本发明专利技术提供了破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其为回收钨和钴的碱性浸出法和酸性浸出法的前步骤，所述方法包括将用后即弃的金属制造工具硬碳化钨(WC)废料例如芯片、电线、螺栓、钻头等与铝混合，然后加热至高温以形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物，以及破碎海绵状的所述金属间化合物、金属氧化物或其混合物。此外，本发明专利技术提供了通过碱性浸出法和酸性浸出法从硬碳化钨(WC)废料粉末回收钨和钴的方法。
【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119的规定，本申请要求2015年6月8日向韩国知识产权局提交的第10-2015-0080502号韩国专利申请和2015年6月8日向韩国知识产权局提交的第10-2015-0080503号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用的方式整体并入本文。
以下公开涉及破碎硬碳化钨废料的方法，其为从用后即弃的金属制造工具硬碳化钨(tungsten carbide，WC)废料例如芯片、电线、螺栓、钻头等中回收有用资源例如钨、用作碳化钨(WC)粉末粘合剂的钴等的过程，更具体地，涉及破碎硬碳化钨废料的方法，其包括将硬碳化钨(WC)废料与铝混合，然后加热至高温以同时由硬碳化钨(WC)废料中含有的钨和钴形成金属间化合物、金属氧化物或其混合物，从而制备海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物，然后破碎所制备的海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物；涉及从破碎的硬碳化钨(WC)废料粉末中回收钨和钴的方法。
技术介绍
通常，硬碳化钨(WC)废料例如芯片、电线、螺栓、钻头等，是用后即弃的金属制造工具，含有约70wt％-92wt％的钨和约3wt％-25wt％的高价金属例如用作碳化钨(WC)粉末粘合剂的钴等，其中钨、钴等的量根据硬碳化钨(WC)废料的种类、生产年份和形式而有所不同。然而，由于其难以进行破碎和浸提，尚未实现从硬碳化钨(WC)废料中回收钨和钴原材料。用后即弃的金属制造工具硬碳化钨(WC)废料例如芯片、电线、螺栓、钻头等的废弃物中含有的钨和钴作为原材料在高新技术产业例如工具钢中占有非常重要的地位，并且作为高价资源其是有高附加值的材料，因此，将钨和钴作为废弃物处理是令人遗憾的。因此，作为资源贫乏的国家，在钨和钴的总量依赖于进口的国情下，考虑到资源的再利用，从硬碳化钨(WC)废料中回收并再利用钨、钴等在经济上对国家是有益的并且作为资源也是非常有利的。从用后即弃的金属制造工具硬碳化钨(WC)废料例如芯片、电线、螺栓、钻头等中回收钨和钴的方法本质上包括破碎碳化钨(WC)废料并将碳化钨(WC)废料制备成粉末以有效回收钨和钴的方法。当破碎硬碳化钨(WC)废料的方法是简单的破碎方法时，存在以下问题：需要的时间长，能量消耗大，使用的破碎机有耐用性的问题，以及噪音污染严重。为了解决这些问题，韩国专利登记号10-1226614提出了通过使用锌从硬碳化钨(WC)废料中分离并破碎钨和钴的方法。然而，该方法的问题在于通过挥发除去用于分离和破碎钨和钴的锌的重复过程需要的时间长，能量消耗大，不容易实现在整个过程中需要通过将氧减到最少来抑制锌挥发的工艺条件。此外，韩国专利登记号10-1431706提出了在高浓度的氧气气氛下氧化硬碳化钨(WC)废料然后破碎经氧化的硬碳化钨(WC)废料的方法。然而，该方法的问题在于高浓度的氧气氧化硬碳化钨(WC)废料的反应速率低，以致需要长的处理时间和重复的氧化过程。因此，本公开提供破碎硬碳化钨废料的方法，包括通过使用铝使硬碳化钨(WC)废料中含有的钨和钴形成海绵状的金属间化合物和氧化物，然后破碎；以及提供从破碎的硬碳化钨(WC)废料粉末中回收钨和钴的方法。[相关技术文献](专利文件1)韩国专利登记号KR 10-10-1226614(专利文件2)韩国专利登记号KR 10-10-1431706
技术实现思路
本公开的实施方案旨在提供破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其为从用后即弃的硬碳化钨(WC)废料中分离钨、钴等的回收方法的前步骤(pre-step)，其中所述破碎硬碳化钨(WC)废料的方法的优点在于其通过使用铝而简便易操作、能耗小且处理时间短。此外，本公开的另一个实施方案旨在提供通过碱性浸出和酸性浸出从破碎的硬碳化钨(WC)废料粉末中回收钨和钴的方法。在一个总的方面，提供了破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其包括：(a)将硬碳化钨(WC)废料与铝颗粒混合的步骤；(b)通过将步骤(a)获得的混合物加热至1200℃-1400℃并维持所述混合物30-120分钟以形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤；以及(c)破碎步骤(b)的产物的步骤。