廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二次資源回收利用和原料破碎技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著硬質(zhì)合金在傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用的增長和新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，廢舊硬質(zhì)合金的產(chǎn)量逐年增加，因而廢舊硬質(zhì)合金的有效回收成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)合金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
[0003 ]目前，廢硬質(zhì)合金回收的主要方法包括硝石法、鋅熔法、機(jī)械破碎法、電化學(xué)法、酸溶法和氯化法等。然而由于硬度高、密度大、韌性好等特性，硬質(zhì)合金難以破碎和研磨。硝石法、電化學(xué)法、酸溶法和氯化法等方法回收硬質(zhì)合金一般將合金經(jīng)初步破碎后直接與化學(xué)試劑進(jìn)行反應(yīng)，由于未經(jīng)過研磨，硬質(zhì)合金的比表面積有限，化學(xué)反應(yīng)速率很慢，生產(chǎn)效率很低;機(jī)械破碎法對破碎和研磨設(shè)備有很高的要求，破碎效率低，研磨時間長(500h左右)，能耗很高，且難以達(dá)到要求的粒度;鋅熔法相當(dāng)于在機(jī)械破碎之前加入一個預(yù)處理過程，得到易于破碎的疏松狀硬質(zhì)合金體，但其未根本解決硬質(zhì)合金難以研磨的問題，因此生產(chǎn)成本和能耗較高，且回收過程存在鋅污染。
[0004]由此可見，廢舊硬質(zhì)合金回收的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)在于如何有效地破碎和研磨得到易于處理的硬質(zhì)合金粉末，而目前常用的方法均難以達(dá)到這一目的。因此，需要提供一種新的回收方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法，能夠有效破碎廢舊硬質(zhì)合金，達(dá)到制粉的目的，并且工藝簡單、操作方便、回收成本低。
[0006]本發(fā)明提供一種廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法，包括:
[0007]將純鐵塊和廢舊硬質(zhì)合金按質(zhì)量比0.01?2:1混合均勻；
[0008]將混合均勻的純鐵塊和廢舊硬質(zhì)合金放置在熔煉爐內(nèi)加熱熔化，形成合金熔體；
[0009]將所述合金熔體通過霧化裝置霧化形成細(xì)小的液滴，所述液滴冷凝后形成硬質(zhì)合金粉末；
[0010]向所述硬質(zhì)合金粉末中加堿性物質(zhì)焙燒，形成焙燒料；
[0011 ]向所述焙燒料中加水浸出，過濾得到含鎢溶液和含鐵、鈷濾渣；
[0012]將所述含鎢溶液凈化、富集，獲得純凈的鎢酸鹽溶液；
[0013]將所述含鐵、鈷濾渣干燥、還原，獲得鐵鈷合金。
[0014]此外，優(yōu)選的方案是，在將混合均勻的純鐵塊和廢舊硬質(zhì)合金放置在熔煉爐內(nèi)加熱熔化的過程中，其中，所述熔煉爐的溫度為1450°C?1700°C，加熱時間為0.5h?4h。
[0015]此外，優(yōu)選的方案是，所述霧化裝置包括中間漏包、噴嘴和霧化筒;其中，所述合金熔體進(jìn)入所述中間漏包并通過底部漏嘴進(jìn)入到所述噴嘴被霧化為細(xì)小的液滴，所述液滴在所述霧化筒內(nèi)冷凝形成所述硬質(zhì)合金粉末。
[0016]此外，優(yōu)選的方案是，霧化方法包括高壓氣流沖擊法、高壓液流沖擊法和離心法。
[0017]此外，優(yōu)選的方案是，在向所述硬質(zhì)合金粉末中加堿性物質(zhì)焙燒的過程中，將所述堿性物質(zhì)和硬質(zhì)合金粉末按質(zhì)量比0.005?3:1混合均勻，在400°C?1000°C下焙燒0.5?1h，使所述硬質(zhì)合金中的金屬轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。
[0018]此外，優(yōu)選的方案是，所述堿性物質(zhì)包括氫氧化鈉、氫氧化鎂和氫氧化鉀中的一種堿或碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鎂、碳酸氫鎂中的一種堿性鹽。
