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廢舊碳化鎢硬質合金氧化溶解

時間:2018-03-19 16:59:48來源:本站人氣:1593

    氧化法是指廢舊的碳化鎢-鈷金屬(硬質合金)或殘金屬鎢先與氧作用生成鎢、鈷氧化物,進而與堿作用生成水溶性的鎢酸鈉,從而與固態氧化鉆分離的鎢再生方法。生產中通常以硝石或富氧空氣為氧化劑,因而又有硝石熔煉法和富氧空氣氧化法之分。
    
    1.1硝石熔煉法
    硝石熔煉法是最早工業化應用的回收廢硬質合金的方法。它是以硝石(硝酸鈉)和空氣中的氧氣作為氧化劑,在高溫下將硬質合金廢料中的鎢轉變成氧化鎢,并與硝酸鈉的分解產物氧化鈉作用,生成可溶性的鎢酸鈉,其主要反應為:
    2NaNO3=2NaO+2O2+N2
    2WC+5O2=2WO3+2CO2(g)
    WC+CO2=W+2CO(g)
    WO3+Na2O=Na2WO4
 
  熔煉在反射爐中進行,以重油或煤氣為燃料,當溫度達到硝石熔化溫度時,熔融硝石便與廢舊鎢原料劇烈反應,溫度很快升到1073-1173K。定期攪拌熔合1h后,排出熔融產物,熔融產物經冷卻、破碎、浸出和過濾后,得到Na2WO4溶液和C02O3渣。
   所得Na2WO4溶液可用如下工藝流程制備三氧化鎢:鎢酸鈉溶液→加鹽酸沉淀→鎢酸沉淀→氨溶過濾→蒸發結晶→過濾洗滌→仲鎢酸銨→煅燒→三氧化鎢。鈷渣用鹽酸浸出,得到氯化鈷溶液,然后用通常的方法凈化處理;也可用硝酸溶解鈷渣,生成的硝酸鈷溶液經凈化后可與Nla2WO4溶液混合,制取鎢鈷共沉淀物。鎢鈷共沉淀物經煅燒和氫還原可得劍細粒級的鎢鈷復合粉末,用于再制硬質合金。
    硝石熔煉法適宜處理各種含鎢廢雜物料,具有反應快、生產能力大和鎢回收率高的特點,從黑鎢礦堿分解渣熔融至得到鎢酸鈉溶液,鎢的回收率達98%~99%。但陔法也存在熔煉過程中產生大量污染環境的NO.氣體的問題。用較廉價的硫酸鈉取代硝石時,雖然對環境的污染程度有所減輕,但所排放的含S02廢氣也必須治理。以硫酸鈉為氧化劑時所用的設備和以硝石為氧化劑時相同,但前者的熔煉溫度要高達1373K,熔合時問需2—3h,方可收到與后者相同的效果。

    2.富氧空氣氧化法
    富氧空氣氧化法是將富氧空氣通人已加熱至1073-1173K的氧化爐中,先使含鎢廢雜物中鎢氧化成WO3,然后用堿溶解WO3,制得Na2WO4溶液的過程。氧化反應一旦開始,即可靠反應熱并通過供氧量來控制反應溫度,從而去除了外加熱源。氧化時間為2—7h,具體時間視含鎢廢雜料的性質和形狀而定。氧化產物一般需經球磨、過篩,篩上物返回氧化,篩下物用堿液溶解得到Na2WO4溶液。Na2WO4溶液即可按常規方法制成仲鎢酸銨或其他鎢制品。若含鎢廢雜物中含有鈷,則可從堿不溶渣中回收鈷。因WO3在氧化溫度下升華,所以WO3的升華損失不可避免,到制得Na2WO4的鎢回收率通常為94%-97%。
    該法適宜處理棒、條、絲、板等金屬鎢和硬質合金等含鎢廢雜物料。也可采用點火后自燃氧氣的方法處理鎢粉、WC粉等含鎢廢雜物料,以減少WO3的升華損失。

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