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专利号: 2022107170807
申请人: 赣南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,将硬质合金废料粉末与添加剂A粉末低温球磨细化、混合均匀,得到混合料;其中添加剂A为一水合过硼酸钠、二水合过硼酸钠、三水合过硼酸钠中的至少一种,其添加量与硬质合金废料粉末中除钨以外的有价金属的摩尔比为2:1~4:1,球磨时物料温度为25‑

35℃;

硬质合金废料为钨粉生产过程产生的废料、WC粉生产过程产生的废料、硬质合金生产和加工过程产生的废料、废硬质合金制品中的至少一种;

硬质合金废料的成分及其含量为:钨35~99wt.%,有价金属0~60wt.%且不为

0wt.%,含钙不高于3wt.%,含硅不高于5wt.%,其它杂质总量不高于3wt.%;硬质合金废料粉末中有价金属为Co、Ni或Fe中的至少一种;

步骤S2,将混合料置于回转炉内,在温度为620~750℃条件下焙烧1‑6h,得到焙烧产物;焙烧过程通入湿润的热空气,并采用高压喷枪间断性喷入添加剂B,其中添加剂B为过氧化钠,其加入量与硬质合金废料粉末中钨的摩尔比为2:1~3.5:1;热空气的相对湿度为70‑3

100%,温度为60‑100℃,流量为0.2~3m/h;

焙烧工艺中,添加剂A与硬质合金废料粉末中除钨以外的有价金属反应生成稳定的有价金属盐,添加剂B使硬质合金废料粉末中的钨转化为钨酸盐;同时,添加剂A受热分解产生氧气,添加剂B吸收钨氧化过程产生的二氧化碳并生成氧气,以及与热空气中的水反应生成氧气,提高钨的氧化效率及钨酸盐的转化率;

步骤S3,将步骤S2的焙烧产物于去离子水中浸出,固液分离得到钨酸钠溶液和难溶的有价金属盐;

步骤S4,将钨酸钠溶液经除杂、转型得到钨酸铵溶液,蒸发结晶得到仲钨酸铵产品;

步骤S5,将难溶有价金属盐于溶液C中加压或常压浸出,得到有价金属碳酸盐或草酸盐,然后将有价金属碳酸盐或草酸盐加热、还原回收得到有价金属;其中,溶液C为草酸、草酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵溶液中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,步骤S2中,添加剂B间断性喷入的工艺为:升温至焙烧温度时喷入添加剂B添加量的1/6‑

1/4,剩余的添加剂B在焙烧时间内分5~70次等量喷入回转炉,并在焙烧结束前10‑15min完成最后一次添加剂B的喷入。

3.根据权利要求1所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,步骤S1中,低温球磨为低温行星干式球磨,球料比4:1~10:1,球磨转速350~1000r/min,球磨时间120~960min。

4.根据权利要求3所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,混合料的平均粒度为0.8‑5μm。

5.根据权利要求1所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,步骤S3中,去离子水温度为25~100℃,去离子水添加量为浸出后钨酸钠溶液的WO3浓度为15~30g/L。

6.根据权利要求5所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,步骤S3中,固液分离的方法为加压过滤或真空过滤。

7.根据权利要求1所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,步骤S4中,钨酸钠溶液除杂、转型工艺为离子交换或萃取;得到的钨酸铵产品WO3含量大于88.7wt.%,其它各杂质元素含量小于0.0005wt.%。

8.根据权利要求1所述的从硬质合金废料中高效回收钨和有价金属的方法,其特征在于,步骤S5中,溶液C中草酸盐或碳酸盐的加入量与硬质合金废料中有价金属的摩尔比为1:

1~2:1,且溶液C的浓度为0.1~3.5mol/L;浸出温度为25~140℃,压力为0.1~1.5MPa。