タングステンカーバイトリサイクルのための電解・亜鉛製錬法

炭化タングステンのリサイクルは、切削工具や機械加工工具に多用され、環境と経済に大きな影響を与えるため、非常に重要です。炭化タングステンをリサイクルするための2つの主要な方法は、電解法と亜鉛製錬法です。それぞれに独自のプロセスと用途があり、異なるタイプの廃タングステンカーバイド材料に適しています。

1.電解法

電解法は、タングステンを含む廃棄物内の異なる成分の電極電位を利用する効率的なプロセスである。この方法は、炭化タングステンや金属コバルトを含む廃棄物に特に効果的です。

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プロセスの概要：

• 塩酸濃度が20g/L程度の酸性溶液では、コバルトを選択的に溶解させることもできるし、コバルトと炭化タングステンの両方を同時に溶解させることもできる。
• グラファイト陽極とニッケル板陰極が使用され、コバルトが溶液中に溶解してCoCl2が形成される。
• 電解は1.0～1.5Vの低電圧で行われ、コバルトが溶解し、廃棄物からWCが剥離する。
• その後、生成された陽極泥を処理（洗浄、ボールミル、ふるい分け）してWCを回収し、新しい炭化タングステンの製造に再利用することができる。

メリット

• 試薬とエネルギーの消費が少ない。
• プロセスの単純さ。

制限：

• 廃棄物にのみ適用 炭化タングステン 10%以上のコバルトを含む。

2.亜鉛製錬法

金属亜鉛と高温を利用して廃材から炭化タングステンを回収する方法です。コバルト含有量の少ない廃炭化タングステンや、タンタルやチタンなど他の金属を含む廃炭化タングステンに有効です。

プロセスの概要：

• 廃棄された炭化タングステンブロックと金属亜鉛は、真空炉内のるつぼに入れられる。
• 混合物は773～873Kの温度に加熱され、コバルトは溶融亜鉛と反応して亜鉛-コバルト合金を形成する。
• 1173Kでは、亜鉛は減圧蒸留で除去され、緩いWCとコバルト粉が残る。
• 回収されたWCとコバルト粉末は、炭化タングステンの新たな生産に使用するために処理（ボールミル、ふるい）される。

メリット

• 生産工程が短い。
• 低コバルト含有廃棄物の処理が可能。
• 元の廃棄物のグレードに近い材料を回収する。

制限：

• 特定の種類の廃棄物を必要とする。
• 複雑な設備と高いエネルギー消費。
• 一般に、電解法よりもコストが高い。

結論

適切なリサイクル方法の選択は、廃棄タングステンカーバイドの組成と特性によって異なります。電解法は、コバルト含有量の高い廃棄物に最適で、その効率性と低い操業コストに定評があります。対照的に、亜鉛製錬法はコバルト含有量の低い廃棄物に最適で、操作の複雑さとコストは高いものの、より幅広い材料を扱うことができます。どちらの方法も、炭化タングステンのリサイクルに効果的なソリューションを提供し、業界の持続可能な実践に貢献します。