[0019]此外，優(yōu)選的方案是，在向所述焙燒料中加水浸出的過程中；其中，
[0020]所述焙燒料與所述水按液固比0.5?20:1均勻混合，在5°C?95°C下攪拌浸出0.1h?1h0
[0021 ]此外，優(yōu)選的方案是，在將所述含鎢溶液凈化、富集，獲得純凈的鎢酸鹽溶液的過程中，所述含鎢溶液通過化學(xué)法、離子交換法和萃取法，除去其中的有害雜質(zhì)并使溶液中的鎢轉(zhuǎn)化為銨鹽形態(tài)。
[0022]此外，優(yōu)選的方案是，在將所述含鐵、鈷濾渣干燥、還原，獲得鐵鈷合金的過程中，將干燥的濾渣加入碳粉混合均勻，在400 0C?1000 0C還原15h?48h，得到所述鐵鈷合金。
[0023]從上面的技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法，具有以下有益效果:
[0024]I)將能與硬質(zhì)合金中的鎢形成低熔點(diǎn)化合物的純鐵塊添加到廢舊硬質(zhì)合金中，顯著降低混合物的熔點(diǎn)，改善硬質(zhì)合金的熔化效果；
[0025]2)熔化后的硬質(zhì)合金經(jīng)霧化制粉得到硬質(zhì)合金粉末，能夠解決目前廢舊硬質(zhì)合金破碎和研磨的難題，制粉過程的能耗和成本較傳統(tǒng)破碎、研磨方法明顯降低；
[0026]3)得到的硬質(zhì)合金粉末加堿焙燒并水浸，使鎢進(jìn)入溶液而與渣中的鈷和鐵分離。由于硬質(zhì)合金被破碎為較細(xì)的粉末，焙燒和浸出過程的反應(yīng)速率加快，生產(chǎn)效率大大提高；
[0027]4)浸出得到的溶液中鎢以鎢酸根陰離子存在，通過凈化富集可以方便地得到純凈的鎢酸鹽溶液。浸出渣中鈷和鐵主要以氧化物的形式存在，通過還原熔煉可以直接得到鐵鈷合金。
[0028]5)發(fā)明工藝方法簡單、操作方便，能經(jīng)濟(jì)有效地將硬質(zhì)合金制粉并分離回收其中的鎢和鈷，鎢鈷綜合回收成本低，適于工業(yè)化應(yīng)用。
[0029]為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本發(fā)明的一個或多個方面包括后面將詳細(xì)說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。
【附圖說明】
[0030]通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0031]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法流程示意圖。
[0032]在所有附圖中相同的標(biāo)號指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實(shí)施方式】
[0033]在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。
[0034]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]為了說明本發(fā)明提供的廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法流程。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明提供的廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法包括:
[0037]S110:將純鐵塊和廢舊硬質(zhì)合金按質(zhì)量比0.01?2:1混合均勻；
[0038]S120:將混合均勻的純鐵塊和廢舊硬質(zhì)合金放置在熔煉爐內(nèi)加熱熔化，形成合金熔體；
[0039]S130:將所述合金熔體通過霧化裝置霧化形成細(xì)小的液滴，所述液滴冷凝后形成硬質(zhì)合金粉末；
[0040]S140:向所述硬質(zhì)合金粉末中加堿性物質(zhì)焙燒，形成焙燒料；
[0041 ] S150:向所述焙燒料中加水浸出，過濾得到含鎢溶液和含鐵、鈷濾渣；
[0042]S160:將所述含鎢溶液凈化、富集，獲得純凈的鎢酸鹽溶液；
[0043 ] SI 70:將所述含鐵、鈷濾渣干燥、還原，獲得鐵鈷合金。
[0044]上述為本發(fā)明廢舊硬質(zhì)合金的綜合回收方法的詳細(xì)流程，其中，在步驟S120中，在將混合均勻的純鐵塊和廢舊硬質(zhì)合金放置在熔煉爐內(nèi)加熱熔化的過程中，熔煉爐的溫度為1450 0C?1700 0C，加熱時間為0.5h?4h。
[0045]在步驟S130中，霧化裝置包括中間漏包、噴嘴和霧化筒;其中，合金熔體進(jìn)入中間漏包并通過底部漏