处理废硬质合金的方法

专利名称：处理废硬质合金的方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域。具体而言，本发明涉及处理废硬质合金的方法。
背景技术：
随着世界经济的迅猛发展，全世界对硬质合金产品的需要是越来越大，但钨作为一种有限的资源，储量也在日益减少。利用废硬质合金的回收钨资源不仅能提高钨资源的综合利用率，而且能降低废硬质合金对环境的污染。
然而，目前处理废硬质合金的方法，仍有待改进。发明内容
本发明是基于发明人的下列发现而完成的
目前国内外废硬质合金的处理方法主要有机械破碎法、锌熔法和电溶解法。机械破碎法是一种最为简单的回收方法，其不改变硬质合金废料的化学组成；也无须对钨和钴进行分离，只需对硬质合金废料作表面清洁处理后，进行机械破碎和球磨，即可得到与硬质合金废料的化学组成几乎相同(除铁含量有所增加和碳含量有所减少外)的硬质合金混合料。该方法虽然具有流程短，投资少的特点，但是破碎效率低，所制取的粉末杂质含量较高， 粒度均匀性较差，对重新烧结制成的硬质合金有不少不利影响。锌熔法处理硬质合金，是在 900°C 1000°C下，锌与硬质合金含钴废料中的钴形成锌钴合金，锌浸入钴基体引起该相膨胀，经真空蒸馏除锌，硬质合金则变为疏松多孔体，然后经破碎、研磨得到碳化钨一钴混合粉末，再用该粉末制取硬质合金产品。该方法存在设备投资大，生产成本和能耗高的缺点， 且锌熔散剂对环境有一定的污染。电溶解法，是在电场作用下，以废硬质合金为阳极，使用适宜的电解质，通常在酸性介质中，通过控制阳极电位，将硬质合金废块料中的黏结剂钴选择性地溶入电解质中，再用化学冶金方法处理，其中碳化钨以阳极泥的形态产出，将其脱氧后可得到碳化废硬质合金末，然后再生产成硬质合金产品。但该法一般只适于处理钴含量大于8%的废硬质合金料，且工艺流程较长，整套电解设备较复杂。
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一亦或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种对废硬质合金进行回收处理的方法。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种对废硬质合金进行处理的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤对废硬质合金进行氧化处理，以便将废硬质合金中的钨转化为氧化钨。由此，废硬质合金在氧化过程中会放出一些热量，充分利用这部分热量可降低氧化过程中的电耗，从而一定程度上降低了废硬质合金处理的成本。另外，根据本发明的实施例，将经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应，以便将氧化钨转化为钨酸盐。由此，可以有效地使废钨资源得到回收利用，进而扩大废硬质合金的使用价值。
另外，根据本发明实施例，该对废硬质合金进行处理的方法还可以具有如下附加的技术特征
根据本发明的一个实施例，该废硬质合金为选自废旧硬质合金产品、硬质合金打磨下来的粉末废料、硬质合金桌面料和硬质合金地面料的至少一种。由此，能够有效地使废钨资源得到回收利用，进而扩大废硬质合金的使用价值。
在本发明的一个实施例中，对所述废硬质合金进行氧化处理，是在马弗炉中，在存在氧气的情况下，对所述废硬质合金进行加热而完成的。由此，可以提高处理废硬质合金的氧化效率，从而进一步提高废硬质合金回收处理的效率。
其中，根据本发明的一个实施例，在马弗炉中，废硬质合金的装舟量为O. 5^1. Okg/ 舟，推舟速度为2舟/20 40分钟。
根据本发明的一个具体示例，采用四管马弗炉进行氧化处理。
在本发明的一个实施例中，所述氧气是以空气的形式提供的，所述氧化处理是在 800^980摄氏度下持续氧化6 12小时完成的。在本发明的一个实施例中，以l(T40m3/h的流速向所述马弗炉中供给空气。由此，可以提高处理废硬质合金的氧化效率，从而进一步提高废硬质合金回收处理的效率。
