Reciclagem de carboneto de tungsténio: Guia do processo eletrolítico e de zinco

A reciclagem do carboneto de tungsténio é crucial devido à sua ampla utilização em ferramentas de corte e maquinagem e ao seu significativo impacto ambiental e económico. Os dois principais métodos de reciclagem do carboneto de tungsténio são o método eletrolítico e o método de fundição de zinco. Cada um tem processos e aplicações únicos, tornando-os adequados para diferentes tipos de resíduos de materiais de carboneto de tungsténio.

1. Método eletrolítico

O método eletrolítico é um processo eficiente que aproveita os potenciais de eléctrodos de diferentes componentes dos resíduos que contêm tungsténio. Este método é particularmente eficaz para resíduos que incluem carboneto de tungsténio e cobalto metálico.

Visão geral do processo:

• Numa solução ácida, por exemplo, com uma concentração de ácido clorídrico de cerca de 20 g/L, o cobalto pode ser dissolvido seletivamente ou tanto o cobalto como o carboneto de tungsténio podem ser dissolvidos simultaneamente.
• É utilizado um ânodo de grafite e um cátodo de placa de níquel, onde o cobalto se dissolve na solução, formando CoCl2.
• A eletrólise é realizada a uma baixa tensão de 1,0-1,5 V, o que leva à dissolução do cobalto e à remoção do WC dos resíduos.
• A lama anódica produzida é então processada (lavada, moída e peneirada) para recuperar o WC, que pode ser reutilizado para produzir novos carbonetos de tungsténio.

Vantagens:

• Baixo consumo de reagentes e de energia.
• Simplicidade do processo.

Limitações:

• Aplicável apenas aos resíduos carboneto de tungsténio com um teor de cobalto superior a 10%.

2. Método de fundição do zinco

Este método envolve a utilização de zinco metálico e temperaturas elevadas para recuperar carboneto de tungsténio a partir de materiais residuais. É eficaz para resíduos de carboneto de tungsténio com baixo teor de cobalto ou que contenham outros metais como o tântalo e o titânio.

Visão geral do processo:

• Os blocos de resíduos de carboneto de tungsténio e o zinco metálico são colocados num cadinho dentro de um forno de vácuo.
• A mistura é aquecida a temperaturas entre 773 e 873 K, onde o cobalto reage com o zinco fundido para formar uma liga de zinco-cobalto.
• A 1173 K, o zinco é removido por destilação em vácuo, deixando para trás WC solto e pó de cobalto.
• O WC recuperado e o pó de cobalto são então processados (moídos e peneirados) para utilização na nova produção de carbonetos de tungsténio.

Vantagens:

• Processo de produção curto.
• Capaz de tratar resíduos com baixo teor de cobalto.
• Recupera materiais que se aproximam do grau dos resíduos originais.

Limitações:

• Exige tipos específicos de resíduos.
• Equipamento complexo e elevado consumo de energia.
• Geralmente, os custos são mais elevados do que os do método eletrolítico.

Conclusão

Escolher o certo O método de reciclagem depende da composição. e propriedades do resíduo de carboneto de tungsténio. O método eletrolítico é mais adequado para resíduos com alto teor de cobalto e é conhecido pela sua eficiência e baixos custos operacionais. Em contrapartida, o método de fundição de zinco é ideal para resíduos com baixo teor de cobalto e pode lidar com uma gama mais ampla de materiais, apesar das suas maiores complexidades operacionais e custos. Ambos os métodos oferecem soluções eficazes para a reciclagem de carboneto de tungsténio, contribuindo para práticas sustentáveis na indústria.