專利名稱：利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及鑄造碳化鎢的生產(chǎn)方法，特別是關(guān)于利用硬質(zhì)合金磨削 廢料生產(chǎn)鑄造碳化鉤的方法. 背景技術(shù)-
硬質(zhì)合金廢料的回收利用一直受到人們的重視.國(guó)內(nèi)己見(jiàn)將硬質(zhì)合 金碎屑進(jìn)行高溫處理回收鎢鈷再生粉末的方法報(bào)導(dǎo)，如CN1952187公開(kāi) 了從廢硬質(zhì)合金中提取金屬鎢和其他稀有金屬的方法."硬質(zhì)合金"雜 志2000.17 (3) -147-150也報(bào)導(dǎo)了用電熔法和電滲析法處理廢硬質(zhì)合 金，回收金屬鈷和碳化鎢的方法。國(guó)外從固體鉤鈷合金廢料中回收鉤和 鈷的工藝也有報(bào)導(dǎo)。如"中國(guó)物資再生雜志"1999 (7) -8-9報(bào)導(dǎo)了日 本新金屬公司開(kāi)發(fā)的超硬質(zhì)合金高溫處理法回收鉤再生粉末，年產(chǎn)可達(dá) 80噸的生產(chǎn)能力。以及JP2000226601公開(kāi)了一種從鎢合金廢料中回收 鎢原料粉末的方法。上述現(xiàn)有技術(shù)方案均較復(fù)雜，且合金廢料僅包括廢 舊硬質(zhì)合金碎片，均未涉及硬質(zhì)合金磨削廢料的回收利用。更無(wú)從談及 回收利用的方法。
目前，鎢資源短缺，鎢合金價(jià)格高，用量大。因此，本發(fā)明的目的 將硬質(zhì)合金磨削廢料作為鎢合金寶貴的第二鎢資源加工利用，并通過(guò)不 斷地創(chuàng)造性的科學(xué)實(shí)踐獲得成功
發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明所稱的硬質(zhì)合金磨削廢料是指硬質(zhì)合金制品在加工過(guò)程中 散落在磨床上、加工場(chǎng)所的地面上，流失到溝槽里的磨削粉。據(jù)初步計(jì) 算，國(guó)內(nèi)每年仍掉的這種磨削料多達(dá)上千噸。它的主要組成為硬質(zhì)合金 粉，鐵粉，銅粉，金剛沙輪粉、少許油、泥、沙等。
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供出利用一直被當(dāng)作 工業(yè)垃圾拋棄掉的硬質(zhì)合金磨削廢料粉。既達(dá)到了保護(hù)環(huán)境，又能回收 極有價(jià)值的貴重金屬鎢、鈷、鎳等，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的一種利 用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括以下步驟
1) 、除油將硬質(zhì)合金磨削廢料經(jīng)過(guò)除油劑清洗干燥后，送進(jìn)氫氣
還原爐在溫度450—65(TC條件下煅燒，除去磨削廢料中的剩余油污和低 溫?fù)]發(fā)物；
2) 、清洗將l步獲得的硬質(zhì)合金磨削廢料先用質(zhì)量百分比濃度為 1一3%的稀鹽酸清洗后，再用無(wú)離子水清洗；
3) 、電解將2步清洗后的硬質(zhì)合金磨削廢料放在盛有質(zhì)量百分比 濃度為9一11%稀鹽酸的電解槽里，在電壓為1一3V電流300—600A的條 件下進(jìn)行電解48—96小時(shí)，電解生成物固相為碳化鎢粉，液相為氯化 鈷、氯化鎳、氯化鐵；
4) 、再清洗將3步獲得的碳化鎢粉用無(wú)離子水再清洗，除去里面 的氯化殘?jiān)?br> 5) 、烘干將4歩獲得的碳化鎢粉送入烘箱控制溫度100—13(TC條 件下經(jīng)24—30小時(shí)烘干；
6) 、配料將第5步獲得的碳化鎢粉進(jìn)行分析配碳或配鎢；
7) 、熔煉破碎將6步獲得的碳化鎢粉，送入電熔爐里在溫度控制 在2700—310(TC的高溫下進(jìn)行熔煉，冷卻后，在球磨機(jī)里進(jìn)行粉碎球磨 成20—200目鑄造碳化鎢。
上述的硬質(zhì)合金磨削料是指硬質(zhì)合金制品在加工磨削過(guò)程中散落 在磨床上，加工場(chǎng)所的地面上，流失到溝里的磨削廢棄粉。其重量百分 比主要是50%—75%的硬質(zhì)合金粉，5%左右的金剛石粉1%左右的鐵粉和 19%--44%的水和油.
