处理工艺部分,采用硝石熔炼法,即将废合金及钨钴粉末残料用硝石在反射炉内用重油点火进行自热熔炼,使合金中的钨转化为可熔性的钨酸钠熔炼块,经人工破碎,送压煮器用稀溶液浸出,钨酸钠滤液送净化岗位处理,滤渣另外回收处理其中所含的钴。这种方法劳动强度大,工作环境差,熔炼中产生大量的氧化氮废气污染空气,回收率一般只达75%。随着硬质合金产量的增加,大力回收废硬质合金的工作显得越来越重要。据有关专家估计,中国目前每百吨硬质合金可回收的废硬质合金量可以达到40%以上,按现在平均年产量四千吨计算,每年可回收的废硬质合金达一千六百吨左右。现在回收废硬质合金的厂家,据初步统计,全国有二十家左右,每年可回收五六百吨,这样,还有大量的废硬质合金分散在全国各用户。据专家测算,截至目前为止,分散在用户手中可以回收而没有回收的废硬质合金数量可达一万余吨。说明回收废硬质合金开发钨的第二资源事业,是大有可为的。

     在中国,回收废硬质合金的工艺方法有硝石法,氧化法、锌熔法、电解法等,现将几种回收工艺简述如下:

     一、锌熔法
锌熔法是将锌粒同废合金一起装入锌熔炉中使锌熔化,与废合金中的钴生成锌钴合金,熔块粉碎后,用20%的稀硫酸处理,则锌钴合金以硫酸锌和硫酸钴形式进入溶液。这种方法是酸浸过程费用高,而且费时间,并且需要附加设备。为此,很多厂家采取了在高温下用真空蒸馏法脱释。除锌后残留物即为碳化钨和钴组成的碎性产物。也有的用二段锌熔法,先在空气中于650℃下直接锌熔,而后在真空中蒸馏除锌,得到海绵状产物。还有的用气相锌熔,使锌蒸汽扩散到废合金中与钴生成锌钴合金,生成的合金粉末质量高,处理费用低。

    二、氧化法
    将废合金在高温下通氧气强化反应,氧化时间取决于合金块的大小,钨和钴均转变成氧化物,反应物是脆性的,易破碎。然后可用纯碱浸出得钨酸钠溶液,再用盐酸分解、氨净化,蒸发结晶即可得到钨氧化物,钴痢从渣中单独处理。也可先用盐酸和硫酸浸出,使钴变成钴盐,则钨氧化物从渣中单独处理。

    三、电解法
    电解法回收废硬质合金,可用各种酸、碱作电解质。如用盐酸作电解质时,则以废钨钴合金作第一极,用比它大的石墨件作第二,第三极,同时浸入到盐酸中,以废合金做阴板进行电解,钻进入电解液,碳化钨脱落下来。如果在电解液中加锌,使溶液发生氢饱和,即可控制碳化钨发生氧化,可直接回收碳化钨。电解可用交流电源也可用直流电源。交流电解时电流为3A,用直电流电解时电流为lA。电解质浓度为0.01-10摩尔/升,电极电压保持在0.1-2.0V之问,如果超过2.0V,则硬质相易氧化,低予0.1V,钴难熔出。

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