[发明专利]一种含硅硬质合金废料回收方法

说明书

本发明涉及一种含硅硬质合金废料回收方法，所述含硅硬质合金废料含有氧化硅，以及单质钨和/或碳化钨，包括以下步骤：步骤1：将所述含硅硬质合金废料与添加剂1、添加剂2混合，得到混合料；步骤2：将所述混合料焙烧，温度为400℃‑1000℃，时间为1h‑24h，得到焙烧料，焙烧过程中所述含硅硬质合金废料中的单质钨和/或碳化钨在高温条件下反应生成钨酸钠，以及硅酸钙和/或硅酸镁；步骤3：将所述焙烧料水浸，得到固液混合物，固液分离后去掉滤渣，得到钨酸钠溶液。本发明提供的方法操作简单，投入成本低，药剂消耗量低，分解成本低，同时不存在焙烧结炉问题，钨回收率高，适合工业化生产，具有很大的推广意义。

技术领域

本发明涉及固体废料回收技术，尤其是一种含硅硬质合金废料回收方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金生产过程中所产生的地板料、收尘料、磨削料和废品料或者钨粉、碳化钨粉生产过程中所产生的地板料、收尘料、磨削料、废品料或者含钨催化剂，简称硬质合金废料。碳化钨、单质钨在硬质合金制备中运用较为广泛，产生的硬质合金废料主要含有碳化钨、单质钨，对这些硬质合金废料进行回收，有利于资源的充分利用，解决废料堆积及污染问题。

现行的硬质合金废料回收技术中存在着各种缺陷，如锌熔法是基于锌和硬质合金中的粘结相金属(钴、镍)可以形成低熔点合金，使粘结金属从硬质合金中分离出来，与锌形成锌—钴固熔体合金液，从而破坏了硬质合金的结构，致密合金变成松散状态的硬质相骨架，而锌不会与各种难熔金属碳化物反应，从而达到回收钨的目的。然而此方法只适合处理钴含量低于10％的硬质合金，电耗高，锌蒸汽回收设备要求高，锌挥发污染大。

硝石熔炼法是利用硝石作为氧化剂，在高温状态下使硬质合金中的碳化钨转化为钨酸钠，而其他杂质元素氧化成其金属氧化物不溶于水，达到回收钨的目的。然而此方法工业流程长，使用的原辅材料贵，生产成本高，排出的尾气对环境造成污染；而且后续APT生产过程中所产生的废水多，原辅材料损耗大。

焙烧碱浸法是硬质合金经过氧化焙烧转化为氧化钨，氧化钨碱浸反应生成钨酸钠，达到回收钨的目的。然而此方法处理过程中焙烧设备结炉严重，渣含钨高，回收率低，二次渣处理成本高；而且后续经传统冶金过程生产APT，生产过程中产生的废水多，原辅材料损耗大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的硬质合金废料回收存在的问题，提供一种含硅硬质合金废料回收方法，回收其中的钨，含硅硬质合金废料中以碳化钨或者单质钨为主，同时还含有氧化硅，其他元素主要为钴镍铁铜铬等。

在硬质合金生产中，例如碳化钨生产时，部分牌号的产品会添加氧化硅；或者含钨催化剂中主要元素有钨、钼、钒、硅、铝等；或者碳化钨粉、钨粉、硬质合金生产或回收过程中的地板料等会在回收过程中掺入氧化硅，因此，得到的废料中含有氧化硅，含量一般在5wt％以上。本发明中的含硅硬质合金废料主要来源于硬质合金生产过程中所产生的地板料、高硅料收尘料、磨削料、废品料、软废料或者高硅硬质合金、高比重合金硬废料或者钨粉、碳化钨粉生产过程中所产生的地板料、高硅料或者含钨催化剂等。其中，高硅料指二氧化硅含量≥5wt％，高硅硬质合金指二氧化硅含量≥5wt％，高比重合金指比重≥16.5g/cm³。

本发明中，发明人利用含钙和/或镁元素的添加剂，在高温条件下，废料中的钨或碳化钨和氧化硅、含钙和/或镁物质在高温条件下反应生成钨酸钠，以及硅酸钙和/或硅酸镁，由于硅被迫进入渣相，即与钙或者镁形成硅酸钙和/或硅酸镁，从而可以包裹硬质合金的其他粘接性原料如钴镍铁铜铬等的氧化物或者盐形式，取得避免焙烧结炉的效果，同时实现一步火法生成钨酸钠，避免形成钨酸钙、钨酸镁导致的钨损失。最后利用水浸即可获得钨酸钠溶液，无须碱性或者酸性条件浸出。

具体方案如下：

一种含硅硬质合金废料回收方法，所述含硅硬质合金废料含有氧化硅，以及单质钨和/或碳化钨，包括以下步骤：