[發明專利]廢舊硬質合金磨削料的回收處理方法

有效

• 申請號: 201310003314.2
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103911514A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 杜軍
• 申請（專利權）人: 中石化上海工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B34/36
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種廢舊硬質合金磨削料的回收處理方法。

背景技術

硬質合金主要是由鎢、鈷等組成，隨著硬質合金的廣泛應用及需求量的增加，引起了鎢、鈷資源的緊缺，價格上漲。近年來，許多國家把硬質合金廢料作為寶貴的第二資源，以解決原料的來源及降低硬質合金生產成本的重要手段。因此回收鎢、鈷資源對發展國民經濟具有重大的現實意義。

目前國內外處理硬質合金殘料的主要方法有：硝石熔煉法、鋅熔法、氧化法、硫酸鈉溶合法及電溶法等。文獻CN88105175.6公開了一種從硬質合金廢料中再生回收金屬鎢、鈷的方法，應用熱處理-濕法冶金的綜合工藝，即利用熱處理原理對硬質合金廢料進行氧化制粉，得到鎢鈷混合氧化物粉料；利用濕法冶金原理，對鎢鈷混合氧化物粉料進行還原分離、提取，獲得粉狀純金屬鎢和鈷。此工藝能夠得到鈷鎢的產品，但是流程長，鈷鎢的回收率不高，同時不適于處理含有鎳、鐵等的硬質合金。張齊勛提出電溶法處理硬質合金的工藝，此工藝對于塊狀硬質合金很有效，但是對于磨削料硬質合金存在導電性不高，電流效率低等缺點。文獻CN200910043243.2公開了一種廢硬質合金的處理回收方法。它包括以下步驟：a.將廢硬質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1600～2400℃，煅燒時間30～80分鐘，氫氣流量1.2～2.6m³/h；b.?將經高溫煅燒后的廢硬質合金卸舟、清洗表面后，用顎式破碎機和對輥破碎機兩段破碎成粒度為2～8mm的合金粒；c.將破碎后的合金粒進行球磨，球料比?(4～5)∶1，球磨時間8～16小時；d.將球磨后的合金粉過篩，篩下合金粉檢測合格后用于傳統生產工藝配料，制造硬質合金。該方法提出了還原氣氛中高溫、球磨混料后再造硬質合金的工藝，但是磨削料中含有其他雜質，如磨料、沙子、鐵屑等，不能進行直接再生。文獻CN200510012779.X公開了一種從廢舊硬質合金中提取稀有金屬的方法。其工藝包括以下步驟：廢舊硬質合金經破碎、磨成粉末、煅燒，與氫氧化鈉溶液中反應，利用所取得的鎢酸鈉溶液加入硫酸、和氨水經萃取和反萃生成鎢酸銨溶液，再經加熱蒸發、結晶、烘干、再次煅燒加入氫氣還原成金屬鎢粉，和利用所述的固態物經與硫酸、草酸銨提取鈷粉和鎳粉和金屬鉭、金屬鈮。利用上述工序能夠從廢舊硬質合金將金屬鎢、金屬鈷、金屬鎳和金屬鉭、金屬鈮提取出來。該方法提出了球磨、堿焙燒、水洗后萃取反萃得到鎢酸銨，剩余物經過酸溶沉淀制備鈷鎳鉭鈮等物質。此工藝綜合回收了硬質合金中的各種金屬，但是存在堿焙燒對設備要求高、鈷鎳鉭鈮等不能分離的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術存在流程長，設備要求高，磨削料中鈷鎢分離難度大，回收率低的問題，提供一種新的廢舊硬質合金磨削料的回收處理方法。該方法流程合理，對設備要求簡單，可綜合回收磨削料中鈷、鎢、鎳和鐵等各種金屬元素，回收率高且純度高，對環境污染小。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種廢舊硬質合金磨削料的回收處理方法，包括以下步驟：

a）氧化酸溶：將含鈷、鎳、鐵、鎢的廢舊硬質合金磨削料與硫酸溶液和氧化劑Ⅰ混合，反應后過濾，得到碳化鎢濾渣和含鈷鎳鐵的溶液；

b）蘇打焙燒碳化鎢濾渣：將碳化鎢濾渣與碳酸鈉和硝酸鈉混合后焙燒，得到物料Ⅰ；

c）回收鎢：將物料Ⅰ浸漬于熱水中，得到含鎢酸鈉的溶液；含鎢酸鈉的溶液經過濃縮蒸發結晶得到鎢酸鈉晶體；

d）回收鈷鎳：步驟a）得到的含鈷鎳鐵的溶液在pH=2~5的條件下加入氧化劑Ⅱ，反應后，得到鐵沉淀和含鈷鎳的溶液；含鈷鎳的溶液經萃取、洗滌鎳、反萃鈷、濃縮結晶后得到鈷鹽晶體和鎳鹽晶體。?

優選地，所述氧化劑Ⅰ選自雙氧水、氯酸鈉或高錳酸鉀中的至少一種；所述氧化劑Ⅱ選自雙氧水。其中，雙氧水的濃度可為2~50?重量%。

優選地，步驟a）硫酸溶液的濃度為2~4摩爾/升，硫酸溶液的用量按照固液比為1:(2~8)；氧化劑Ⅰ的用量為鈷鎳鐵總重量的0.1~1倍；反應時間為0.5~5小時，反應溫度為60~100℃。

優選地，步驟b）中，碳化鎢濾渣與碳酸鈉的摩爾比為1:(0.8~2.5)，碳化鎢濾渣與硝酸鈉的摩爾比1:(0.05~0.5)；焙燒溫度為400~600℃，焙燒時間為1~4小時。

優選地，步驟c）熱水的溫度為40~99℃，固液比為1:(2~10)，浸漬時間為1~4小時。

優選地，步驟c）熱水浸漬后得到的不溶物返回至步驟a），與廢舊硬質合金磨削料再一起氧化酸溶。