在本发明的一个实施例中，所述马弗炉具有第一至第五带温区，其中，第一带温区的温度为80(T90(TC，第二带温区的温度为82(T900°C，第三带温区的温度为88(T920°C，第四带温区的温度为90(T950°C，第五带温区的温度为92(T980°C。根据设定的优选工艺条件对废硬质合金进行氧化，能够使废硬质合金得到充分的氧化，进一步能够提高热能利用效率，使电量消耗减少，进而能够有效提高生产效率，降低生产成本，从而适用于大规模的批量生产。另外，充分利用废硬质合金中的金属钨氧化时放热的特性，可以减少电量消耗，从而降低生产成本。
在本发明的一个实施例中，在使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应之前， 预先将经过氧化处理的废硬质合金依次进行球磨处理和筛网过滤，然后将筛下物与碱发生反应，其中所述筛网的孔径为15CT180微米。根据本发明的一个具体示例，将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比5飞1进行球磨处理45飞O分钟。由此，通过球磨处理及筛网过滤可以有效地将经过氧化处理的废硬质合金中未完全氧化的部分除去，进而能够高效地获得包含氧化钨、钨酸盐及少量杂质氧化物的筛下物，从而可以进一步提高对废硬质合金进行处理的效率和效果。
在本发明的一个实施例中，使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应，是通过将所述经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠溶液混合，并在预定温度和预定压力下保持广3小时而完成的。由此，可以使经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠溶液充分混合后完全反应，从而能够大大提高废硬质合金的回收率。
在本发明的一个实施例中，所述氢氧化钠溶液的浓度为3飞mol/L，所述预定温度为14CT160摄氏度，所述预定压力为5飞个标准大气压。由此，可以使经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠溶液充分混合后完全反应，进一步能够提高将经过氧化处理的废硬质合金通过碱处理转化为钨酸盐的效率，从而能够提高废硬质合金的处理效率和效果，另外，通过碱处理还可以逐步分离废硬质合金中所含有的其他金属元素，例如Fe、Co、Ni和Mn等。
在本发明的一个实施例中，本发明的对废硬质合金进行处理的方法进一步包括利用钨酸盐制备仲钨酸铵。例如，根据本发明的一个实施例，通过对所获得的钨酸钠进行离子交换与结晶处理，可以制备获得仲钨酸铵。由此，可以从废硬质合金中得到最终的钨回收产品，经检测杂质合格后可以作为正常的钨制品原料使用，从而能够提高废硬质合金的回收利用价值。
根据本发明的实施例的废硬质合金的处理方法可以实现下列优点至少之一
I、根据本发明的实施例的废硬质合金的处理方法，采用四管马弗炉为处理废硬质合金的主要设备，能够提高处理废硬质合金的氧化效率，提高日处理量，从而适用于大规模的批量生产；
2、根据本发明的实施例的废硬质合金的处理方法对废硬质合金进行氧化处理，可以充分利用废硬质合金中金属钨的氧化放热特性，合理调整工艺，降低能耗，从而能够降低回收成本；并且，经过氧化处理的废硬质合金极易破碎，由此，能够提高回收效率和回收率。 具体地，经过氧化处理的废硬质合金经一次球磨破碎后的80目筛下物能够达99%以上；
3、根据本发明的实施例的废硬质合金的处理方法，在废硬质合金氧化后使用碱溶液对其进行碱处理时，通过控制碱液溶度、温度以及压力可以使氧化钨的溶解度达到98% 以上，从而能够显著提高钨的回收率。另外，还可以使钨与其它有价金属元素分离，同时能够对其它金属进行回收，从而能够提高金属利用率，减少对环境的污染；
4、根据本发明的实施例的废硬质合金的处理方法，处理后获得的再生产出的粉末，无论杂质含量还是粒度均匀性均可达钨精矿制成的粉末标准，可满足后续产品对原料的质量要求。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。


本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中
图I是根据本发明一个实施例的废硬质合金的处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，在本发明中所述的废硬质合金，其主要包含钨、钴、镍、铁和锰的等金属元素，由此，利用本发明的对废硬质合金进行的处理方法，通过将所述废硬质合金依次进行氧化处理和碱处理，就能够有效地分离回收各种金属。具体方法如下所述
