Oxidatiemethode voor het recyclen van wolfraamcarbide

De vraag naar wolfraam, die sterk wordt gestimuleerd door de recycling van wolfraam uit verschillende afvalmaterialen, heeft geleid tot de ontwikkeling van verschillende effectieve recyclingmethoden. Hiervan springt de oxidatiemethode eruit vanwege de efficiëntie bij het verwerken van wolfraamcarbide-kobaltmetaal (harde legering) of restmetaal van wolfraam. Deze methode zet deze materialen via een reeks chemische reacties en processen om in waardevolle herbruikbare vormen.

Overzicht van de oxidatiemethode

De oxidatiemethode voor het recyclen van wolfraamcarbide omvat twee hoofdstappen: oxidatie en alkalibehandeling. In eerste instantie reageert het wolfraamcarbideafval met zuurstof om wolfraam- en kobaltoxiden te vormen. Vervolgens reageren deze oxiden met alkali om in water oplosbaar natriumwolframaat te produceren, dat gemakkelijk kan worden gescheiden van het vaste kobaltoxide. Veelgebruikte oxidatiemiddelen in dit proces zijn kaliumnitraat of zuurstofverrijkte lucht, wat leidt tot twee hoofdvarianten van de methode: de kaliumnitraatsmeltmethode en de zuurstofverrijkte luchtoxidatiemethode.

Onze fabrieksactiviteiten: Wij ontwerpen, ontwikkelen en produceren poedermetallurgische matrijzen, hardmetalen onderdelen, poederspuitgietmatrijzen, stempelgereedschappen en precisiematrijsonderdelen. Whatsapp:+8618638951317. E-mail: [email protected], 

1. Methode voor het smelten van kaliumnitraat

Procesbeschrijving

• Reactiemechanisme: Kaliumnitraat (of natriumnitraat) en zuurstof uit de lucht fungeren als oxidant, waardoor wolfraam in het afval wordt omgezet in wolfraamtrioxide (WO3). Dit reageert met natriumoxide, een ontledingsproduct van natriumnitraat, om oplosbaar natriumwolframaat (Na2WO4) te vormen.
• Operationele details: Het proces wordt uitgevoerd in een reverberatoire oven die wordt gevoed met zware olie of gas. Zodra het kaliumnitraat zijn smeltpunt bereikt, reageert het heftig met het wolfraamafval, waardoor de temperatuur stijgt tot 1073-1173 K. Na ongeveer een uur roeren en smelten wordt het gesmolten product verwerkt om Na2WO4 en Co2O3 slak te extraheren.

Voordelen

• Hoge terugwinning van wolfraam (tot 99% uit bepaalde slakken).
• Snelle reactie en hoge productiecapaciteit.
• Geschikt voor verschillende soorten wolfraamhoudend afval.

Beperkingen

• Produceert aanzienlijke hoeveelheden NO2, wat uitdagingen voor het milieu met zich meebrengt.
• Alternatieve oxidanten zoals natriumsulfaat verminderen de vervuiling, maar vereisen hogere temperaturen en langere verwerkingstijden.

2. Met zuurstof verrijkte lucht oxidatiemethode

Procesbeschrijving

• Operationeel mechanisme: Met zuurstof verrijkte lucht wordt in een voorverwarmde oxidatieoven gebracht, waar de temperatuur varieert van 1073 tot 1173 K. Wolfraamoxiden worden gevormd en lossen op in alkali om Na2WO4 te produceren.
• Efficiëntie: Het oxidatieproces is zelfonderhoudend in termen van warmte zodra het in gang is gezet, waardoor externe verwarming niet nodig is. Het proces duurt meestal 2 tot 7 uur, afhankelijk van de vorm en samenstelling van het afvalmateriaal.

Voordelen

• Geschikt voor verschillende wolfraamhoudende materialen zoals staven, staven, draden en platen.
• Hiermee kan kobalt worden teruggewonnen uit het onoplosbare residu na de alkali-behandeling.

Beperkingen

• Enig wolfraamverlies door WO3-sublimatie, met typische terugwinningspercentages voor Na2WO4-productie variërend van 94% tot 97%.

Conclusie

Zowel de smeltmethode met kaliumnitraat als de oxidatiemethode met zuurstofverrijkte lucht bieden robuuste oplossingen voor recycling wolfraamcarbide. Hoewel de kaliumnitraatmethode bekend staat om zijn snelle verwerking en hoge terugwinningspercentages, brengt deze methode uitdagingen met zich mee voor het milieu. Omgekeerd biedt de methode met zuurstofverrijkte lucht, hoewel iets minder efficiënt in het terugwinnen van wolfraam, een milieuvriendelijker alternatief met zijn zelfonderhoudende warmtemechanisme. De geschiktheid van elke methode varieert afhankelijk van de specifieke soorten en vormen van wolfraamhoudend afval, waardoor flexibele toepassing in recyclingpraktijken mogelijk is.