[发明专利]一种分离废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法

说明书

本发明公开了一种分离废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，具体为：将锡块与废旧硬质合金混合料于惰性气体中熔散，固液分离；取液体部分氧化后，磁选分离得到锡氧化物和钴氧化物。该方法能有效分离硬质合金中的WC和Co，且碳化物产品纯度更高，还能有效避免固相萃取剂因蒸发造成的损失。

技术领域

本发明属于废旧硬质合金回收利用技术领域，具体涉及一种采用溶体萃取方式处理废旧硬质合金的方法，更具体的，为一种通过高温熔散分离碳化钨和钴的方法。

背景技术

硬质合金一般是由碳化钨和钴经粉末冶金方法制成的具有高硬度、高抗弯强度的材料，广泛应用于切削工具、地质矿山工具及耐磨、耐腐蚀的零部件等领域。近年来随着开采强度的加大，导致钨储量消耗过快，钨资源的可持续发展正面临新的挑战，同时我国钴资源十分依赖进口。因此，回收废硬质合金中的钨、钴资源有着十分重要的意义。

我国在废硬质合金的回收领域起步较晚，虽然发展迅速，但仍有较大的提升空间。由于硬质合金具有硬度高、密度大，且难溶于强酸、强碱等特点，如何使碳化钨和钴高效分离是回收利用工艺中关键的一步。目前应用于工业化的硬质合金再生方法有十几种，如硝石法、无机酸浸出法、机械破碎法、锌熔法、电化学法等，工业生产上常用电化学法、锌熔法来处理废硬质合金，其中锌熔法具有经济、环保、流程短等优点。

锌熔法处理硬质合金的机理是基于锌与硬质合金中的粘结相钴形成低熔点合金，使钴从硬质合金中分离出来，从而破坏了硬质合金致密的结构，再通过高温使蒸气压较高的锌蒸发出来，予以回收再利用。然而锌熔法并无法达到碳化钨和钴的有效分离、锌的蒸发不完全也容易导致产品中有杂质锌。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种高效分离硬质合金中碳化钨和钴的方法，并能够有效避免杂质残留。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种分离废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，具体为：将锡块与废旧硬质合金混合料于惰性气体中熔散，固液分离；取液体部分氧化后，磁选分离得到锡氧化物和钴氧化物。

优选地，锡块与废旧硬质合金中钴的摩尔比为1∶9～10∶1；更加优选地，锡块与废旧硬质合金中钴的摩尔比为1∶1～10∶1；最佳地，锡块与废旧硬质合金中钴的摩尔比为9∶1。

优选地，惰性气体为氩气、氮气或二者的混合气体。

优选地，熔散的温度为750～1300℃；更加优选地，熔散的温度为750～950℃，熔散的时间为6～10h；最佳地，熔散的温度为750℃。

优选地，氧化的温度≥300℃；更加优选地，氧化的温度400～600℃；最佳地，氧化的温度500℃。氧化时间可根据实际需要设置，直至合金中的金属充分氧化。

优选地，所述方法还包括：取固液分离后的固体，冷却后球磨，用于回收碳化物；锡氧化物在还原性气氛下还原得到金属锡。

优选地，所述废旧硬质合金在熔散前进行了预处理以除去表面油污。

本发明的有益效果为：

本发明先利用Sn与粘结金属Co反应形成Sn-Co低熔点合金，将硬质合金熔散后，分离碳化钨和Sn-Co合金，而且Sn饱和蒸汽压较低，不易蒸发流失，故相较于锌熔法，本发明实用锡熔不仅能达到WC，Co的有效分离，且碳化物产品纯度更高，还能有效避免固相萃取剂因蒸发造成的损失。

Sn-Co合金冷却后通过氧化和磁选后能将Sn和Co分离，分离得到的锡氧化物还可在还原性气氛中还原为金属锡，并继续作为原料循环用于合金的“锡熔”阶段。

附图说明

图1为本发明中分离废旧硬质合金中碳化钨和钴的工艺流程图。

具体实施方式