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碳化鎢硬質合金的再生回收法

時間:2015-10-23 22:45:55來源:本站人氣:2555

      通常用于回收碳化鎢的方法有三種,即冷流法、鋅熔法和浸出一研磨法。冷流法采用一種高速的空氣流,在氣流中夾帶著約6網(wǎng)目(3.4毫米)的碳化鎢硬質合金的碎片,以接近2馬赫的速度撞擊在一塊固定的靶上,然后讓其適當冷卻。撞擊使碳化鎢部分粉碎,產物經(jīng)過空氣分級,粒度過大的返回撞擊處理,細粒進行再燒結。冷流法的缺點是:對含粘結劑量高的碳化鎢硬質合金,因其較高的韌性而得不到很好的粉碎;同時產物受到氧(來自空氣)和鐵(來自靶子)的污染。通過在氫氣中燒結可消除氧的污染,但這會導致產物缺碳。對粘結劑含量高的碳化鎢硬質合金所出現(xiàn)的一些困難,可通過將廢料加熱到約1800℃并隨即迅速淬火而得到減輕,因為這樣會引起脆化。廢料在粉碎之前,將其分成為普通wC-Co類型和含TiC、TaC量高的類型。因此這種方法得到兩種類型的粉末。處理費用為2.25美元/公斤(1.02美元/磅),回收率為90%。

      鋅熔法所依據(jù)的原理是:熔融的鋅與鈷形成一種合金,從而破壞碳化鎢硬質合金的完整性。隨后通過蒸餾便可除去鋅,留下的是鈷和碳化鎢易碎塊,易于磨碎和再燒結。該法的缺點是:大塊的碳化鎢硬質合金必須經(jīng)過一次以上的處理;要充分除去鋅需經(jīng)兩次蒸餾,而第二次蒸餾是在氧的存在下進行的,這就會得到缺碳的產物。在歷史上,該法起源于粉末合金公司的專利。該專利揭示了這樣的事實:熔融鋅迅速和碳化鎢硬質合金的鉆粘結劑形成合金,并使之脆化。然而,正如專利中所述的那樣,鋅和鈷均被鹽酸處理所除去,只有碳化鎢:苴按重新再用。Barnard等人(1971)發(fā)明了蒸餾除鋅法。當采用這種方法處理時,產物中含有全部原來的鈷,經(jīng)研磨之后,不需進一步處理便可進行再燒結。

      鋅熔法一般為間歇作業(yè)。石墨坩堝盛裝有13.6~22.7公斤(30~50磅)的碳化鎢硬質合金廢料,鋅量為碳化鎢重量的1~1.3倍。12只坩堝按這樣一種方式堆放在爐內:即使得熔融鋅圍著它們自由流動。隨后用氮或氬沖洗爐子,爐溫升至900℃,保溫12小時;接著通過減壓蒸餾除去鋅。充分除鋅所需的條件是,在900℃溫度和50~200托壓力下至少保持5小時。從產物中蒸餾除鋅過程共需15小時。圖2.23為進行蒸餾的蒸餾罐的示意圖。
      第三種方法,即浸出一研磨法系根據(jù)這樣的事實:礦物酸能溶去碳化鎢硬質合金的粘結劑金屬。過程是在一臺內襯橡膠的轉動式球磨機內進行的。那是一種漫長的過程,因為鉆粘結劑溶解很慢。所回收的碳化鎢通常都具有高的含氧量。
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