[發明專利]一種分解硬質合金的濕法冶金方法

無效

• 申請號: 200910042814.0
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN101824539A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 孫世凡
• 申請（專利權）人: 孫世凡
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B23/00;C22B34/36;C22B59/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種分解硬質合金的濕法冶金方法，具體地說，涉及一種在鹽酸溶液中用雙氧水作氧化劑分解碳化鎢基硬質合金粉末料，浸出其中的合金成份鈷、鎳、銅、稀土及雜質成份鐵、錳等，所用雙氧水可以是不同濃度的過氧化氫水溶液，所分解的硬質合金包括各種牌號的鎢鈷合金、鎢鈷鈦合金、鎢鈷鉭合金、鎢銅合金、鎢鎳合金、鎢稀土合金等。所分解的粉末料包括廢舊硬質合金鋅熔料、加工硬質合金時磨下的磨削料(也稱磨削泥、黑泥)、報廢的混合料、未燒結的廢坯料等，制取的產品有鎢合化物、鈷化合物、鎳化合物、銅化合物、稀土化合物、鐵化合物等。

背景技術

鎢屬于高硬度、高比重、高熔點的難熔金屬，鈷、鎳、鉭等屬于稀有金屬，銅是重要的有色金屬，都屬于資源稀缺、用途廣泛的戰略性金屬。由于資源稀缺，廢舊硬質合金的回收再生利用已越來越被人們重視，而廢舊硬質合金粉末料，包括鋅熔料、磨削料(也稱磨削泥、黑泥)、廢混合料、未燒結的廢坯料等，其再生處理工藝主要是通過酸分解，將其中的鈷、鎳、銅、鐵、錳等浸出進入溶液，經過濾洗滌，鎢仍以碳化鎢形式留在濾餅中與鈷、鎳、銅、稀土、鐵、錳等金屬分離，然后從溶液中除去鐵、錳等雜質，提取鈷、鎳、銅、鐵等金屬成分。到目前為止，經典和常用的酸分解浸出碳化鎢基硬質合金的方法有：(1)在鹽酸溶液中用氯酸鈉或次氯酸鈉或氯氣作氧化劑進行分解；(2)在硫酸溶液中用氯酸鈉或次氯酸鈉或氯氣作氧化劑進行分解；(3)在硝酸溶液中加氫氟酸進行分解；這些方法雖然都有較好地分解浸出效果，但也存在以下缺點：

1、在鹽酸溶液或硫酸溶液中加入氯酸鈉、次氯酸鈉、氯氣后均產生大量的氯氣排放，對環境污染較重；

2、在硝酸溶液中加入氫氟酸，鎢也被溶解進入溶液，增加了鎢與鈷、鎳、銅等的分離難度和成本，而且對環境污染更加嚴重；

3.對設備腐蝕嚴重。

本發明的目的是克服上述缺陷，提供一種簡便有較地分解硬質合金，有效浸出合金中鈷、鎳、銅、稀土、鐵、錳等金屬，顯著降低環境污染的酸分解濕法冶金方法。

發明內容

本發明的技術解決方案是根據過氧化氫在鹽酸溶液中的強氧化性，采用雙氧水作氧化劑，在耐酸攪拌反應釜或反應槽中用加有雙氧化水的鹽酸溶液分解碳化鎢基硬質合金，浸出其中的鈷、鎳、銅、稀土等合金成份及鐵、錳等雜質成份進入溶液，經過濾洗滌，濾餅中的主要成份碳化鎢，可制取硬質合金，也可制成三氧化鎢、鎢酸鈉、仲鎢酸銨、偏鎢酸或藍色氧化鎢等鎢化合物。將含鈷、鎳、銅、稀土等的濾液凈化除去鐵、錳、鈣、鎂、硅等雜質后，可分別制成鈷化合物、鎳化合物、銅化合物、稀土化合物、鐵化合物等。

具體實施方式

本發明的操作步驟和工藝條件如下：

1.將待分解的合金物料裝入球磨機中，根據鎢含量和物料粒度加入25～40％的水，蓋緊裝料蓋，啟動球磨機，根據物料粒度球磨0.5～6小時，一般球磨2～3小時，物料被磨成便于從球磨機自然流出的漿料。

2.根據待分解合金的物料量，于耐酸反應釜或反應槽中預先加入所需量的鹽酸，然后加入鹽酸體積20-30％的雙氧水，在攪拌下加入球磨好的合金漿料，加完漿料后，調節HCL濃度為4～10MOL/L(12～30％)。

3.然后邊升溫，邊繼續加入雙氧水，雙氧水總用量視合金漿料的牌號而定，一般為鹽酸用量的15～30％，所用雙氧水的過氧化氫濃度可以在5～35％，但最佳為25％以上。

4.浸出反應可以在常壓反應器中進行，為了提高反應速度，節省浸出時間，也可在高壓反應釜中進行。在常壓浸出時，加完鹽酸、雙氧水和合金漿料后，升溫至80～90℃，保溫反應4～24小時，一般為8～16小時。停止加溫，冷卻至70-80℃過濾。在高壓浸出時，向高壓反應釜中一次性加完所需鹽酸、雙氧水和合金漿料，加蓋密封后，視合金漿料成分，加熱至釜內壓力5-20公斤/平方厘米，保持1-3小時，停止加熱，待溫度降至70-80℃，過濾。

5.過濾后，用熱水洗滌濾渣2～4次。以下可按經典工藝或常規工藝或其他工藝條件處理濾渣和濾液，制取鎢化合物、鈷合化物、鎳化合物、銅化合物、鐵合化物等。

本發明的分解硬質合金的濕法冶金方法與現有分解硬質合金的濕法冶金方法相比，具有以下優點：

(1)采用雙氧水作氧化劑，可達到與用氯酸鈉、次氯酸、氯氣作氧化劑同樣的分解浸出效果；

(2)采用雙氧水用氧化劑，沒有氯氣排放，而且還能放出新生氧氣，大大降低了對環境的污染。

(3)由于采用雙氧水作氧化劑，浸出后的溶液中沒有鈉鹽，優化了廢水質量和后續工序的條件，更有利于溶液中有用金屬的提取。