Método de fundição electrolítica e de zinco para a reciclagem de carboneto de tungsténio

Método eletrolítico.

O método eletrolítico é um processo que utiliza a diferença de potenciais de elétrodo de vários componentes dentro dos resíduos que contêm tungsténio numa solução electrolítica para os dissolver ou oxidar selectiva ou totalmente para a recuperação de tungsténio. Os resíduos de carbonetos de tungsténio são constituídos principalmente por carboneto de tungsténio e cobalto metálico. Numa solução ácida, o cobalto pode ser dissolvido seletivamente, ou tanto o cobalto como o carboneto de tungsténio podem ser dissolvidos simultaneamente. Quando a eletrólise é conduzida em meio de ácido clorídrico, ocorrem as seguintes reacções de dissolução no ânodo (ou o WC não reage):

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• Co-2e === Co2+
  WC + 6H2O - 10e = H2WO4 + CO2 + 10H+
  A reação de evolução do hidrogénio ocorre no cátodo:
  2H+ + 2e === H2(g)

A eletrólise dos resíduos de carbonetos de tungsténio é normalmente realizada numa solução electrolítica com uma concentração de ácido clorídrico de cerca de 20g/L. Uma placa de níquel serve de cátodo, enquanto um ânodo de grafite é inserido numa estrutura anódica que contém os resíduos de carboneto de tungsténio. Sob a ação de uma corrente contínua de 1,0-1,5V, o cobalto dissolve-se continuamente dos resíduos de carboneto de tungsténio, gerando CoCl2, que perturba a estrutura densa e firme dos resíduos originais de carboneto de tungsténio, fazendo com que o WC se descole continuamente da superfície dos resíduos de carboneto de tungsténio. A lama anódica resultante pode ser lavada, moída com bolas e peneirada para obter WC adequado para a preparação de carbonetos de tungsténio. Este método caracteriza-se pela sua simplicidade e pelo baixo consumo de reagentes e de energia eléctrica. No entanto, só é aplicável ao tratamento de resíduos de carbonetos de tungsténio com um teor de cobalto superior a 10%.

Método de fundição do zinco.

O método de fusão do zinco consiste em colocar um cadinho contendo resíduos de blocos de carboneto de tungsténio e zinco metálico num forno de vácuo e aquecê-lo a temperaturas que variam entre 773 e 873 K (o ponto de fusão do zinco é de 693 K). O cobalto contido nos resíduos de carboneto de tungsténio reage com o zinco fundido para formar uma liga de zinco-cobalto, que se transfere para a massa fundida, provocando a desintegração dos resíduos de carboneto de tungsténio. Em seguida, a uma temperatura de 1173 K, o zinco é removido por destilação em vácuo, dando origem a WC solto (ou tungsténio e carbonetos de outros metais) e pó de cobalto. O zinco recolhido no condensador de destilação sob vácuo pode ser reutilizado após condensação. Após a moagem de bolas e a peneiração, o WC e o pó de cobalto são enviados para a produção de carbonetos de tungsténio. As vantagens deste método são o seu curto processo de produção, a capacidade de lidar com resíduos de carbonetos de tungsténio com baixo teor de cobalto contendo tântalo e titânio e a obtenção de uma mistura com o mesmo grau que o material residual original. No entanto, também tem limitações, tais como a necessidade de um único tipo de material residual, equipamento complexo, elevado consumo de energia e custos mais elevados em comparação com o método eletrolítico.