在本发明的一个方面，本发明提出了一种对废硬质合金进行的处理方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤
SlOO :对废硬质合金进行氧化处理，将钨氧化为氧化钨
在该步骤中，对废硬质合金进行氧化处理，由此，废硬质合金可以与氧气主要发生下列反应
WC+Co+02 (g)(加热)—W03+Coff04+C02 (g),
WC+Ni+02 (g)(加热)—W03+Niff04+C02 (g),
从而，通过对废硬质合金进行氧化处理，可以将废硬质合金中所包含的废钨等金属转化为含三氧化钨的混合物。
其中，根据本发明的实施例，该废硬质合金的来源不受特别限制。根据本发明的具体示例，废硬质合金可以为选自废旧硬质合金产品、硬质合金打磨下来的粉末废料、硬质合金桌面料和硬质合金地面料的至少一种。由此，能够有效地使废钨资源得到回收利用，进而扩大废硬质合金的使用价值。
根据本发明的实施例，用于对废硬质合金进行氧化处理的手段不受特别限制，可以利用任何已知手段对废硬质合金进行氧化处理。根据本发明的实施例，对废硬质合金进行氧化处理，是在马弗炉中，在存在氧气的情况下，对所述废硬质合金进行加热而完成的。 由此，可以提高处理废硬质合金的氧化效率，有效地得到包括氧化钨和其他杂质的经过氧化处理的废硬质合金，从而能够进一步提高废硬质合金回收处理的效率。
其中，根据本发明的实施例，马弗炉的型号并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以采用四管马弗炉(湖南湘潭新大硬质合金设备有限公司)。根据本发明的一个实施例，所采用的四管马弗炉总重约为22吨，炉体外形尺寸为10024*2302*2452(mm)，炉管规格为7500*300*70 (mm)采用的是铬镍耐高温钢，最高工作温度1000°C，炉子使用五带加热， 总功率为18CT190KW。因为，这种炉子结构简单，四根炉管共炉腔温度场均匀，热效率高，电耗少，能够提高产品质量，克服炉管温度不均而引起原粒度不均匀的缺点，能适于大规模的生产。
另外，根据本发明的实施例，在马弗炉中进行氧化处理时，废硬质合金的装舟量以及推舟速度不受特别限制。根据本发明的一个具体示例，在马弗炉中，废硬质合金的装舟量为O. 5 I. Okg/舟，推舟速度为2舟/20 40分钟。
根据本发明的一些实施例，利用马弗炉对废硬质合金进行氧化处理时，所述氧气的形式、氧化处理的温度以及氧化处理的时间均不受特别限制。根据本发明的一些具体示例，所述氧气是以空气的形式提供的。在本发明的一个实施例中，以l(T40m3/h的流速向所述马弗炉中供给空气。由此，能够为氧化处理提供充足的氧气，从而能够提高氧化效率，使废硬质合金充分氧化，并且能够充分利用废硬质合金中金属钨氧化所发出的热量，进而可以显著降低耗电量，降低处理成本。根据本发明的一些实施例，所述氧化处理是在800、80 摄氏度下持续氧化6 12小时完成的。由此，可以提高处理废硬质合金的氧化效率，从而进一步提高废硬质合金回收处理的效率。根据本发明的具体示例，本发明采用的马弗炉具有第一至第五带温区。在本发明的实施例中，设置马弗炉第一至第五带温区的温度为80(Γ980 摄氏度，其中第一带温区的温度为80(T90(TC，第二带温区的温度为82(T90(TC，第三带温区的温度为88(T920°C，第四带温区的温度为90(T950°C，第五带温区的温度为92(T980°C。 由此，马弗炉具有的五带温区的温度设置是逐渐升高的，在第一带温区中较易氧化的废硬质合金在较低温度下优先氧化，而难氧化的废硬质合金逐渐在后一级的温带区被氧化。由此可以通过设置马弗炉第一至第五带温区的温度来提高废硬质合金的氧化速度，进一步提高废硬质合金的处理效率。根据本发明的实施例，通过设置马弗炉五带温区的温度由第一至第五带温区逐渐升高的工艺方法，能够使得炉腔内温度均匀，热效率更高，电耗少，可以在节省废硬质合金氧化能耗的同时使废硬质合金得到充分地氧化，克服了炉管温度不均而引起原粒度不均匀的缺点。这种五带温区温度逐渐升高的工艺方法，能适于大规模的生产， 最终提高产品质量。从而进一步提高了废硬质合金回收处理的质量和效率，降低回收成本。另外，利用前面所述的第一至第五带温区，可以充分利用废硬质合金氧化时会释放放热，可以减少电量消耗，从而降低生产成本。
