Métodos de fundição eletrolítica e de zinco para reciclagem de carbeto de tungstênio

A reciclagem do carbeto de tungstênio é fundamental devido ao seu uso extensivo em ferramentas de corte e usinagem e ao seu impacto ambiental e econômico significativo. Dois métodos principais de reciclagem do carboneto de tungstênio são o método eletrolítico e o método de fundição de zinco. Cada um deles tem processos e aplicações exclusivos, o que os torna adequados para diferentes tipos de resíduos de materiais de carbeto de tungstênio.

1. Método eletrolítico

O método eletrolítico é um processo eficiente que aproveita os potenciais de eletrodos de diferentes componentes dentro dos resíduos contendo tungstênio. Esse método é particularmente eficaz para materiais residuais que incluem carbeto de tungstênio e cobalto metálico.

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Visão geral do processo:

• Em uma solução ácida, por exemplo, com uma concentração de ácido clorídrico de cerca de 20 g/L, o cobalto pode ser dissolvido seletivamente ou o cobalto e o carbeto de tungstênio podem ser dissolvidos simultaneamente.
• Um ânodo de grafite e um cátodo de placa de níquel são usados, onde o cobalto se dissolve na solução, formando CoCl2.
• A eletrólise é realizada em uma baixa tensão de 1,0-1,5 V, levando à dissolução do cobalto e à remoção do WC do resíduo.
• A lama anódica produzida é então processada (lavada, moída e peneirada) para recuperar o WC, que pode ser reutilizado para produzir novos carbonetos de tungstênio.

Vantagens:

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

Limitações:

• Aplicável somente a resíduos Carbeto de tungstênio com um teor de cobalto acima de 10%.

2. Método de fundição de zinco

Esse método envolve o uso de zinco metálico e altas temperaturas para recuperar o carboneto de tungstênio de materiais residuais. É eficaz para resíduos de carbeto de tungstênio com baixo teor de cobalto ou que contenham outros metais, como tântalo e titânio.

Visão geral do processo:

• Blocos de resíduos de carbeto de tungstênio e zinco metálico são colocados em um cadinho dentro de um forno a 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 a 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 uso na nova produção de carbonetos de tungstênio.

Vantagens:

• Processo de produção curto.
• Capaz de lidar com resíduos com baixo teor de cobalto.
• Recupera materiais que se aproximam do grau do resíduo original.

Limitações:

• Requer tipos específicos de material residual.
• Equipamentos complexos e alto consumo de energia.
• Em geral, os custos são mais altos do que os do método eletrolítico.

Conclusão

A escolha do método de reciclagem correto depende da composição e das propriedades dos resíduos de carbeto de tungstênio. O método eletrolítico é mais adequado para resíduos com alto teor de cobalto e é conhecido por sua eficiência e baixos custos operacionais. Por outro lado, 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 de suas maiores complexidades e custos operacionais. Ambos os métodos oferecem soluções eficazes para a reciclagem de carbeto de tungstênio, contribuindo para práticas sustentáveis no setor.