上述通過(guò)氫氣還原的作用在于進(jìn)一步除去剩余的油污及碳化多吸 附的氧，有利于后面的清洗沉淀。
上述的氫氣還還原爐還原溫度優(yōu)選55(TC ;
上述的除油劑為洗潔精、金屬清潔劑；
上述的無(wú)離子水是采用市售專用設(shè)備生產(chǎn)；
上述用于清洗硬質(zhì)合金磨削廢料的稀鹽酸質(zhì)量百分比濃度優(yōu)選為2%。
上述電解槽中的稀鹽酸濃度優(yōu)選為10%。電流優(yōu)選450A，電壓優(yōu)選 1.5V;電解時(shí)間優(yōu)選96小時(shí)；
上述電解后，將獲得的固相物質(zhì)碳化鎢再用無(wú)離子水清洗烘干，溫度優(yōu)選為120。C;烘干時(shí)間優(yōu)選30小時(shí)；
上述配料是指將第五步獲取的碳化鎢進(jìn)行碳量分析，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行
配碳或者配鎢；
上述第7步電爐熔煉碳化鎢的溫度優(yōu)選為2950°C。 本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于它將一直被當(dāng)作工業(yè)垃圾扔掉的硬 質(zhì)合金磨削廢料變廢為寶，化害為利，既有效地保護(hù)了環(huán)境，又獲得了 可觀的經(jīng)濟(jì)效益。概算本發(fā)明生產(chǎn)的鑄造碳化鎢成本每噸比傳統(tǒng)的用原 生鎢粉生產(chǎn)鑄造碳化鎢成本大大降低，工藝簡(jiǎn)單，易于操作，產(chǎn)品質(zhì)量
具體實(shí)施例
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明 實(shí)施例1:
將200公斤回收的硬質(zhì)合金磨削廢料(其中含鎢合金重量百分比為 50%--75%)，用市面上購(gòu)買的洗潔精浸泡、攪拌，把大部分油污除去， 再用市面上購(gòu)買的金屬清潔劑攪拌清洗廢料進(jìn)一步除油，經(jīng)過(guò)沉淀除去 硬質(zhì)合金磨削廢料的泥沙及鐵銹，通過(guò)清洗后的硬質(zhì)合金廢料送進(jìn)氫氣 還原爐，在溫度45(TC下煅燒還原，除去剩余的油污及吸附在碳化鎢上 的氧，經(jīng)過(guò)用質(zhì)量百分比濃度為1%的稀鹽酸進(jìn)一歩除去廢料中的硅酸 鹽、鐵等雜質(zhì)，再將清洗好的粉料放入盛有質(zhì)量百分比為9%的稀鹽酸電 解槽里、在電壓1.5V電流為400A的條件下進(jìn)行浸泡電解48小時(shí)；將 電解獲得的沉淀物碳化鎢用無(wú)離子水清洗沉淀物碳化鎢中的氯化殘?jiān)?然后將粉料在10(TC的條件下通過(guò)26小時(shí)烘干；獲得124公斤碳化鎢粉， 碳化鎢粉分析配鎢9.92公斤；將配制好的碳化鎢粉在熔煉爐里面經(jīng)過(guò) 270(TC高溫條件下進(jìn)行熔煉，經(jīng)冷卻后再經(jīng)過(guò)球磨獲得128公斤鑄造碳 化鎢粉。經(jīng)101定碳儀檢驗(yàn)分析，針狀組織結(jié)構(gòu)為68%的鑄造碳化鎢， 總碳含量為3.8%，該產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2967-2008。
實(shí)施例2:
將200公斤回收的硬質(zhì)合金磨削廢料，其中含鎢合金質(zhì)量百分比 50%--75%用市面上購(gòu)買的洗潔精進(jìn)一步除油經(jīng)浸泡、攪拌，把大部分油 污除去，再用市面上購(gòu)買的金屬清潔劑攪拌清洗廢料，經(jīng)過(guò)沉淀除去硬 質(zhì)合金磨削廢料的泥沙及鐵銹，通過(guò)清洗后的硬質(zhì)合金廢料送進(jìn)氫氣還 原爐在溫度50(TC下煅燒還原，除去剩余的油污及吸附在碳化鎢上的氧，經(jīng)過(guò)用質(zhì)量百分比濃度為1.5%的稀鹽酸進(jìn)一步除去廢料中的硅酸鹽、鐵 等雜質(zhì)，再將清洗好的粉料放入盛有質(zhì)量百分比濃度為9. 