S200 :通过碱处理将氧化钨转化为钨酸盐
在本发明的一个实施例中，在使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应之前， 可以预先将经过氧化处理的废硬质合金依次进行球磨处理和筛网过滤，然后将筛下物与碱发生反应。由此，通过球磨处理及筛网过滤可以有效地将经过氧化处理的废硬质合金中未完全氧化的部分除去，有效地获得包含氧化钨、钨酸铵及少量杂质氧化物的筛下物，进而将筛下物进行碱处理，能够有效地将钨与其他金属分离，而可以将未完全氧化的筛上物返回重新进行氧化处理，从而能够充分有效地回收钨资源，避免浪费，最终提高对废硬质合金进行处理的效率和效果。
根据本发明的实施例，进行球磨处理的具体条件不受特别限制。根据本发明的一个具体示例，可以将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比5飞1进行球磨处理 45飞O分钟。由此，能够将经过氧化处理的废硬质合金充分磨碎，减小其颗粒大小，有利于对其进行后续的筛网过滤处理。此外，根据本发明的实施例，可以采用的筛网的型号也不受特别限制，可以根据后续工艺特点选择筛网，根据本发明的一个具体事例，筛网孔径大小为 15(Γ180微米。由此，利用该孔径范围内的筛网对经过氧化及球磨处理的废硬质合金进行筛网过滤处理，能够在缩短工艺周期且不浪费大量人力的前提下，有效地除去大块的已氧化的或未氧化的废硬质合金，从而有利于进行后续处理。
将步骤SlOO中所得到的经过氧化处理的废硬质合金置于碱溶液中进行碱处理， 如前所述，经过氧化处理的废硬质合金中含有氧化钨，氧化钨在碱溶液中会发生下列反
W03+20r=WO42^H2O,
由此，可以将经过氧化处理的废硬质合金中所含有的氧化钨转化为钨酸盐。
根据本发明的实施例，在本文中所使用的术语“碱”应做广义理解，可以是强碱、弱碱、有机碱、无机碱、强碱弱酸盐，也可以是在溶于水时能够提供0!Γ的金属氧化物，通常这些物质在溶液状态下能够提供MT。根据本发明的实施例，优选采用氢氧化钠，由此，可以通过使得经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠反应，可以将氧化钨转化为钨酸钠。
根据本发明的实施例，使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应，是通过将所述经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠溶液混合，并在预定温度和预定压力下保持广3 小时而完成的。根据本发明的实施例，利用碱溶液对经过氧化处理的废硬质合金进行碱处理的工艺参数也不受特别限制。本领域技术人员可以根据需要，或者通过预先实验来确定。 但是，需要说明的是，适宜的氢氧化钠浓度可以使废硬质合金得到充分碱化且不浪费过多的氢氧化钠。调置适宜的预定温度和压力可以进一步提高将经过氧化处理的废硬质合金通过碱处理转化为钨酸盐的效率，从而能够进一步提高废硬质合金的处理效率和效果。根据本发明的一个实施例，碱处理的工艺参数为氢氧化钠溶液的浓度为3飞mol/L，预定温度为14CT160摄氏度，预定压力为5飞个标准大气压，处理时间为广3小时。由此，可以使经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠溶液混合后充分反应。发明人惊奇地发现，通过上述碱处理条件，能够在碱处理过程中逐步分离在废硬质合金中所含有的其他金属元素，例如以离子形式存在的Fe、Cu和Mn等金属元素可以以沉淀的形式分别被逐步地分离出来，从而一方面提高了所得到钨酸盐的纯度，另一方面还可以回收Fe、Cu和Mn等金属元素，并且可以实现Fe、Cu和Mn等金属元素的分离。在进行碱处理之后，通过对溶液进行过滤可以获得钨酸盐溶液，也可以对沉淀物进行回收。由此，在氧化钨进行碱化的过程中同时获得了其他金属沉淀物等附加产品，例如，氢氧化二铁、氢氧化锰等，并且这些金属沉淀物是被逐渐分离得到的。
