一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法技术

本发明专利技术公开了一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，包括，将含钨硬质合金废料经过一段浆化配料后进行一段常压酸浸处理，一次固液分离后从一段浸出液中回收钴，取一段浸出渣加入强酸进行二段浆化配料，随后进行二段加压酸浸处理，二次固液分离后将二段浸出渣返回钨冶炼的碱浸工艺回收钨，并将二段浸出液返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中。本发明专利技术的回收方法采用二段逆流酸浸工艺，能提高钴的浸出率并实现钨与钴的有效分离；二段浸出液返回用于一段浆化配料中，能提高硫酸的利用率，整个回收过程无废水排放，环境效益好；回收工艺完全采用湿法工艺，能耗低，流程短，过程可控，生产设备要求低，钨和钴的回收率较高，经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法
本专利技术属于环境保护和资源循环利用领域，涉及含钨废料资源的综合回收和再利用技术，具体涉及一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法。
技术介绍
随着钨冶金产业的不断发展，金属钨原料消耗越来越大，可开采的钨矿资源越来越少，因此钨的二次资源回收利用引起了各国政府的关注。我国是世界上钨资源储量最大的国家，但由于当前工业发展对钨矿资源的过度开采，我国资源优势正在逐步减弱，资源形势不容乐观。而大力发展钨资源循环再造，以资源回收替代原矿开采，是解决上述问题的根本途径。含钨硬质合金废料是常见的钨二次资源，其钨含量高达60％以上，同时含有5％以上的粘结相钴，二者均具备较高回收价值。常见的对含钨硬质合金废料中钨和钴的回收工艺包括锌熔法、硝石氧化法、硫酸钠熔炼法、电化学法及选择性酸溶法等。其中，锌熔法需要在900℃以上的高温条件下，在真空炉内使用高纯锌溶剂钴，再经真空蒸馏制得WC与钴的混合物，工艺对设备要求较高，且能耗大、成本高；硝石氧化法与硫酸钠熔炼法均为火法回收工艺，均需在高温条件下进行，存在能耗高的缺点，且硝石氧化法会产生氮氧化物气体，环境污染大，需进行尾气处理，硫酸钠熔炼法熔炼产物硬度高，难以破碎；电化学法需在电解槽内电解分离回收钨、钴，设备成本较高，且对于粉末状磨削料难以有效处理，此外电溶生产周期长，金属回收效率较低，针对再制备钨产品而言，获得高纯产品的工艺路线长，成本高。相比之下，选择性酸溶法具备设备投资成本低、工艺流程短、能耗低和环境污染小的优势，但现行的选择性酸溶工艺常存在钴浸出率较低、浸出周期长、酸利用率低的问题，一定程度上限值了钨、钴的分离回收，并增加了工艺成本。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，提高钴的浸出率与酸利用率，解决选择性酸溶工艺中钴浸出率低下的问题，使含钨硬质合金废料中钨和钴得到有效分离与回收，可有效缓解钨和钴资源原料的短缺问题，具备较为可观的经济价值与极其重要的社会和环境意义。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，包括，将含钨硬质合金废料经过一段浆化配料后进行一段常压酸浸处理，一次固液分离后从一段浸出液中回收钴，取一段浸出渣加入强酸进行二段浆化配料，随后进行二段加压酸浸处理，二次固液分离后将二段浸出渣返回钨冶炼的碱浸工艺回收钨，并将二段浸出液返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中。在上述技术方案中，在一段常压酸浸处理中，控制所述一段浆化配料的料液比为1：4-6。进一步地，在上述技术方案中，在一段常压酸浸处理中，所述浸出温度为70-95℃，浸出时间为3-5h。进一步地，在上述技术方案中，在一段常压酸浸处理中，所述机械搅拌的速度为150-280rpm。更进一步地，在上述技术方案中，在所述一次固液分离后，还包括，采用洁净沸水清洗一段浸出渣2-4次，所得一次清洗液与所述一段浸出液合并用于回收钴。在上述技术方案中，在二段加压酸浸处理中，所述强酸为浓度4.5-6.5mol/L的硫酸，优选为浓度5mol/L的硫酸。进一步地，在上述技术方案中，在二段加压酸浸处理中，控制所述强酸的加入量体积与所述一段浸出渣的质量比为3.5-5.5：1。更进一步地，在上述技术方案中，在二段加压酸浸处理中，所述浸出温度为140-160℃，浸出时间为4-5h。更进一步地，在上述技术方案中，在二段加压酸浸处理中，所述机械搅拌的速度为175-300rpm。更进一步地，在上述技术方案中，在二段加压酸浸处理中，控制所述加压反应容器内的压力为1.2-1.5MPa。更进一步地，在上述技术方案中，在所述二次固液分离后，还包括，采用洁净沸水清洗二段浸出渣2-4次，所得二次清洗液与所述二段浸出液合并后返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中。又进一步地，在上述技术方案中，所述从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，包括以下步骤：S1、将含钨硬质合金废料进行清洗、干燥、破碎和筛分处理，控制其粒度在100-200目之间的比例大于90wt％；S2、取筛分后的含钨硬质合金废料，加入二段浸出液和二次清洗液进行一段浆化配料，常压搅拌进行一段常压酸浸处理，控制其料液比为1：4.5-5.5，浸出温度为80-90℃，浸出时间为4-5h，搅拌速度为150-280rpm，随后一次固液分离并采用洁净沸水清洗一段浸出渣3次，所得一次清洗液与所述一段浸出液合并用于回收钴；S3、取步骤S2中得到的一段浸出渣，按一段浸出渣的质量与硫酸的加入量体积比为1：3.5-5.5加入浓度为5mol/L的硫酸，预热至100℃后置于高压浸出釜中，加热控制浸出温度为150-160℃，浸出时间为4-5h，搅拌速度为175-280rpm，反应结束后降压降温至低于100℃后，二次固液分离并采用洁净沸水清洗二段浸出渣3次，所得二次清洗液与所述二段浸出液合并后返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中，所得二段浸出渣返回钨冶炼的碱浸工艺回收钨。