一种熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111778400A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010011444.0(22)申请日2020.01.06(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市麓山南路932号(72)发明人郭学益甘向栋崔富晖田庆华于大伟张纯熹(74)专利代理机构长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙)43213代理人刘向丹(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B23/02(2006.01)C01B32/949(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法(57)摘要本发明公开了一种熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，包括下述的步骤：S1.以熔融Zn-M合金为萃取介质，以废旧钨钴硬质合金为待萃取物，进行萃取处理，得到共熔体与合金残渣，所述Zn-M合金中Zn为主体金属，M为Mg、Pb、Bi或Sn中的一种或多种；S2.将S1得到的共熔体进行真空蒸馏，得到金属钴粉以及冷凝的萃取介质。本发明提出了一种清洁高效的分离回收废旧钨钴硬质合金中碳化钨和金属钴的方法。本方法工艺流程短，设备简单，钴回收率高，成本低，萃取介质可以循环利用，过程清洁环保。CN111778400ACN111778400A权利要求书1/1页1.一种熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，包括下述的步骤：S1.以熔融Zn-M合金为萃取介质，以废旧钨钴硬质合金为待萃取物，进行萃取处理，得到共熔体与合金残渣，所述Zn-M合金中Zn为主体金属，M为Mg、Pb、Bi或Sn中的一种或多种；S2.将S1得到的共熔体进行真空蒸馏，得到金属钴粉以及冷凝的萃取介质。S3.将S1得到的合金残渣进行酸洗得到碳化钨。2.根据权利要求1所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S1所述废旧钨钴硬质合金中钴元素质量分数为5～15％，钨以WC形式存在。3.根据权利要求1所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S1所述Zn-M合金中Zn的摩尔百分含量是40％～80％。4.根据权利要求1～3任一项所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S1所述Zn-M合金和废旧钨钴硬质合金重量比为3:1～10:1。5.根据权利要求1所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S1所述萃取处理温度为700～1000℃，保温时间为3～24h。6.根据权利要求1或5所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S1所述萃取处理是将废旧钨钴硬质合金置于多孔并可提升的钛网内，萃取介质置于坩埚中，然后将坩埚和钛网一同放入井式真空电阻炉中，升温至萃取温度，然后保温，保温结束后提升钛网分离两种物料，坩埚内得到共熔体，钛网内得到合金残渣。7.根据权利要求1或5所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S1所述萃取处理是在保护气体中进行，所述保护气体为氩气、六氟化硫气体或氦气中的一种。8.根据权利要求1所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S2所述真空蒸馏压力降至10Pa以下。9.根据权利要求1或8所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S2所述真空蒸馏温度为700～1200℃，保温时间为2～10h。10.根据权利要求1所述的熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法，其特征在于，S3所述酸洗后的溶液经过冷却浓缩后得到Co盐。2CN111778400A说明书1/5页一种熔体萃取分离回收废旧硬质合金中碳化钨和钴的方法技术领域[0001]本发明涉及废钨合金的回收技术领域，尤其涉及一种分离回收废钨钴硬质合金中碳化钨和金属钴的方法。背景技术[0002]硬质合金是由WC、Ti-WC及TiC-TaC(NbC)-WC等金属碳化物硬质相和金属Co、Ni、Fe等粘结相用粉末冶金工艺制得的合金，其中以WC为硬质相，金属Co为粘结相的钨钴硬质合金所占份额最大。钨钴硬质合金具有很高的硬度，优异的耐磨性能，高的弹性模量，化学、热稳定性好等优点，在现代工具耐磨耐高温及耐腐蚀材料中占据重要地位，用途十分广泛。然钨和钴都是价值较高的战略金属资源，随着矿物资源濒临枯竭，为保证硬质合金产业可持续发展，废硬质合金的回收问题越来越受到世界各国的重视。据相关报道，瑞典的山特维克每年利用再生合金料生产的硬质合金产品占总产量的1/3以上：日本日立工具公司，日本钨业等均在日本本土范围内大力开展废硬质合金的回收工作；美国的废硬质合金的回收工作也走在世界前列。这些工作极大的保证了硬质合金产业