根据本发明的实施例，将经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠发生碱化反应， 将废硬质合金中的氧化钨转化为钨酸钠。由于碱化过程中会受到氧化后废硬质合金中杂质的影响，会增大氢氧化钠溶液对氧化钨进行碱化的难度。如果单一地增大氢氧化钠的浓度来增强碱化程度，过强的碱性溶液可能会腐蚀反应设备，甚至损坏设备，降低设备使用年限。通过增加反应温度或压力可以使碱化反应容易进行，但温度过高或者压力过大反而不利于碱化反应的进行，同时会增加额外的能耗，使废硬质合金回收成本增加。为此，在本发明的实施例中，发明人对氢氧化钠浓度、反应温度及反应压力进行了优化。根据本发明的一些示例，在碱化过程中通过综合选择，采用浓度为3飞mol/L的氢氧化钠溶液、14(Γ160摄氏度的反应温度以及5飞个标准大气压的反应压力来控制整体反应条件，在将碱化过程中所需能耗减少到最低的同时，使得废硬质合金中的氧化钨被充分碱化。由此，可以有效地使废钨资源得到回收利用，提高废硬质合金的处理效率同时降低生产成本，进而扩大废硬质合金的使用价值。
根据本发明实施例的方法对废硬质合金进行处理后，可以有效地将废硬质合金中所包含的钨转化为钨酸盐，例如钨酸钠。另外，发明人发现根据本发明的方法所得到的钨酸钠可以有效地用于制备仲钨酸盐，例如仲钨酸铵。由于根据本发明的方法所得到的钨酸钠的纯度较高，因而，本领域技术人员可以采用任何已知的方法，将所得到的钨酸钠转化为仲钨酸盐例如仲钨酸铵。根据本发明的一个实施例，可以进一步对钨酸钠进行离子交换与结晶处理，从而达到利用钨酸钠制备仲钨酸铵的目的。由此，可以进一步利用钨酸盐来制备仲钨酸铵。关于这些后处理的具体条件，本领域技术人员可以采用任何的已知方法和设备，在此不再赘述。在得到仲钨酸铵后，可以利用其制备各种钨制品，使废硬质合金资源得到高效回收利用。而现有技术中，废硬质合金则主要用于石油钻探、煤炭钻探、铲雪片、防滑钉等工具的制作，或者可以与钨混合作为铸造废硬质合金原料，用于各种易磨损材料的喷涂料，应用范围小，只能用于再生产中低档硬质合金。本发明提供的对废硬质合金进行处理的方法可以得到高纯度的钨酸盐，进而能够得到高纯度的仲钨酸铵结晶，其可以作为正常钨制品原料使用，从而能够有效地提高废硬质合金的回收利用价值。
此外，根据本发明实施例的方法对废硬质合金进行处理后，可以利用盐酸溶液从获得钨酸盐后的反应废渣中制备氯化钴，进而将获得的氯化钴转入钴回收工艺流程中，能够有效地回收钴，从而能够进一步提高废硬质合金的回收利用价值。
这种将废硬质合金进行回收处理制得的钨制品原料成本低，弥补市场上钨资源短缺、价格昂贵的缺陷。钨矿是不可再生资源，钨的二次资源利用不仅避免了资源浪费，同时避免了大量的废硬质合金污染环境、破坏生态平衡。以往处理废硬质合金的方法，效率低、 能耗高、设备复杂或再生硬质合金不稳定。本发明提供的废硬质合金处理方法，设备、工艺方法简单，只需要在控制合适工艺条件下即可完成，且废硬质合金回收处理效率高，回收的钨质量好。
下面通过具体的实施例，对本发明进行说明，需要说明的是这些实施例仅仅是为了说明目的，而不能以任何方式解释成对本发明的限制。另外，在下列实施例中如果没有特别说明，则所采用的设备和材料均为市售可得的。
一般方法
原料废硬质合金(废硬质合金的元素分析见下表I)、氢氧化钠溶液的浓度为 3飞mol/L和压缩空气。
设备四管马弗炉、铬镍不锈钢舟皿、球磨机、硬质合金球、筛机、分解槽。
表I.废硬质合金主要元素分析(％)
CoFeMnSiCaNiCrAlC7.5O. 0100O. 0034O. 0020O. 00200.00500.0030O. 00106. 05
其中，四管马弗炉总重约为22吨，炉体外形尺寸为10024*2302*2452(mm)，炉管规格为7500*300*70 (mm)采用的是铬镍耐高温钢，最高工作温度1000°C，炉子使用五带加热， 总功率为18CT190KW。这种炉子结构简单，四根炉管共炉腔温度场均匀，热效率高电耗少，提高产品质量，克服了炉管温度不均而引起原粒度不均匀的缺点，能适于大规模的生产。
在下列实施例中，对废废硬质合进行处理的主要步骤是
I)调整好工艺参数五带温区设定在80(T980°C之间，推舟速度为2舟/20 40分钟，按照l(T40m3/h的速度引入压缩空气。
