Metode oksidasi untuk mendaur ulang tungsten karbida

Sekitar sepertiga dari permintaan tungsten berasal dari limbah yang mengandung tungsten. Karena beragamnya jenis bahan limbah yang mengandung tungsten, ada berbagai metode untuk mendaur ulang. Metode yang umum digunakan termasuk oksidasi, elektrolisis, dan peleburan seng.

Metode Oksidasi.

Metode oksidasi mengacu pada proses regenerasi tungsten dengan terlebih dahulu mereaksikan limbah logam tungsten karbida-kobalt (paduan keras) atau sisa logam tungsten dengan oksigen untuk membentuk tungsten dan kobalt oksida, dan kemudian bereaksi dengan alkali untuk menghasilkan natrium tungstat yang larut dalam air, yang terpisah dari kobalt oksida padat. Dalam produksi, kalium nitrat atau udara yang diperkaya oksigen biasanya digunakan sebagai oksidan, yang mengarah ke dua variasi: metode peleburan kalium nitrat dan metode oksidasi udara yang diperkaya oksigen.

Bisnis pabrik kami: suku cadang karbida, suku cadang cetakan, cetakan injeksi medis, cetakan injeksi presisi, cetakan injeksi PFA teflon. email: [email protected],whatsapp:+8618638951317.

Memotong tungsten karbida

1. Metode Peleburan Kalium Nitrat.

Metode peleburan kalium nitrat adalah aplikasi industri yang paling awal untuk mendaur ulang limbah karbida. Metode ini menggunakan kalium nitrat (natrium nitrat) dan oksigen dari udara sebagai oksidan untuk mengubah tungsten dalam limbah paduan keras menjadi tungsten trioksida, yang kemudian bereaksi dengan natrium oksida, produk penguraian natrium nitrat, untuk membentuk natrium tungstat yang dapat larut. Reaksi utama yang terlibat adalah sebagai berikut:

• 2NaNO3 = 2NaO + 2O2 + N₂
  2WC + 5O2 - 2W + 2CO2 (g)
  WC + CO2 - W + 2CO(g)
  WO3 + Na2O - Na2WO4

Proses peleburan berlangsung di dalam tungku gema dengan menggunakan minyak berat atau gas sebagai bahan bakar. Ketika suhu mencapai titik leleh kalium nitrat, kalium nitrat cair bereaksi dengan kuat dengan bahan baku limbah tungsten, dengan cepat menaikkan suhu menjadi 1073-1173 K. Setelah pengadukan dan fusi selama 1 jam, produk cair dikeluarkan. Setelah pendinginan, penghancuran, pencucian, dan penyaringan, larutan Na2WO4 dan terak Co2O3 diperoleh.

Larutan Na2WO4 yang diperoleh dapat digunakan untuk memproduksi tungsten trioksida melalui proses berikut: larutan natrium tungstat → pengendapan asam klorida → pengendapan asam tungstat → penyaringan larutan amonia → penguapan dan kristalisasi → penyaringan dan pencucian → amonium metatungstat → kalsinasi → tungsten trioksida. Terak kobalt dilindi dengan asam klorida untuk mendapatkan larutan kobalt klorida, yang kemudian dimurnikan dengan metode konvensional. Sebagai alternatif, terak kobalt dapat dilarutkan dengan asam nitrat untuk menghasilkan larutan kobalt asam nitrat, yang setelah dimurnikan, dapat dicampur dengan larutan Na2WO4 untuk menghasilkan endapan bersama tungsten-kobalt. Endapan bersama tungsten-kobalt dapat diproses lebih lanjut melalui kalsinasi dan reduksi hidrogen untuk mendapatkan serbuk komposit tungsten-kobalt bermutu tinggi untuk produksi karbida.

Metode peleburan kalium nitrat cocok untuk memproses berbagai bahan limbah yang mengandung tungsten dan memiliki keunggulan reaksi cepat, kapasitas produksi tinggi, dan tingkat pemulihan tungsten yang tinggi. Tingkat pemulihan tungsten dapat mencapai 98%-99% dari terak penguraian basa bijih tungsten hitam. Namun, metode ini juga menghasilkan gas NO2 dalam jumlah besar, yang mencemari lingkungan selama proses peleburan. Ketika menggunakan natrium sulfat yang relatif murah sebagai pengganti kalium nitrat, meskipun pencemaran lingkungan berkurang, gas yang mengandung SO2 yang dipancarkan juga harus diolah. Peralatan yang digunakan saat menggunakan natrium sulfat sebagai oksidan sama dengan yang digunakan saat menggunakan kalium nitrat, tetapi suhu lelehnya setinggi 1373 K, dan waktu fusi membutuhkan 2-3 jam untuk mencapai efek yang sama dengan metode kalium nitrat.

2. Metode Oksidasi Udara yang Diperkaya Oksigen.

Metode oksidasi udara yang diperkaya oksigen melibatkan memasukkan udara yang diperkaya oksigen ke dalam tungku pengoksidasi yang telah dipanaskan sebelumnya pada suhu mulai dari 1073 hingga 1173 K. Dalam proses ini, tungsten dalam bahan limbah pertama kali dioksidasi menjadi WO3, dan kemudian WO3 dilarutkan dalam alkali untuk mendapatkan larutan Na2WO4. Setelah reaksi oksidasi dimulai, panas reaksi dan suplai oksigen digunakan untuk mengontrol suhu reaksi, sehingga tidak memerlukan sumber panas eksternal. Waktu oksidasi biasanya berkisar antara 2 hingga 7 jam, tergantung pada sifat dan bentuk bahan limbah yang mengandung tungsten. Produk oksidasi biasanya mengalami penggilingan bola dan pengayakan, dengan bahan yang terlalu besar dikembalikan untuk oksidasi lebih lanjut dan bahan yang terlalu kecil dilarutkan dalam alkali untuk mendapatkan larutan Na2WO4. Larutan Na2WO4 dapat digunakan untuk memproduksi amonium paratungstat atau produk tungsten lainnya dengan menggunakan metode konvensional. Jika bahan limbah yang mengandung tungsten juga mengandung kobalt, kobalt dapat diperoleh kembali dari residu yang tidak larut setelah pelarutan alkali. Karena WO3 menyublim pada suhu oksidasi, beberapa kehilangan WO3 karena sublimasi tidak dapat dihindari, menghasilkan tingkat pemulihan tungsten yang biasanya berkisar antara 94% hingga 97% untuk produksi Na2WO4. Metode ini cocok untuk memproses berbagai bahan limbah yang mengandung tungsten, seperti batang, batangan, kawat, pelat, tungsten logam, dan tungsten karbida. Ini juga dapat digunakan untuk memproses bubuk tungsten, bubuk WC, dan bahan limbah yang mengandung tungsten lainnya dengan menggunakan metode penyalaan oksigen sendiri setelah penyalaan untuk mengurangi hilangnya WO3 karena sublimasi.