[發(fā)明專利]廢硬質(zhì)合金的處理回收方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910043243.2
• 申請(qǐng)日: 2009-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN101525700A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒德良;沈佳;張重彥;陳小衛(wèi);張汝南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/05
• 分類號(hào): C22C1/05;C22C29/06
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 蔣 進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢硬質(zhì)合金的再生應(yīng)用，特別是廢硬質(zhì)合金的處理回收方法。

背景技術(shù)

硬質(zhì)合金具有很高的硬度、耐磨性能和彈性模量等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代工具材料、耐磨材料、耐高溫和耐腐蝕材料等方面得到廣泛應(yīng)用。制備硬質(zhì)合金的主要原料鎢和鈷又是價(jià)格高，礦藏量極少的稀有金屬，因此如何將無法再在生產(chǎn)中使用的廢硬質(zhì)合金制品進(jìn)行回收處理，重新用作制備硬質(zhì)合金的原料，一直受到高度的重視。目前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的廢硬質(zhì)合金的處理回收方法主要是機(jī)械破碎法，鋅熔法和電溶法。但是，這些方法都不同程度地存在回收利用設(shè)備比較復(fù)雜，處理工藝能耗高，存在環(huán)境污染問題，特別是在回收處理過程中加入了其它金屬后，用處理回收的硬質(zhì)合金粉生產(chǎn)的再生硬質(zhì)合金質(zhì)量難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述廢硬質(zhì)合金處理回收方法存在的設(shè)備復(fù)雜，能耗高，再生硬質(zhì)合金質(zhì)量不穩(wěn)定等技術(shù)問題，提供一種新的廢硬質(zhì)合金的處理回收方法，它采用高溫鍛燒與機(jī)械破碎和研磨相結(jié)合的工藝，回收的硬質(zhì)合金粉雜質(zhì)含量低，有利于提高再生硬質(zhì)合金的產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明的廢硬質(zhì)合金處理回收方法，它是一種先高溫鍛燒，再機(jī)械破碎和碾磨的方法，具體包括以下步驟：

a、將廢硬質(zhì)合金和填充劑炭黑裝入石墨舟皿中，在氫氣體下放入碳管爐中高溫煅燒，煅燒溫度為1600～2400℃，煅燒時(shí)間30～80分鐘，氫氣流量1.2～2.6m³/h；

b、將經(jīng)高溫煅燒后的廢硬質(zhì)合金卸舟、清洗表面后，用顎式破碎機(jī)和對(duì)輥破碎機(jī)兩段破碎成粒度為2～8mm的合金粒；

c、將破碎后的合金粒進(jìn)行球磨，球料比為(4～5)∶1，球磨時(shí)間8～16小時(shí)；

d、將球磨后的合金粉過篩，篩下的合金粉檢測(cè)合格后用于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝配料，制造硬質(zhì)合金。

本發(fā)明的廢硬質(zhì)合金的處理回收方法是在氫氣作保護(hù)氣體的碳管爐中，用1600～2400℃溫度鍛燒處理廢硬質(zhì)合金，使廢硬質(zhì)合金中的粘結(jié)金屬結(jié)構(gòu)得以解體，堅(jiān)硬的廢硬質(zhì)合金變得疏松多孔，極易破碎加工，因而比單純的機(jī)械破碎處理回收方法大大節(jié)約工時(shí)和能源。本發(fā)明在處理回收過程中未加入其它金屬，回收得到的合金粉與處理的廢硬質(zhì)合金具有相同的碳化鎢和粘結(jié)金屬成分組成，只需分析檢測(cè)合金粉中的游離碳和鐵含量合格后，即可用作生產(chǎn)再生硬質(zhì)合金的配料。而且，經(jīng)高溫鍛燒處理后得到的合金粉碳化鎢晶粒變得粗大，晶內(nèi)缺陷減少，因此，用這種回收的合金粉制成的再生硬質(zhì)合金具有更好的力學(xué)性能和較長的使用壽命，適用于制備各種礦山開采工具、金屬壓力加工用具和耐沖擊機(jī)械部件。本發(fā)明流程短，設(shè)備配套簡(jiǎn)單，環(huán)境污染小，合金回收率較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明回收合金粉生產(chǎn)的WC-20％Co硬質(zhì)合金顯微結(jié)構(gòu)金相照片。

圖3為傳統(tǒng)配料粉生產(chǎn)的WC-20％Co硬質(zhì)合金顯微結(jié)構(gòu)金相照片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：將5kg廢硬質(zhì)合金，以炭黑為填充劑，裝入石墨舟皿中，使炭黑覆蓋廢硬質(zhì)合金。再將石墨舟皿放入以氫氣作為保護(hù)氣體的碳管爐中進(jìn)行高溫煅燒處理，煅燒溫度1630～1700℃，煅燒保溫時(shí)間30分鐘，氫氣流量1.3m³/h。煅燒完成后出爐卸舟，并在冷卻至常溫后，將廢合金表面清洗干凈，再采用顎式破碎機(jī)與對(duì)輥破碎機(jī)兩段機(jī)械破碎，將廢合金破碎成粒度為2～8mm的合金粒。將機(jī)械破碎后的2～8mm合金粒裝入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行碾磨，球料比為5∶1，球磨時(shí)間16小時(shí)。將球磨后得到的合金粉卸料，并過篩，篩除粗顆粒，以保持回收產(chǎn)品結(jié)構(gòu)致密性和配料需要的粒度，篩下產(chǎn)品即為處理回收的合金粉。將篩下的合金粉取樣分析檢測(cè)，游離碳含量小于0.2％，鐵含量小于0.3％，合金粉清潔，無夾雜，為合格的合金粉。將該合格的回收合金粉按所需硬質(zhì)合金牌號(hào)化學(xué)成分要求進(jìn)行配料計(jì)算，再經(jīng)傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝制成地質(zhì)勘探用等硬質(zhì)合金成品。

實(shí)施例2：用8kg廢硬質(zhì)合金進(jìn)行高溫煅燒處理，煅燒溫度2000～2100℃，煅燒保溫時(shí)間50分鐘，氫氣流量1.8m³/h。合金粒球磨的球料比4.5∶1，球磨時(shí)間11小時(shí)(其它的工藝步驟、設(shè)備條件、控制參數(shù)等同實(shí)施例1)。合格的合金粉游離碳含量為0.18％，鐵含量為0.28％，合金粉清潔，無夾雜。將該合格的回收合金粉按所需硬質(zhì)合金牌號(hào)化學(xué)成分要求進(jìn)行配料計(jì)算，再經(jīng)傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝制成礦山鑿巖用或其它用途的硬質(zhì)合金成品。

實(shí)施例3：用10kg廢硬質(zhì)合金進(jìn)行高溫煅燒處理，煅燒溫度2300～2400℃，煅燒保溫時(shí)間80分鐘，氫氣流量2.5m³/h。合金粒球磨的球料比4∶1，球磨時(shí)間8小時(shí)(其它的工藝步驟、設(shè)備條件、控制參數(shù)等同實(shí)施例1)。合格的合金粉游離碳含量為0.17％，鐵含量為0.25％，合金粉清潔，無夾雜。將該合格的回收合金粉按所需硬質(zhì)合金牌號(hào)化學(xué)成分要求進(jìn)行配料計(jì)算，再經(jīng)傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝制成礦山鑿巖用或其它用途的硬質(zhì)合金成品。