Метод окисления для переработки карбида вольфрама

Спрос на вольфрам, в значительной степени обусловленный его переработкой из различных отходов, привел к разработке нескольких эффективных методов переработки. Среди них выделяется метод окисления, который позволяет эффективно перерабатывать карбидо-кобальтовый металл (твердый сплав) или остатки вольфрама. Этот метод преобразует эти материалы в ценные формы, пригодные для повторного использования, посредством ряда химических реакций и процессов.

Обзор метода окисления

Метод окисления для переработки карбида вольфрама включает в себя два основных этапа: окисление и обработку щелочью. Сначала отработанный карбид вольфрама вступает в реакцию с кислородом, в результате чего образуются оксиды вольфрама и кобальта. Затем эти оксиды реагируют со щелочью, в результате чего образуется водорастворимый тунгстат натрия, который легко отделяется от твердого оксида кобальта. В качестве окислителей в этом процессе обычно используются нитрат калия или обогащенный кислородом воздух, что привело к появлению двух основных разновидностей метода: метод выплавки нитрата калия и метод окисления обогащенным кислородом воздухом.

Деятельность нашего завода: Мы проектируем, разрабатываем и производим пресс-формы для порошковой металлургии, детали из твердого сплава, пресс-формы для литья под давлением, штамповочную оснастку и прецизионные детали пресс-форм. Whatsapp:+8618638951317. Email: [email protected], 

1. Метод выплавки нитрата калия

Описание процесса

• Механизм реакции: Нитрат калия (или нитрат натрия) и атмосферный кислород выступают в роли окислителей, превращая вольфрам в отходах в триоксид вольфрама (WO3). Он реагирует с оксидом натрия, продуктом разложения нитрата натрия, образуя растворимый тунгстат натрия (Na2WO4).
• Оперативные подробности: Процесс происходит в реверберационной печи, топливом для которой служит тяжелая нефть или газ. Как только нитрат калия достигает температуры плавления, он бурно реагирует с отходами вольфрамовых материалов, повышая температуру до 1073-1173 К. Примерно через час перемешивания и плавления расплавленный продукт перерабатывается для получения шлака Na2WO4 и Co2O3.

Преимущества

• Высокая степень извлечения вольфрама (до 99% из некоторых шлаков).
• Быстрая реакция и высокая производственная мощность.
• Подходит для различных типов вольфрамосодержащих отходов.

Ограничения

• Генерирует значительное количество NO2, что создает экологические проблемы.
• Альтернативные окислители, такие как сульфат натрия, снижают уровень загрязнения, но требуют более высоких температур и длительного времени обработки.

2. Метод окисления воздухом, обогащенным кислородом

Описание процесса

• Механизм работы: Обогащенный кислородом воздух подается в предварительно нагретую окислительную печь, где температура колеблется от 1073 до 1173 К. Образуются оксиды вольфрама, которые растворяются в щелочи с получением Na2WO4.
• Эффективность: После начала процесса окисления происходит самоподдержание тепла, что устраняет необходимость во внешнем нагреве. Процесс обычно занимает от 2 до 7 часов в зависимости от формы и состава отходов.

Преимущества

• Подходит для различных вольфрамосодержащих материалов, включая стержни, прутки, проволоку и пластины.
• Позволяет извлекать кобальт из нерастворимого остатка после обработки щелочью.

Ограничения

• Некоторые потери вольфрама связаны с возгонкой WO3, при этом типичные коэффициенты извлечения при производстве Na2WO4 составляют от 94% до 97%.

Заключение

Как метод выплавки нитрата калия, так и метод окисления обогащенным кислородом воздухом обеспечивают надежные решения для рециклинга карбид вольфрама. Хотя метод нитрата калия отличается быстротой обработки и высокой степенью извлечения, он сопряжен с экологическими проблемами. Напротив, метод обогащенного кислородом воздуха, хотя и несколько менее эффективен для извлечения вольфрама, предлагает более экологичную альтернативу благодаря самоподдерживающемуся тепловому механизму. Пригодность каждого метода зависит от конкретных типов и форм вольфрамсодержащих отходов, что позволяет гибко применять его в практике переработки.