2)将废硬质合金平装在铬镍不锈钢舟皿内，按工艺要求推入料舟。进行氧化处理 6^12小时后，废硬质合金将会被氧化成黄色的氧化钨。
3)将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比5飞I进行球磨处理45飞O 分钟，并过8(Γ100目筛网，以便获得包含氧化钨和钨酸钴的等杂质氧化物的筛下物(将筛上物返回重新进行氧化处理)。
4)在5飞个大气压下，将筛下物与3 5mol/L浓度的NaOH溶液加热至14(Tl60摄氏度充分溶解，可分离出Na2WO4溶液和部分杂质沉淀物如Fe (OH) 2、Mn (OH) 2等。
5)可以将各种杂质沉淀物进行回收利用，然后，按照传统手段，将Na2WO4溶液再经过离子交换蒸发结晶进一步除杂，制取到仲钨酸铵结晶，检测杂质合格后可以做正常钨制品原料使用。
实施例I
按照一般方法中所描述的程序对废硬质合金进行处理。其中，推舟速度为2舟/25 分钟，工艺温度为第一带温区为800°C，第二带温区为820°C，第三带温区为880°C，第四带温区为900°C，第五带温区为920°C，按照25m3/h的流速从炉尾通入压缩空气。
取30kg废硬质合金球按每舟O. 7kg平放在舟皿内，打开前炉门按工艺要求推入料舟，前炉门保持打开状态，便于排出反应产生的气体和过量的空气。连续推舟运行，经过 6个多小时处理后，氧化的废合金球由表向里裂开，有片状脱落。将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比6:1装入球磨机磨45min,然后过80目筛网(孔径为180微米)， 以便获得筛上物和筛下物。其中，筛上物占20%，主要是合金球未氧化透形成的细小硬块， 可将其进行重新氧化、破碎；筛下物占80%，主要为氧化钨和钨酸钴及少量杂质氧化物的混9合粉末，取样分析C含量为1.4%。按照此工艺生产，每天能处理322kg，耗电量按计算约为 2500 3000 度 / 吨。
实施例2
按照一般方法中所描述的程序对废硬质合金进行处理。其中，推舟速度为2舟/35 分钟，工艺温度为第一带温区为840°C，第二带温区为860°C，第三带温区为880°C，第四第五带温区为920°C，按照25m3/h的流速从炉尾通入压缩空气。
取30kg废硬质合金球按每舟O. 7kg平放在舟皿内，打开前炉门按工艺要求推入料舟，前炉门保持打开状态，便于排出反应产生的气体和过量的空气。连续推舟运行，经过8 个多小时的处理后，氧化的废合金球由表向里裂开，有片状脱落。将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比6:1装入球磨机磨60min,然后过80目筛网(孔径为180微米)，以便获得筛上物和筛下物。其中，筛上物占7%，可将其进行重新氧化破碎；筛下物占93%，取样分析C含量为0.4%。按照此工艺生产，每天能处理230kg，耗电量按计算约为1800 2200度 /吨。
实施例3
按照一般方法中所描述的程序对废硬质合金进行处理。其中，推舟速度2舟/40 分钟，工艺温度为第一带温区为860°C，第二带温区为880°C，第三带温区为900°C，第四带温区为940°C，第五带温区为950°C，按照25m3/h的速度从炉尾通入压缩空气。
取30kg废硬质合金球按每舟O. 7kg平放在舟皿内，打开前炉门按工艺要求推入料舟，前炉门保持打开状态，便于排出反应产生的气体和过量的空气。连续推舟运行，经过10 个多小时的处理后，氧化的废合金球由表向里裂开，有片状脱落。将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比6:1装入球磨机磨60min,然后过80目筛网(孔径为180微米)，以便获得筛上物和筛下物。其中，筛上物占1%，可将其进行重新氧化破碎；筛下物占99%，取样分析C含量为O. 0140%。按照此工艺生产，每天能处理201kg，耗电量按计算约为1500 2000 度/吨。
实施例4
按照一般方法中所描述的程序对废硬质合金进行处理。其中，推舟速度为2舟/45 分钟，工艺温度为第一带温区为900°C，第二带温区为900°C，第三带温区为920°C，第四第五带温区为950°C，按照25m3w/h的流速从炉尾通入压缩空气。
