Oxidatiemethode voor het recyclen van wolfraamcarbide

Ongeveer een derde van de vraag naar wolfraam is afkomstig van wolfraamhoudend afval. Vanwege de verschillende soorten wolfraamhoudende afvalmaterialen zijn er verschillende methoden voor recycling. De meest gebruikte methoden zijn oxidatie, elektrolyse en zink smelten.

Oxidatiemethode.

De oxidatiemethode verwijst naar het regeneratieproces van wolfraam door eerst het afval wolfraamcarbide-kobaltmetaal (harde legering) of resterend wolfraammetaal te laten reageren met zuurstof om wolfraam- en kobaltoxiden te vormen, en vervolgens te reageren met alkali om in water oplosbaar natriumwolframaat te genereren, dat zich scheidt van vast kobaltoxide. Bij de productie wordt meestal kaliumnitraat of zuurstofverrijkte lucht gebruikt als oxidatiemiddel, wat leidt tot twee variaties: de kaliumnitraat smeltmethode en de zuurstofverrijkte lucht oxidatiemethode.

Onze fabriek business: hardmetalen onderdelen, schimmel onderdelen, medische spuitgietmatrijzen, precisie spuitgietmatrijzen, teflon PFA spuitgieten. e-mail: [email protected],whatsapp:+8618638951317.

Wolfraamcarbide schroot

1. Methode voor het smelten van kaliumnitraat.

De kaliumnitraat smeltmethode is de vroegste industriële toepassing voor het recyclen van afvalcarbide. Het gebruikt kaliumnitraat (natriumnitraat) en zuurstof uit de lucht als oxidant om wolfraam in het afval van de harde legering om te zetten in wolfraamtrioxide, dat vervolgens reageert met natriumoxide, een ontledingsproduct van natriumnitraat, om oplosbaar natriumwolframaat te vormen. De belangrijkste reacties zijn als volgt:

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

Het smeltproces vindt plaats in een reverbatory oven met zware olie of gas als brandstof. Wanneer de temperatuur het smeltpunt van kaliumnitraat bereikt, reageert het gesmolten kaliumnitraat heftig met de afvalgrondstoffen van wolfraam, waardoor de temperatuur snel stijgt tot 1073-1173 K. Na 1 uur roeren en smelten wordt het gesmolten product gelost. Na afkoelen, breken, uitlogen en filtreren worden Na2WO4-oplossing en Co2O3-slak verkregen.

De verkregen Na2WO4-oplossing kan worden gebruikt om wolfraamtrioxide te produceren via het volgende proces: natriumwolframaatoplossing → zoutzuurneerslag → wolfraamzuurneerslag → ammoniakoplossing filtratie → verdamping en kristallisatie → filtratie en wassen → ammoniummetawolframaat → calcinatie → wolfraamtrioxide. De kobaltslak wordt uitgeloogd met zoutzuur om een kobaltchlorideoplossing te verkrijgen, die vervolgens wordt gezuiverd met conventionele methoden. Als alternatief kan de kobaltslak worden opgelost met salpeterzuur om een salpeterzuur-kobaltoplossing te verkrijgen, die na zuivering kan worden gemengd met Na2WO4 -oplossing om wolfraam-kobaltcoprecipitaat te produceren. Het wolfraam-kobalt co-precipitaat kan verder worden verwerkt door calcineren en waterstofreductie om een fijn wolfraam-kobaltcomposietpoeder te verkrijgen voor de productie van carbide.

De kaliumnitraat smeltmethode is geschikt voor het verwerken van verschillende wolfraamhoudende afvalstoffen en heeft de voordelen van snelle reactie, hoge productiecapaciteit en hoge wolfraam recovery rate. Het terugwinningspercentage van wolfraam kan oplopen tot 98%-99% uit de alkalische ontledingsslak van zwart wolfraamerts. Deze methode genereert echter ook een grote hoeveelheid NO2-gas, dat het milieu vervuilt tijdens het smeltproces. Bij het gebruik van relatief goedkoop natriumsulfaat als vervanger voor kaliumnitraat wordt de milieuvervuiling weliswaar verminderd, maar moet ook het uitgestoten SO2-houdende gas worden behandeld. De apparatuur die wordt gebruikt bij het gebruik van natriumsulfaat als oxidatiemiddel is dezelfde als bij het gebruik van kaliumnitraat, maar de smelttemperatuur is 1373 K en de smelttijd bedraagt 2-3 uur om hetzelfde effect te bereiken als bij de kaliumnitraatmethode.

2. Zuurstofverrijkte luchtoxidatiemethode.

Bij de oxidatiemethode met zuurstofverrijkte lucht wordt met zuurstof verrijkte lucht in een voorverwarmde oxidatieoven gebracht bij temperaturen tussen 1073 en 1173 K. In dit proces wordt wolfraam in de afvalmaterialen eerst geoxideerd tot WO3 en vervolgens wordt WO3 opgelost in alkali om een Na2WO4-oplossing te verkrijgen. Zodra de oxidatiereactie begint, worden de reactiewarmte en zuurstoftoevoer gebruikt om de reactietemperatuur te regelen, waardoor er geen externe warmtebron nodig is. De oxidatietijd varieert meestal van 2 tot 7 uur, afhankelijk van de aard en vorm van de wolfraamhoudende afvalstoffen. De oxidatieproducten worden gewoonlijk gemalen en gezeefd, waarbij het overmaatse materiaal wordt teruggevoerd voor verdere oxidatie en het ondermaatse materiaal wordt opgelost in alkali om een Na2WO4-oplossing te verkrijgen. De Na2WO4-oplossing kan worden gebruikt om ammoniumparawolframaat of andere wolfraamproducten te produceren met conventionele methoden. Als de wolfraamhoudende afvalstoffen ook kobalt bevatten, kan kobalt worden teruggewonnen uit het onoplosbare residu na oplossen met alkali. Aangezien WO3 sublimeert bij de oxidatietemperatuur, is enig verlies van WO3 door sublimatie onvermijdelijk, wat resulteert in wolfraamterugwinningspercentages die gewoonlijk variëren van 94% tot 97% voor de productie van Na2WO4. Deze methode is geschikt voor de verwerking van verschillende wolfraamhoudende afvalstoffen, zoals staven, staven, draden, platen, wolfraammetaal en wolfraamcarbide. Het kan ook worden gebruikt om wolfraampoeder, WC-poeder en andere wolfraamhoudende afvalstoffen te verwerken met behulp van de methode van zelfontbrandende zuurstof na ontsteking om het verlies van WO3 door sublimatie te verminderen.