Metoda utleniania do recyklingu węglika wolframu

Popyt na wolfram, napędzany w znacznym stopniu przez jego recykling z różnych materiałów odpadowych, doprowadził do opracowania kilku skutecznych metod recyklingu. Wśród nich wyróżnia się metoda utleniania ze względu na jej skuteczność w przetwarzaniu metalu węglika wolframu i kobaltu (twardy stop) lub pozostałości metalu wolframu. Metoda ta przekształca te materiały w cenne formy wielokrotnego użytku poprzez szereg reakcji i procesów chemicznych.

Przegląd metody utleniania

Metoda utleniania do recyklingu węglika wolframu obejmuje dwa główne etapy: utlenianie i obróbkę alkaliczną. Początkowo odpadowy węglik wolframu reaguje z tlenem, tworząc tlenki wolframu i kobaltu. Następnie tlenki te reagują z alkaliami, tworząc rozpuszczalny w wodzie wolframian sodu, który można łatwo oddzielić od stałego tlenku kobaltu. Powszechnie stosowane w tym procesie utleniacze obejmują azotan potasu lub powietrze wzbogacone tlenem, co prowadzi do dwóch podstawowych odmian tej metody: metody wytapiania azotanu potasu i metody utleniania powietrzem wzbogaconym tlenem.

Działalność naszej fabryki: Projektujemy, opracowujemy i produkujemy formy do metalurgii proszków, części z węglików spiekanych, formy do wtrysku proszków, oprzyrządowanie do tłoczenia i precyzyjne części form. Whatsapp:+8618638951317. E-mail: [email protected], 

1. Metoda wytapiania azotanu potasu

Opis procesu

• Mechanizm reakcji: Azotan potasu (lub azotan sodu) i tlen atmosferyczny służą jako utleniacze, przekształcając wolfram w odpadach w trójtlenek wolframu (WO3). Ten reaguje z tlenkiem sodu, produktem rozkładu azotanu sodu, tworząc rozpuszczalny wolframian sodu (Na2WO4).
• Szczegóły operacyjne: Proces jest prowadzony w piecu pogłosowym, który jest zasilany ciężkim olejem lub gazem. Gdy azotan potasu osiągnie temperaturę topnienia, energicznie reaguje z odpadami wolframu, podnosząc temperaturę do 1073-1173 K. Po około godzinie mieszania i stapiania stopiony produkt jest przetwarzany w celu ekstrakcji żużla Na2WO4 i Co2O3.

Zalety

• Wysoki współczynnik odzysku wolframu (do 99% z niektórych żużli).
• Szybka reakcja i wysoka wydajność produkcyjna.
• Nadaje się do różnych rodzajów odpadów zawierających wolfram.

Ograniczenia

• Generuje znaczne ilości NO2, stanowiąc wyzwanie dla środowiska.
• Alternatywne utleniacze, takie jak siarczan sodu, zmniejszają zanieczyszczenie, ale wymagają wyższych temperatur i dłuższego czasu przetwarzania.

2. Metoda utleniania powietrzem wzbogaconym w tlen

Opis procesu

• Mechanizm operacyjny: Powietrze wzbogacone tlenem jest wprowadzane do wstępnie ogrzanego pieca utleniającego, w którym temperatury wahają się od 1073 do 1173 K. Tlenki wolframu tworzą się i rozpuszczają w alkaliach, tworząc Na2WO4.
• Wydajność: Proces utleniania jest samowystarczalny pod względem ciepła po jego rozpoczęciu, eliminując potrzebę zewnętrznego ogrzewania. Proces ten trwa zazwyczaj od 2 do 7 godzin, w zależności od formy i składu odpadów.

Zalety

• Nadaje się do różnych materiałów zawierających wolfram, w tym prętów, prętów, drutów i płyt.
• Umożliwia odzyskiwanie kobaltu z nierozpuszczalnych pozostałości po obróbce alkalicznej.

Ograniczenia

• Pewna utrata wolframu w wyniku sublimacji WO3, z typowymi wskaźnikami odzysku dla produkcji Na2WO4 w zakresie od 94% do 97%.

Wnioski

Zarówno metoda wytapiania azotanu potasu, jak i metoda utleniania powietrzem wzbogaconym tlenem zapewniają solidne rozwiązania w zakresie recyklingu węglik wolframu. Podczas gdy metoda azotanu potasu jest znana z szybkiego przetwarzania i wysokich wskaźników odzysku, stanowi ona wyzwanie dla środowiska. Z kolei metoda wykorzystująca powietrze wzbogacone tlenem, choć nieco mniej wydajna w odzyskiwaniu wolframu, oferuje bardziej przyjazną dla środowiska alternatywę dzięki samowystarczalnemu mechanizmowi cieplnemu. Przydatność każdej metody różni się w zależności od konkretnych rodzajów i form odpadów zawierających wolfram, co pozwala na elastyczne zastosowanie w praktykach recyklingu.