取30kg废硬质合金球按每舟O. 7kg平放在舟皿内，打开前炉门按工艺要求推入料舟，前炉门保持打开状态，便于排出反应产生的气体和过量的空气。经过11个多小时的处理后，氧化的废合金球由表向里裂开，有片状脱落。将合金球与经过氧化处理的废硬质合金按照重量比6:1装入球磨机磨60min，然后过80目筛网(孔径为180微米)，以便获得筛上物和筛下物。其中，筛上物占O. 9%，可将其进行重新氧化破碎；筛下物占99. 1%，取样分析C含量为O. 015%。按照此工艺生产，每天能处理179kg，耗电量按计算约为200(Γ2500度/吨。
综合多次实例分析，对比各工艺条件下对废硬质合金氧化程度、处理量及能耗等各方面的影响，发明人发现，实施例3中废硬质合金氧化程度高、处理量大及能耗低。由此， 本发明确定实施例3中所述的工艺条件为最佳工艺条件。
实施例5
取实例3中获得的筛下物，利用拉曼光谱仪、X-射线衍射仪、X-射线能谱仪、X-Ray荧光光谱仪、红外碳硫分析仪等设备将其进行杂质分析，结果见下表2。
表2.氧化后废合金球主要杂质元素含量(％)
权利要求
1.一种对废硬质合金进行处理的方法，其特征在于，包括对所述废硬质合金进行氧化处理，以便将钨转化为氧化钨；以及使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应，以便将所述氧化钨转化为钨酸盐，任选地，所述废硬质合金为选自废旧硬质合金产品、硬质合金打磨下来的粉末废料、硬质合金桌面料和硬质合金地面料的至少一种。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，对所述废硬质合金进行氧化处理，是在马弗炉中，在存在氧气的情况下，对所述废硬质合金进行加热而完成的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述废硬质合金的装舟量为O.5^1. Okg/ 舟，推舟速度为2舟/20 40分钟。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述氧气是以空气的形式提供的，所述氧化处理是在800、80摄氏度下持续氧化6 12小时完成的，任选地，以l(T40m3/h的流速向所述马弗炉中供给空气。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述马弗炉具有第一至第五带温区，其中，第一带温区的温度为80(T90(TC，第二带温区的温度为82(T900°C，第三带温区的温度为88(T920°C，第四带温区的温度为90(T950°C，第五带温区的温度为92(T980°C。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应之前，预先将经过氧化处理的废硬质合金依次进行球磨处理和筛网过滤，然后将筛下物与碱发生反应，其中所述筛网的孔径为15(Γ180微米。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将合金球与所述经过氧化处理的废硬质合金按照重量比5飞1进行所述球磨处理45飞O分钟。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应，是通过将所述经过氧化处理的废硬质合金与氢氧化钠溶液混合，并在预定温度和预定压力下保持Γ3小时而完成的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为3飞mol/L，所述预定温度为14CT160摄氏度，所述预定压力为5飞个标准大气压。
10.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括利用所述钨酸盐制备仲钨酸铵。
全文摘要
本发明提出了一种对废硬质合金进行处理的方法，该方法包括对所述废硬质合金进行氧化处理，以便将钨转化为氧化钨；以及使经过氧化处理的废硬质合金与碱发生反应，以便将所述氧化钨转化为钨酸盐。利用该方法能够有效地对废硬质合金进行处理。
文档编号C22B7/00GK102925692SQ201210375190
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者赵立夫, 谢海根, 徐国钻, 黄一春, 邹兴金, 李红超 申请人:崇义章源钨业股份有限公司