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碳化钨硬质合金的再生回收法

时间:2015-10-23 22:45:55来源:本站人气:1114

      通常用于回收碳化钨的方法有三种,即冷流法、锌熔法和浸出一研磨法。冷流法采用一种高速的空气流,在气流中夹带着约6网目(3.4毫米)的碳化钨硬质合金的碎片,以接近2马赫的速度撞击在一块固定的靶上,然后让其适当冷却。撞击使碳化钨部分粉碎,产物经过空气分级,粒度过大的返回撞击处理,细粒进行再烧结。冷流法的缺点是:对含粘结剂量高的碳化钨硬质合金,因其较高的韧性而得不到很好的粉碎;同时产物受到氧(来自空气)和铁(来自靶子)的污染。通过在氢气中烧结可消除氧的污染,但这会导致产物缺碳。对粘结剂含量高的碳化钨硬质合金所出现的一些困难,可通过将废料加热到约1800℃并随即迅速淬火而得到减轻,因为这样会引起脆化。废料在粉碎之前,将其分成为普通wC-Co类型和含TiC、TaC量高的类型。因此这种方法得到两种类型的粉末。处理费用为2.25美元/公斤(1.02美元/磅),回收率为90%。

      锌熔法所依据的原理是:熔融的锌与钴形成一种合金,从而破坏碳化钨硬质合金的完整性。随后通过蒸馏便可除去锌,留下的是钴和碳化钨易碎块,易于磨碎和再烧结。该法的缺点是:大块的碳化钨硬质合金必须经过一次以上的处理;要充分除去锌需经两次蒸馏,而第二次蒸馏是在氧的存在下进行的,这就会得到缺碳的产物。在历史上,该法起源于粉末合金公司的专利。该专利揭示了这样的事实:熔融锌迅速和碳化钨硬质合金的钻粘结剂形成合金,并使之脆化。然而,正如专利中所述的那样,锌和钴均被盐酸处理所除去,只有碳化钨:苴按重新再用。Barnard等人(1971)发明了蒸馏除锌法。当采用这种方法处理时,产物中含有全部原来的钴,经研磨之后,不需进一步处理便可进行再烧结。

      锌熔法一般为间歇作业。石墨坩埚盛装有13.6~22.7公斤(30~50磅)的碳化钨硬质合金废料,锌量为碳化钨重量的1~1.3倍。12只坩埚按这样一种方式堆放在炉内:即使得熔融锌围着它们自由流动。随后用氮或氩冲洗炉子,炉温升至900℃,保温12小时;接着通过减压蒸馏除去锌。充分除锌所需的条件是,在900℃温度和50~200托压力下至少保持5小时。从产物中蒸馏除锌过程共需15小时。图2.23为进行蒸馏的蒸馏罐的示意图。
      第三种方法,即浸出一研磨法系根据这样的事实:矿物酸能溶去碳化钨硬质合金的粘结剂金属。过程是在一台内衬橡胶的转动式球磨机内进行的。那是一种漫长的过程,因为钻粘结剂溶解很慢。所回收的碳化钨通常都具有高的含氧量。
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