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废旧碳化钨硬质合金氧化溶解

时间:2018-03-19 16:59:48来源:本站人气:78

    氧化法是指废旧的碳化钨-钴金属(硬质合金)或残金属钨先与氧作用生成钨、钴氧化物,进而与碱作用生成水溶性的钨酸钠,从而与固态氧化钻分离的钨再生方法。生产中通常以硝石或富氧空气为氧化剂,因而又有硝石熔炼法和富氧空气氧化法之分。
    
    1.1硝石熔炼法
    硝石熔炼法是最早工业化应用的回收废硬质合金的方法。它是以硝石(硝酸钠)和空气中的氧气作为氧化剂,在高温下将硬质合金废料中的钨转变成氧化钨,并与硝酸钠的分解产物氧化钠作用,生成可溶性的钨酸钠,其主要反应为:
    2NaNO3=2NaO+2O2+N2
    2WC+5O2=2WO3+2CO2(g)
    WC+CO2=W+2CO(g)
    WO3+Na2O=Na2WO4
 
  熔炼在反射炉中进行,以重油或煤气为燃料,当温度达到硝石熔化温度时,熔融硝石便与废旧钨原料剧烈反应,温度很快升到1073-1173K。定期搅拌熔合1h后,排出熔融产物,熔融产物经冷却、破碎、浸出和过滤后,得到Na2WO4溶液和C02O3渣。
   所得Na2WO4溶液可用如下工艺流程制备三氧化钨:钨酸钠溶液→加盐酸沉淀→钨酸沉淀→氨溶过滤→蒸发结晶→过滤洗涤→仲钨酸铵→煅烧→三氧化钨。钴渣用盐酸浸出,得到氯化钴溶液,然后用通常的方法净化处理;也可用硝酸溶解钴渣,生成的硝酸钴溶液经净化后可与Nla2WO4溶液混合,制取钨钴共沉淀物。钨钴共沉淀物经煅烧和氢还原可得剑细粒级的钨钴复合粉末,用于再制硬质合金。
    硝石熔炼法适宜处理各种含钨废杂物料,具有反应快、生产能力大和钨回收率高的特点,从黑钨矿碱分解渣熔融至得到钨酸钠溶液,钨的回收率达98%~99%。但陔法也存在熔炼过程中产生大量污染环境的NO.气体的问题。用较廉价的硫酸钠取代硝石时,虽然对环境的污染程度有所减轻,但所排放的含S02废气也必须治理。以硫酸钠为氧化剂时所用的设备和以硝石为氧化剂时相同,但前者的熔炼温度要高达1373K,熔合时问需2—3h,方可收到与后者相同的效果。

    2.富氧空气氧化法
    富氧空气氧化法是将富氧空气通人已加热至1073-1173K的氧化炉中,先使含钨废杂物中钨氧化成WO3,然后用碱溶解WO3,制得Na2WO4溶液的过程。氧化反应一旦开始,即可靠反应热并通过供氧量来控制反应温度,从而去除了外加热源。氧化时间为2—7h,具体时间视含钨废杂料的性质和形状而定。氧化产物一般需经球磨、过筛,筛上物返回氧化,筛下物用碱液溶解得到Na2WO4溶液。Na2WO4溶液即可按常规方法制成仲钨酸铵或其他钨制品。若含钨废杂物中含有钴,则可从碱不溶渣中回收钴。因WO3在氧化温度下升华,所以WO3的升华损失不可避免,到制得Na2WO4的钨回收率通常为94%-97%。
    该法适宜处理棒、条、丝、板等金属钨和硬质合金等含钨废杂物料。也可采用点火后自燃氧气的方法处理钨粉、WC粉等含钨废杂物料,以减少WO3的升华损失。

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