5%的稀鹽酸電 解槽里，在電壓2V，電流為420A的條件下進(jìn)行浸泡電解48小時(shí)，將電 解獲得的沿淀物碳化鎢用無(wú)離子水清洗除去碳化鴇中的氯化殘?jiān)Ｈ缓?將碳化鎢粉在ll(TC的條件下通過(guò)27小時(shí)烘干，獲得105公斤碳化鉤粉 分析配鎢7. 5公斤，將配制好的碳化鎢粉在熔煉爐里面經(jīng)過(guò)275(TC高溫 條件下進(jìn)行熔煉，經(jīng)冷卻后，再經(jīng)過(guò)球磨獲得110公斤鑄造碳化鴇粉。 經(jīng)101定碳儀檢驗(yàn)分析，針狀組織結(jié)構(gòu)為69.5%的鑄造碳化鴇，總碳含 量為3. 85%，該產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2967-2008。 實(shí)施例3:
將200公斤回收的硬質(zhì)合金磨削廢料(其中含鉤合金重量百分比為 50%—75%)，用市面上購(gòu)買的洗潔精浸泡、攪拌，把大部分油污除去， 再用市面上購(gòu)買的金屬清潔劑攪拌清洗廢料，經(jīng)過(guò)沉淀除去硬質(zhì)合金磨 削廢料的泥沙及鐵銹，通過(guò)清洗后的硬質(zhì)合金廢料送進(jìn)氫氣還原爐，在 溫度55(TC下煅燒還原，除去剩余的油污及吸附在碳化鴇上的氧，經(jīng)過(guò) 用質(zhì)量百分比濃度為2%的稀鹽酸清洗進(jìn)一步除去廢料中的硅酸鹽、鐵等 雜質(zhì)，再將清洗好的粉料放入盛有質(zhì)量百分比10%的稀鹽酸電解槽里， 在電壓1.5V，電流為450A的條件下進(jìn)行浸泡電解96小時(shí)，將電解獲得 的沉淀物碳化鎢用無(wú)離子水清洗碳化轉(zhuǎn)中的氯化殘?jiān)?。然后將碳化與粉 在12(TC的條件下通過(guò)30小時(shí)烘干，獲得126公斤碳化鉤粉，分析配鎢 10公斤，將配制好的碳化鎢粉在熔煉爐里面經(jīng)過(guò)295(TC高溫條件下進(jìn) 行熔煉，經(jīng)冷卻后，再經(jīng)過(guò)球磨獲得130公斤鑄造碳化鎢粉。經(jīng)101定 碳儀檢驗(yàn)分析，針狀組織結(jié)構(gòu)為75%的鑄造碳化鎢，總碳含量為3. 9%， 該產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2967-2008。
實(shí)施例4:
將200公斤回收的硬質(zhì)合金磨削廢料(其中含鴇合金質(zhì)量百分比為 50%--75%)，用市面上購(gòu)買的洗潔精浸泡、攪拌，把大部分油污除去， 再用市面上購(gòu)買的金屬清潔劑攪拌清洗廢料，進(jìn)一步除油、經(jīng)過(guò)沉淀除 去硬質(zhì)合金磨削廢料的泥沙及鐵銹，把清洗后的硬質(zhì)合金廢料送進(jìn)氫氣 還原爐，在溫度60(TC下煅燒還原，除去剩余的油污及吸附在碳化鎢上 的氧，經(jīng)過(guò)用質(zhì)量百分比濃度為2. 5%的稀鹽酸清洗進(jìn)一步除去廢料中的 硅酸鹽、鐵等雜質(zhì)，再將清洗好的粉料放入盛有質(zhì)量百分比濃度為10. 5%的稀鹽酸電解槽里，在電壓2.5V、電流為500A的條件下進(jìn)行浸泡電解 72小時(shí)，將電解獲得的沉淀物碳化鎢用無(wú)離子水清洗沉淀物碳化鎢中的 氯化殘?jiān)?。然后將碳化鎢在115t:的條件下通過(guò)28小時(shí)烘干，獲得115 公斤碳化鎢粉、分析配鎢8公斤，將配制好的碳化鎢粉在熔煉爐里面經(jīng) 過(guò)280(TC高溫條件下進(jìn)行熔煉，冷卻后，再經(jīng)過(guò)球磨獲得118公斤鑄造 碳化鎢粉。經(jīng)101定碳儀檢驗(yàn)分析，針狀組織結(jié)構(gòu)為71%的鑄造碳化鎢， 總碳含量為3. 92%,該產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2967-2008.