本专利技术的优点：(1)本专利技术所提供的回收方法采用二段逆流酸浸处理工艺，能有效提高含钨硬质合金废料中钴的浸出率，同时实现了钨与钴的有效分离与回收；(2)在本专利技术所提供的回收方法中，二段加压酸浸处理后得到的二段浸出液返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中，能有效提高硫酸的利用率，从而整个回收过程全程无废水排放，具备良好的环境效益；(3)在本专利技术所提供的回收方法中，回收钨和钴的整个工艺过程完全采用湿法工艺，能耗较低，流程较短，工艺过程可控，对生产设备的要求较低，钨和钴的回收率较高，经济效益显著，具有重大的理论和实际意义。附图说明图1为本专利技术实施例中从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。若未特别指明，本专利技术实施例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。若未具体指明，本专利技术实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1本专利技术实施例1提供了一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，具体工艺过程参见图1，包括以下步骤：(1)将含钨硬质合金废料进行清洗、干燥、破碎和筛分处理，控制其粒度在100-200目之间的比例大于90wt％，采用多点随机取样的方法取得制样后的含钨硬质合金废料，对其各元素百分含量进行了化学分析检测，检测结果为：W65.24％，Co5.42％，Ni1.77％，Fe3.61％，Cr1.12％，Cu0.76％，Al1.12％，Si5.21％。(2)取2kg含钨硬质合金废料，加入二段浸出液和二次清洗液混合，进行一段浆化配料，在常压浸出釜内进行常压搅拌浸出，控制工艺参数为：液固体积质量比为4.5：1，浸出温度为80℃，浸出时间为4h，机械搅拌速率为180r/min，一段常压浸出结束后，过滤使液固分离，并采用洁净沸水清洗一段浸出渣3次。一段浸出渣烘干后，经化学分析测得钨、钴的百分含量分别为69.44％与2.29％；计算得到，钨、钴的一段浸出率分别为3.67％与61.76％。所得的一段浸出液所富集的钴以硫酸钴形式存在，可经化学沉淀法净化除杂后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，其特征在于，将含钨硬质合金废料经过一段浆化配料后进行一段常压酸浸处理，一次固液分离后从一段浸出液中回收钴，取一段浸出渣加入强酸进行二段浆化配料，随后进行二段加压酸浸处理，二次固液分离后将二段浸出渣返回钨冶炼的碱浸工艺回收钨，并将二段浸出液返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中。

【技术特征摘要】
1.一种从含钨硬质合金废料中回收钨和钴的方法，其特征在于，将含钨硬质合金废料经过一段浆化配料后进行一段常压酸浸处理，一次固液分离后从一段浸出液中回收钴，取一段浸出渣加入强酸进行二段浆化配料，随后进行二段加压酸浸处理，二次固液分离后将二段浸出渣返回钨冶炼的碱浸工艺回收钨，并将二段浸出液返回用于含钨硬质合金废料的一段浆化配料中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一段常压酸浸处理中，控制所述一段浆化配料的料液比为1：4-6。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在一段常压酸浸处理中，所述浸出温度为70-95℃，浸出时间为3-5h；和/或，所述机械搅拌的速度为150-280rpm。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在所述一次固液分离后，还包括，采用洁净沸水清洗一段浸出渣2-4次，所得一次清洗液与所述一段浸出液合并用于回收钴。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在二段加压酸浸处理中，所述强酸为浓度4.5-6.5mol/L的硫酸，优选为浓度5mol/L的硫酸。6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在二段加压酸浸处理中，控制所述强酸的加入量体积与所述一段浸出渣的质量比为3.5-5.5：1。7.根据权利要求1或5或6所述的方法，其特征在于，在二段加压酸浸处理中，所述浸出温度为140-160℃，浸出时间为4-5h；和/或，所述机械搅拌的速度为175-300rpm。8.根据权利要求1或5...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，杜柯，冯浩，徐阿龙，郭涛，
申请(专利权)人：荆门德威格林美钨资源循环利用有限公司，荆门市格林美新材料有限公司，格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42