[發明專利]一種廢棄硬質合金鎢資源提取工藝及其系統

在審

• 申請號: 202210694078.2
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN115305522A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 張敬利;陳德箭;郭瑤;李金中;劉金露;劉劍
• 申請（專利權）人: 贛州海盛硬質合金有限公司
• 主分類號: C25C3/34
• 分類號: C25C3/34;C25C7/00;C22B7/00;C22B34/36
• 代理公司: 南昌逸辰知識產權代理事務所(普通合伙) 36145
• 代理人: 劉林艷

本發明提出一種廢棄硬質合金鎢資源提取工藝及其系統，包括：電解框、反應皿、反應罩、電磁爐、熱電器；電解框設于反應皿內部，反應罩將設于反應皿的開口處，反應罩將反應皿密封，反應皿設于電磁爐上，反應罩上設有氧氣進口、氯氣出口；熱電器貫穿于反應罩的中部深入電解框的內部，將破碎后的廢棄硬質合金置于該系統中經過一系列工藝后得出含鎢金屬粉末的混合粉末，再經過酸解分離出鎢資源；采用氯化鈉、氯化鉀作為熔鹽電解質，由于熔鹽介質的分解電位高，可適用較水溶液介質更大的電壓，同時電解過程中副反應較水溶液更少，而且高溫強化了硬質合金中的物質擴散速率，實現金屬離子的快速遷移。

技術領域

本發明涉及金屬回收技術領域，尤其涉及一種廢棄硬質合金鎢資源提取工藝及其系統。

背景技術

鎢及其合金因具高熔點、高硬度、耐腐蝕的物理和化學特性，而被廣泛應用于電子、能源、機械制造、礦山/石油開采等領域，并被許多國家作為一種戰略資源進行儲備。仲鎢酸氨做為鎢礦至鎢制品間重要的中間產品，其隨著世界 經濟的快速發展其需求量也在與日俱增，其主要用于生產三氧化鎢和鎢粉，進一步可加工成鎢條、鎢絲、碳化鎢、合金刀片、合金鉆頭、合金模具及其其它 耐磨、耐壓、耐高溫的機械部件等鎢制品；硬質合金是由碳化鎢硬質相和粘結相(Co、Ni、Fe)組成的合金材料，具有很高的硬度、強度，韌性、耐磨性和抗腐蝕性等優點，被譽為“工業牙齒”，應用于制備切削刀具、鉆具、精密模具、耐磨零件等，廣泛應用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領域，而碳化鎢粉末是制備硬質合金的關鍵原料，高品質碳化鎢粉末是制備高性能硬質合金的基礎；近年來，許多國家把硬質合金廢料作為寶貴的二次資源，以解決原料來源及降低硬質合金成本。因此回收鎢、鈷資源對發展國民經濟具有重大現實意義。

現有專利專利申請號CN201911104722.0公布了一種焙燒-浸出從廢舊硬質合金中回收鎢的方法，在含氧氣氛中，將廢舊硬質合金與氫氧化鈉、氯化鈉、碳酸鈉混合后焙燒，將焙燒產物進行水浸，得到含鎢酸鈉的水溶液，從而有效回收廢舊硬質合金中的鎢。但該方法化學試劑消耗大、環境污染大，并且不能回收其他的貴重金屬。

發明內容

本發明提出一種廢棄硬質合金鎢資源提取工藝及其系統，以更加確切地解決采用化學試劑消耗大、環境污染大，并且不能回收其他的貴重金屬的問題。

本發明通過以下技術方案實現的：

本發明提出一種廢棄硬質合金鎢資源提取工藝，包括：

S1：采用球磨機將廢棄硬質合金破碎成粒徑小于10mm的顆粒；

S2：將破碎后的廢棄硬質合金顆粒與氯化鈉、氯化鉀混合配置后放入電解框中；

S3：采用均為石墨材質的陰陽電極對電解框內的物質進行電解，得到電解產物；

S4：將所述電解框內的電解產物倒入盛有適量蒸餾水的容器內煮沸并沸騰第一預設時間后，在加入適量氫氧化鈉溶液浸泡第二預設時間，然后對所述容器內的未溶解的物質進行過濾、烘干后得到混合粉末；

S5：采用球磨機將混合粉末研磨至5mm以下的顆粒，在混合粉末中加入經過配置的硫酸溶液進行化學反應；

S6：硫酸溶液中硫酸含量≤0.01mol/L，過濾出殘余的固體粉末，再次加入配置的硫酸溶液，直至硫酸溶液濃度不再變化；

S7：經過分離的硫酸溶液中最終殘留的固體粉末經過濾洗滌并將PH調節至6-7，干燥后為最終產物鎢粉。

進一步的，所述的廢棄硬質合金鎢資源提取工藝，所述在將破碎后的廢棄硬質合金顆粒與氯化鈉、氯化鉀混合配置后放入電解框中步驟S2中，還包括：

提取預設分量重數比的所述廢棄硬質合金顆粒、所述氯化鈉與所述氯化鉀，其中，所述廢棄硬質合金顆粒、所述氯化鈉與所述氯化鉀的重量份數比為：0.45:0.45:0.1；

將所述廢棄硬質合金顆粒與所述氯化鈉、所述氯化鉀混合均勻，在預設溫度為120℃～150℃的環境下烘干預設時間大于24小時，再放置于電解框中。