在另一个总的方面，提供了破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其包括：(a1)将硬碳化钨(WC)废料与铝颗粒混合的步骤；(b1)将步骤(a1)获得的混合物加热至1200℃-1400℃的步骤；(b2)通过维持1200℃-1400℃的高温形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤；以及(c1)将步骤(b2)获得的海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物破碎以形成粉末的步骤。(d)用碱性溶液浸提步骤(c)或步骤(c1)的产物的碱性浸出步骤；(e)将步骤(d)的产物分离为残渣(sludge)和溶解有铝的溶液的一级固-液分离步骤；(f)将步骤(e)的残渣与酸性溶液混合的酸性浸出步骤；以及(g)将步骤(f)的产物分离为残渣和溶解有钴的溶液的二级固-液分离步骤。附图说明图1为框图，其示出了本公开示例性实施方案的破碎硬碳化钨(WC)废料的方法。图2为流程图，其示出了本公开示例性实施方案的从硬碳化钨(WC)废料中回收钨和钴的方法。图3示出了本公开示例性实施方案的硬碳化钨(WC)废料粉末的XRD分析。图4为本公开示例性实施方案的硬碳化钨(WC)废料粉末的放大图。图5为处理前硬碳化钨(WC)废料的图像和根据本公开示例性实施方案处理后的海绵状的产物图像。图6示出了本公开示例性实施方案的硬碳化钨(WC)废料粉末的XRD分析。图7示出了硬碳化钨(WC)废料的图像和根据本公开示例性实施方案处理后破碎的硬碳化钨(WC)废料粉末的图像。图8示出了本公开示例性实施方案的每个破碎步骤的硬碳化钨(WC)废料的图像。具体实施方式只要没有以其他方式进行限定，本说明书使用的所有技术术语和科学术语具有本公开所属领域的技术人员通常所理解的含义。通常，本说明书中使用的名称和下文要描述的实验方法在本
中是熟知的且也是常用的。本公开涉及破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其包括以下步骤：(a)将硬碳化钨(WC)废料与铝颗粒混合的步骤；(b)通过将步骤(a)获得的混合物加热至1200℃-1400℃并维持所述混合物30-120分钟以形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤；以及(c)破碎步骤(b)的产物的步骤。参考图1更具体地描述本公开中使用铝破碎硬碳化钨(WC)废料的方法。图1为框图，其示出了本公开示例性实施方案的破碎硬碳化钨(WC)废料的方法。在本公开中，破碎硬碳化钨(WC)废料的方法包括(a)将硬碳化钨(WC)废料与铝颗粒混合的步骤；(b)通过将步骤(a)获得的混合物加热至高温以形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤；以及(c)破碎步骤(b)获得的海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤。在本公开中，步骤(b)可在空气中进行或在无氧气氛下进行。无氧气氛是指没有氧的情况，例如，为选自氮气、氩气、氦气和氖气中的一种或两种或更多种气体气氛。在本公开中，在步骤(a)中，可将30wt％-95wt％的硬碳化钨(WC)废料与5wt％-70wt％的铝颗粒混合。当铝的量小于5wt％时，步骤(b)中铝颗粒的量过小使得难以用硬碳化钨(WC)制备金属间化合物和氧化物。当铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其包括：(a)将硬碳化钨(WC)废料与铝颗粒混合的步骤；(b)通过将步骤(a)获得的混合物加热至1200℃‑1400℃并维持所述混合物30‑120分钟以形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤；以及(c)破碎步骤(b)的产物的步骤。
【技术特征摘要】
2015.06.08 KR 10-2015-0080502;2015.06.08 KR 10-2011.破碎硬碳化钨(WC)废料的方法，其包括：(a)将硬碳化钨(WC)废料与铝颗粒混合的步骤；(b)通过将步骤(a)获得的混合物加热至1200℃-1400℃并维持所述混合物30-120分钟以形成海绵状的金属间化合物、金属氧化物或其混合物的步骤；以及(c)破碎步骤(b)的产物的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)在空气中进行。3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)在无氧气氛下进行。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述无氧气氛为选自氮气、氩气、氦气和氖气中的一种或两种或更多种气体气氛。5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，将30wt％-95wt％的硬碳化钨(WC)废料与5wt％-70wt％的铝颗粒混合。6.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中，将步骤(b)的产...
【专利技术属性】
技术研发人员：金炳洙，权汉重，卢纪旻，徐昌烈，崔志赫，
申请(专利权)人：韩国地质资源研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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