Metode Oksidasi untuk Daur Ulang Tungsten Carbide

Permintaan tungsten, yang secara signifikan didorong oleh daur ulangnya dari berbagai bahan limbah, telah mengarah pada pengembangan beberapa metode daur ulang yang efektif. Di antaranya, metode oksidasi menonjol karena efisiensinya dalam memproses logam tungsten karbida-kobalt (paduan keras) atau logam tungsten sisa. Metode ini mengubah bahan-bahan ini menjadi bentuk yang dapat digunakan kembali yang berharga melalui serangkaian reaksi dan proses kimia.

Gambaran Umum Metode Oksidasi

Metode oksidasi untuk mendaur ulang tungsten karbida melibatkan dua langkah utama: oksidasi dan perlakuan alkali. Awalnya, limbah tungsten karbida direaksikan dengan oksigen untuk membentuk oksida tungsten dan kobalt. Selanjutnya, oksida-oksida ini bereaksi dengan alkali untuk menghasilkan natrium tungstat yang larut dalam air, yang mudah dipisahkan dari oksida kobalt padat. Oksidan yang umum digunakan dalam proses ini termasuk kalium nitrat atau udara yang diperkaya oksigen, yang mengarah pada dua variasi utama metode ini: Metode Peleburan Kalium Nitrat dan Metode Oksidasi Udara yang Diperkaya Oksigen.

Bisnis pabrik kami: Kami merancang, mengembangkan, dan memproduksi cetakan metalurgi serbuk, suku cadang karbida, cetakan injeksi serbuk, perkakas stamping, dan suku cadang cetakan presisi. Whatsapp:+8618638951317. Email: [email protected], 

1. Metode Peleburan Kalium Nitrat

Deskripsi Proses

• Mekanisme Reaksi: Kalium nitrat (atau natrium nitrat) dan oksigen atmosfer berfungsi sebagai oksidan, mengubah tungsten dalam limbah menjadi tungsten trioksida (WO3). Ini bereaksi dengan natrium oksida, produk penguraian natrium nitrat, untuk membentuk natrium tungstat yang dapat larut (Na2WO4).
• Rincian Operasional: Proses ini dilakukan di dalam tungku gema, yang berbahan bakar minyak berat atau gas. Setelah kalium nitrat mencapai titik lelehnya, ia bereaksi dengan kuat dengan bahan limbah tungsten, meningkatkan suhu menjadi antara 1073-1173 K. Setelah sekitar satu jam pengadukan dan fusi, produk cair diproses untuk mengekstrak terak Na2WO4 dan Co2O3.

Keuntungan

• Tingkat pemulihan tungsten yang tinggi (hingga 99% dari terak tertentu).
• Reaksi cepat dan kapasitas produksi tinggi.
• Cocok untuk berbagai jenis limbah yang mengandung tungsten.

Keterbatasan

• Menghasilkan NO2 dalam jumlah yang signifikan, sehingga menimbulkan tantangan lingkungan.
• Oksidan alternatif seperti natrium sulfat mengurangi polusi tetapi membutuhkan suhu yang lebih tinggi dan waktu pemrosesan yang lebih lama.

2. Metode Oksidasi Udara yang Diperkaya Oksigen

Deskripsi Proses

• Mekanisme Operasional: Udara yang diperkaya oksigen dimasukkan ke dalam tungku pengoksidasi yang telah dipanaskan sebelumnya, di mana suhunya berkisar antara 1073 hingga 1173 K. Tungsten oksida terbentuk dan larut dalam alkali untuk menghasilkan Na2WO4.
• Efisiensi: Proses oksidasi bersifat mandiri dalam hal panas setelah dimulai, sehingga tidak memerlukan pemanasan eksternal. Proses ini biasanya memakan waktu 2 hingga 7 jam tergantung pada bentuk dan komposisi bahan limbah.

Keuntungan

• Cocok untuk berbagai bahan yang mengandung tungsten termasuk batang, batangan, kabel, dan pelat.
• Memungkinkan pemulihan kobalt dari residu yang tidak larut pasca perawatan alkali.

Keterbatasan

• Beberapa tungsten yang hilang akibat sublimasi WO3, dengan tingkat pemulihan yang khas untuk produksi Na2WO4 berkisar antara 94% hingga 97%.

Kesimpulan

Metode peleburan kalium nitrat dan metode oksidasi udara yang diperkaya oksigen memberikan solusi yang kuat untuk daur ulang tungsten karbida. Meskipun metode kalium nitrat terkenal karena prosesnya yang cepat dan tingkat pemulihannya yang tinggi, metode ini menimbulkan tantangan lingkungan. Sebaliknya, metode udara yang diperkaya oksigen, meskipun sedikit kurang efisien dalam pemulihan tungsten, menawarkan alternatif yang lebih ramah lingkungan dengan mekanisme panas yang mandiri. Kesesuaian masing-masing metode bervariasi tergantung pada jenis dan bentuk limbah yang mengandung tungsten, sehingga memungkinkan penerapan yang fleksibel dalam praktik daur ulang.