[发明专利]废旧硬质合金的综合回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及二次资源回收利用和原料破碎技术领域，更为具体地，涉及 一种废旧硬质合金的综合回收方法。

背景技术

随着硬质合金在传统领域应用的增长和新应用领域的拓展，废旧硬质合 金的产量逐年增加，因而废旧硬质合金的有效回收成为国内外研究的热点， 也是实现硬质合金工业可持续发展的重要保障。

目前，废硬质合金回收的主要方法包括硝石法、锌熔法、机械破碎法、 电化学法、酸溶法和氯化法等。然而由于硬度高、密度大、韧性好等特性， 硬质合金难以破碎和研磨。硝石法、电化学法、酸溶法和氯化法等方法回收 硬质合金一般将合金经初步破碎后直接与化学试剂进行反应，由于未经过研 磨，硬质合金的比表面积有限，化学反应速率很慢，生产效率很低；机械破 碎法对破碎和研磨设备有很高的要求，破碎效率低，研磨时间长(500h左右)， 能耗很高，且难以达到要求的粒度；锌熔法相当于在机械破碎之前加入一个 预处理过程，得到易于破碎的疏松状硬质合金体，但其未根本解决硬质合金 难以研磨的问题，因此生产成本和能耗较高，且回收过程存在锌污染。

由此可见，废旧硬质合金回收的难点和关键点在于如何有效地破碎和研 磨得到易于处理的硬质合金粉末，而目前常用的方法均难以达到这一目的。 因此，需要提供一种新的回收方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种废旧硬质合金的综合回收方法， 能够有效破碎废旧硬质合金，达到制粉的目的，并且工艺简单、操作方便、 回收成本低。

本发明提供一种废旧硬质合金的综合回收方法，包括：

将纯铁块和废旧硬质合金按质量比0.01～2：1混合均匀；

将混合均匀的纯铁块和废旧硬质合金放置在熔炼炉内加热熔化，形成合 金熔体；

将所述合金熔体通过雾化装置雾化形成细小的液滴，所述液滴冷凝后形 成硬质合金粉末；

向所述硬质合金粉末中加碱性物质焙烧，形成焙烧料；

向所述焙烧料中加水浸出，过滤得到含钨溶液和含铁、钴滤渣；

将所述含钨溶液净化、富集，获得纯净的钨酸盐溶液；

将所述含铁、钴滤渣干燥、还原，获得铁钴合金。

此外，优选的方案是，在将混合均匀的纯铁块和废旧硬质合金放置在熔 炼炉内加热熔化的过程中，其中，所述熔炼炉的温度为1450℃～1700℃，加热 时间为0.5h～4h。

此外，优选的方案是，所述雾化装置包括中间漏包、喷嘴和雾化筒；其 中，所述合金熔体进入所述中间漏包并通过底部漏嘴进入到所述喷嘴被雾化 为细小的液滴，所述液滴在所述雾化筒内冷凝形成所述硬质合金粉末。

此外，优选的方案是，雾化方法包括高压气流冲击法、高压液流冲击法 和离心法。

此外，优选的方案是，在向所述硬质合金粉末中加碱性物质焙烧的过程 中，将所述碱性物质和硬质合金粉末按质量比0.005～3:1混合均匀，在400℃ ～1000℃下焙烧0.5～10h，使所述硬质合金中的金属转化为相应的氧化物。

此外，优选的方案是，所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化镁和氢氧化 钾中的一种碱或碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸镁、碳酸氢镁 中的一种碱性盐。

此外，优选的方案是，在向所述焙烧料中加水浸出的过程中；其中，

所述焙烧料与所述水按液固比0.5～20:1均匀混合，在5℃～95℃下搅拌浸 出0.1h～10h。

此外，优选的方案是，在将所述含钨溶液净化、富集，获得纯净的钨酸 盐溶液的过程中，所述含钨溶液通过化学法、离子交换法和萃取法，除去其 中的有害杂质并使溶液中的钨转化为铵盐形态。

此外，优选的方案是，在将所述含铁、钴滤渣干燥、还原，获得铁钴合 金的过程中，将干燥的滤渣加入碳粉混合均匀，在400℃～1000℃还原15h～48h， 得到所述铁钴合金。

从上面的技术方案可知，本发明提供的废旧硬质合金的综合回收方法， 具有以下有益效果：

1)将能与硬质合金中的钨形成低熔点化合物的纯铁块添加到废旧硬质合 金中，显著降低混合物的熔点，改善硬质合金的熔化效果；

2)熔化后的硬质合金经雾化制粉得到硬质合金粉末，能够解决目前废旧 硬质合金破碎和研磨的难题，制粉过程的能耗和成本较传统破碎、研磨方法 明显降低；