围绕这两条技术路线,开发了一系列处理各类废钨材及含钨废合金的方法,***介绍如下。
1.破碎法
此法适于技术路线处理回收废硬质合金,但不太适合处理高钴合金,因为这类合金强度高,不易破碎。此法破碎方法简单,不改变硬质合金废料的基本组成,无需进行钨钴分离。根据破碎的方法分为手工破碎法与机械破碎法两类。
A.手工破碎法
国内一些中小硬质合金厂采用此法,对于牌号明确的合金如顶锤,用手工破碎到一定细度后,再进入湿磨机研磨,以获得同成分的混合料,并用它生产合金。但是人工破碎容易引起脏化,在钢制球磨机中研磨容易引起含铁杂质的混入。另外由于不易控制碳平衡,合金结构和性能容易波动。
B.机械破碎法
机械破碎法的工艺流程见图11-6,此法既适合于同成分合金的回收,也适合不同成分合金的回收。国外一般不用此法回收的料来配制质量要求高的合金,仅用于生产木工工具类硬质合金。有的还将1.6~5mm的废合金粒和钢水一起浇铸成供建筑行业用的地面磨盘。***近,俄罗斯学者推出了一种利用简单机械破碎法回收硬质合金的工艺(生产流程见图11-7)。这一回收硬质合金的工艺基于利用一种新型的强力破碎机——锥形惯性破碎机。以处理合***造金刚石报废的YG6硬质合金为例,先将废顶锤在锥形惯性破碎机进行破碎。破碎得到的粗粉在No.016和No.005号筛子上过筛,分离出50~160μm部分,用作生产硬质合金的原料。按化学分析这部分粗粉含铁的平均量为1.8%。粉末粒度愈小,铁含量愈高。回收合金粉的细磨在实验室用的内衬有耐磨橡胶的震动球磨机中进行。使用硬质合金球,湿磨介质用酒精,同时在磨料时加入2%的钴粉。






(2)聚集程度
通常用“供应态”粉末和“研磨态”粉末的粒度之差来表征粉末的聚集程度。细钨粉的聚集程度通常比粗钨粉高。对钨材生产而言,聚集程度直接影响到生坯的强度。在WC生产过程中,钨粉的聚集程度对配碳的均匀性产生影响。
(3)颗粒形貌
钨粉的颗粒形貌对其压制性能和生坯强度产生影响。不规则的颗粒形貌引起颗粒间的互锁,提高生坯强度。球形钨粉流动性好,特别适用于喷涂材料。同样在制备WC时,钨粉的形貌亦影响到WC粉的形貌。
(4)比表面积
单位质量钨粉所具有的总表面积称为钨粉的比表面积,常用m2/g来表示。钨粉的比表面积通常在0.01~12m2/g之间。它间接反映钨粉的粒度大小和颗粒形貌,长期回收废钨钢,是衡量钨粉的烧结活性、溶解特性以及在碳化过程中与气固态物质反应能力的重要指标。
(5)松装密度和振实密度
钨粉的松装密度和振实密度随粉末平均粒度的增加而增加,典型钨粉的松装密度与其费氏平均粒度的关系如表3-3所示。粉末的粒度分布愈窄、颗粒形貌愈复杂的聚集程度愈严重,则松装密度愈小,一般可通过调整还原过程的工艺参数来控制。
现在中国硬质合金工业,每年回收处理废硬质合金约500吨。回收方法有硝石熔融法、锌熔法、氧化法、电解法及酸溶法等。既开发利用了第二资源,为***回收了宝贵的金属钨和钴,又增加了企业的经济效益。据国内有关***估算,在中国可以回收的废硬质合金数量,达到产量的40%以上。因此,应当进一步采取措施,加强这项十分有意义的工作。
中国钨业的发展目标是,充分发挥资源优势,提高技术和装备水平,加强科学研究,大力开发新用途,在进一步扩大国内市场的同时,提高钨产品在国际市场上的竞争能力,多创外汇,支援“四个现代化”建设。
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