實(shí)施例5:
將200公斤回收的硬質(zhì)合金磨削廢料(其中含鎢合金50%--75°/。)， 用市面上購(gòu)買的洗潔精浸泡、攪拌，把大部分油污除去，再用市面上購(gòu) 買的金屬清潔劑攪拌清洗廢料，經(jīng)過(guò)沉淀除去硬質(zhì)合金磨削廢料的泥沙 及鐵^，把^洗后的硬質(zhì)合A廢料送進(jìn)a/—G還原爐，在^'(二 GOO。C下煅 燒還原，除去剩余的油污及吸附在碳化鎢上的氧，經(jīng)過(guò)用質(zhì)量百分比濃 度為3%的稀鹽酸進(jìn)一步除去廢料中的硅酸鹽、鐵等雜質(zhì)，再將清洗好的 粉料放入盛有質(zhì)量百分比濃度為11°/。的稀鹽酸電解槽里，在電壓3V電流 為550A的條件下進(jìn)行浸泡電解60小時(shí)，將電解獲得的沉淀物碳化鎢用 無(wú)離子水清洗沉淀物碳化鎢中的氯化殘?jiān)?。然后將碳化鎢粉在125t:的 條件下通過(guò)27小時(shí)烘干，獲得121.2公斤碳化鎢粉、分析配鎢9公斤， 將配制好的碳化鎢粉在熔煉爐里面經(jīng)過(guò)285(TC高溫條件下進(jìn)行熔煉，冷 卻后，再經(jīng)過(guò)球磨獲得125公斤鑄造碳化鎢粉。經(jīng)101定碳儀檢驗(yàn)分析， 針狀組織結(jié)構(gòu)為74%的鑄造碳化鎢，總碳含量為3.95%，該產(chǎn)品質(zhì)量達(dá) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2967-2008。
權(quán)利要求
1、利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢的方法，包括以下步驟1)，除油將硬質(zhì)合金磨削廢料經(jīng)過(guò)除油劑清洗干燥后，送進(jìn)氫氣還原爐，在溫度450～650℃條件下煅燒，除去磨削廢料中的剩余油脂及低溫?fù)]發(fā)物；2)，清洗將1步獲得的硬質(zhì)合金磨削廢料先用質(zhì)量百分比濃度為1～3％的稀鹽酸清洗后，再用無(wú)離子水清洗；3)，電解將2步清洗后的硬質(zhì)合金磨削廢料放在盛有質(zhì)量百分比濃度為9-11％稀鹽酸的電解槽里，在電壓為1-3V、電流300-600A的條件下進(jìn)行電解48-96小時(shí)，電解生成物固相為碳化鎢粉，液相為氯化鈷、氯化鎳、氯化鐵；4)，再清洗將3步獲得的碳化鎢粉用無(wú)離子水再清洗，除出里面的氯化物殘?jiān)?)，燥干將4步獲得的碳化鎢粉送入烘箱，在100～130℃條件下經(jīng)24～30小時(shí)烘干；6)，配料將5步獲得的碳化鎢粉進(jìn)行分析配碳或配鎢；7)，熔煉破碎、將6步獲得的碳化鎢粉送入電熔爐，溫度控制在2700～3100℃的高溫下進(jìn)行熔煉，冷卻后，在球磨機(jī)里進(jìn)行粉碎球磨成20～200目鑄造碳化鎢。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢 的方法，其特征在于所述的餘油劑為清洗精、金屬清潔劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢 的方法，其特征在于所述的H氣還原爐的煅燒溫度為550°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢 的方法，其特征在于所述的用于清洗硬質(zhì)合金磨削廢料的稀鹽酸的質(zhì)量 百分比濃度為2%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢 的方法，其特征在于所述的電解槽中的稀鹽酸的質(zhì)量百分比濃度為10%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢 的方法，其特征在于所述的電解電壓為L(zhǎng)5V，電流為450A，電解時(shí)間為96小時(shí)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鴇 的方法，其特征在于所述的電解生成的碳化鎢粉清洗后烘干的溫度為 120°C，烘干時(shí)間為30小時(shí)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鉤 的方法，其特征在于所述的電爐熔煉碳化鴇的溫度為2950°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用硬質(zhì)合金磨削廢料生產(chǎn)鑄造碳化鎢的方法，包括通過(guò)用除油劑和氫氣還原爐煅燒除去油污，用質(zhì)量百分比濃度為1～3％的稀鹽酸清洗，再將清洗后的物料置于質(zhì)量百分比濃度為9-10％的稀鹽酸為在電壓液中，為1～3V電流300～600V的條件下電解，生成碳化鎢，隨后用無(wú)離水清洗，再將碳化鎢在溫度為100-130℃條件下烘干，配料送入電熔爐高溫熔煉，冷卻后，再在球磨機(jī)里進(jìn)行粉碎球磨成200～400目鑄造碳化鎢產(chǎn)品，本發(fā)明方法優(yōu)點(diǎn)在于變廢為宜，化害為利，既保護(hù)了環(huán)境，又獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡(jiǎn)單，易于操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C25B1/00GK101575675SQ200910059409
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者嶸 劉, 曾曉英 申請(qǐng)人:嶸 劉