專利名稱：一種分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分解硬質(zhì)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(zhì)合金粉末料，浸出其中的合金成份鈷、鎳、銅、稀土 及雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)合金鋅熔料、加工硬質(zhì)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(jié)的廢坯料等，制取的產(chǎn)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(shù)：
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(zhàn)略性金屬。由于資源稀缺，廢舊硬質(zhì)合金的回 收再生利用已越來越被人們重視，而廢舊硬質(zhì)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(jié)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(jīng)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(zhì)，提取鈷、鎳、銅、鐵等金屬成分。到目 前為止，經(jīng)典和常用的酸分解浸出碳化鎢基硬質(zhì)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(chǎn)生大量的氯氣排 放，對環(huán)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(huán)境污染更加嚴重；3.對設(shè)備腐蝕嚴重。本發(fā)明的目的是克服上述缺陷，提供一種簡便有較地分解硬質(zhì)合金，有效浸出合 金中鈷、鎳、銅、稀土、鐵、錳等金屬，顯著降低環(huán)境污染的酸分解濕法冶金方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是根據(jù)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(yīng)釜或反應(yīng)槽中用加有雙氧化水的鹽酸溶液分解碳化鎢基硬質(zhì)合 金，浸出其中的鈷、鎳、銅、稀土等合金成份及鐵、錳等雜質(zhì)成份進入溶液，經(jīng)過濾洗滌，濾餅 中的主要成份碳化鎢，可制取硬質(zhì)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(zhì)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。
具體實施例方式本發(fā)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(jù)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(jù)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(jù)待分解合金的物料量，于耐酸反應(yīng)釜或反應(yīng)槽中預(yù)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(diào)節(jié) HCL 濃度為 4 10M0L/L(12 30% )。3.然后邊升溫，邊繼續(xù)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(yīng)可以在常壓反應(yīng)器中進行，為了提高反應(yīng)速度，節(jié)省浸出時間，也可在 高壓反應(yīng)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°C，保 溫反應(yīng)4 24小時，一般為8 16小時。停止加溫，冷卻至70-80°C過濾。在高壓浸出時， 向高壓反應(yīng)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(nèi)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°C，過 濾ο5.過濾后，用熱水洗滌濾渣2 4次。以下可按經(jīng)典工藝或常規(guī)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(fā)明的分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法與現(xiàn)有分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法相 比，具有以下優(yōu)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(huán)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(yōu)化了廢水質(zhì)量和后續(xù) 工序的條件，更有利于溶液中有用金屬的提取。(4)由于具有上述三個方面的優(yōu)點，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益和社會效
■、Λ
frff. ο實施例下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法作進一步的說明，但不 是對本發(fā)明的限定。本實施例一次處理500kg 含 W85. 16%, Co7. 75%, Fel. 35%, CuO. 27，SiO. 11%的
廢鎢鈷合金磨削料干粉，采用以下常壓工藝步驟進行分解和處理1.將500Kg上述原料一次裝入Φ 800 X 1200的封閉濕式球磨機中加水30%球磨 3小時，在攪拌下加入預(yù)先加有500立升濃鹽酸、75kg雙氧水(H20227% )的1. Sm3耐酸反 應(yīng)槽中，加水調(diào)至鹽酸濃度為6. 1M0L/L，然后邊加熱邊繼續(xù)添加85kg雙氧水，加熱至82 95°C保溫連續(xù)反應(yīng)16小時，靜置2小時。2.吸取上層清液真空抽濾，再加熱水250立升攪拌30分鐘，全部放完抽濾，再用 熱水淋洗濾餅3 4次，抽干，取樣檢驗濾餅碳化鎢中鈷含量為0.09%。分解浸出率為98. 83%。3.將濾餅取出烘干，加熱利用自身的碳燃燒氧化成三氧化鎢，待送下道工序加工 鎢化合物。4.濾液抽入2. 5m3耐酸反應(yīng)槽中，緩慢加入鋅粉5kg置換沉淀銅，反應(yīng)半小時，取 樣檢驗Cu小于0. lmg/L，靜置2小時，抽濾。濾餅送下道工序加工銅化合物。5.濾液抽入3m3耐酸反應(yīng)槽中，加碳酸鈉調(diào)至PH = 3. 0，加入雙氧水除鐵，首先加 入50kg雙氧水，反應(yīng)30分鐘，第一次取樣檢驗Fe2+為3. 2mg/L,再加雙氧水50kg，第二次取 樣檢驗Fe2+為0. 05mg/L,繼續(xù)用20%的碳酸鈉溶液調(diào)至PH = 4. 5-5. 0，加熱至90 95°C， 保溫15分鐘，靜置2小時，抽濾，用熱水淋洗3 4次。濾餅主要為氫氧化鐵，濾液中主要 有用成分為氯化鈷。6.濾液抽入3. 8m3耐酸反應(yīng)槽中，加熱至60 70°C，在攪拌下加入20%的碳酸鈉 溶液沉淀碳酸鈷，調(diào)至PH = 8，加熱至90 95°C保溫15分鐘，抽濾，用熱淋水洗3 4次。
7.將濾餅碳酸鈷取出烘干、粉碎、過篩、包裝即為成品碳酸鈷。
權(quán)利要求
一種分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法，它包括一種在鹽酸溶液中用雙氧水作氧化劑分解碳化鎢基硬質(zhì)合金粉末料，浸出其中的合金成份鈷或鎳或銅或稀土，其特征在于該方法所用雙氧水是過氧化氫水溶液，所分解的硬質(zhì)合金是鎢鈷合金或鎢鎳合金或鎢銅合金或鎢鈷鈦合金或鎢鈷鉭合金或鎢稀土合金，所分解的粉末料是加工硬質(zhì)合金時磨下的磨削粉或磨削泥或黑泥或廢舊硬質(zhì)合金鋅熔料或廢混合料或未燒結(jié)的廢坯料，所制取的產(chǎn)品是鎢化合物或鈷化合物或鎳化合物或銅化合物或稀土化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法，其特征在于所制取的鎢 化合物是碳化鎢或鎢酸鈉或鎢酸鈣或仲鎢酸銨或偏鎢酸銨或三氧化鎢或藍色氧化鎢；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分解硬質(zhì)合金的濕法冶金方法，該方法是在鹽酸溶液中用雙氧水(過氧化氫水溶液)作氧化劑分解碳化鎢基硬質(zhì)合金粉末料，浸出其中的合金成份鈷、鎳、銅、稀土及雜質(zhì)成份鐵、錳等，使合金的主要成份碳化鎢與鈷、鎳、銅、鐵、錳等金屬分離，所分解的硬質(zhì)合金包括各種牌號的鎢鈷合金、鎢鎳合金、鎢鈷鈦合金、鎢鈷鉭合金、鎢銅合金、鎢稀土合金等，所分解的粉末料包括廢舊硬質(zhì)合金鋅熔料、磨削料、磨削泥、廢混合料、未燒結(jié)的廢坯料等。所制取的產(chǎn)品可以是鎢化合物、鈷化合物、鎳化合物、銅化合物、稀土化合物、鐵化合物等。
文檔編號C22B7/00GK101824539SQ20091004281
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者孫世凡 申請人:孫世凡