Способ переработки шарошечных долот

Способ переработки шарошечных долот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 020179 (21) 2706836/22-02 (51) М. Кд.э

С 25 С 1/00

С 22 В 7/00

С 22 В 34/36 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 231080, Бюллетень № 39 (53) УДК 669.27. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 231080

С.M Флакс, И.Б. Ковалева, .Н.И. Романова и Л.С. Пойманова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛ

Р Qfl ic

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу переработки шарошечных долот и другого инструмента, содержащего твердые сплавы на основе вольфрама. 5

Известен способ выделения вольфрама из его карбидов, содержащих металлы железной группы. По этому способу отходы материала, содержащего частицы карбида вольфрама, сце- 10 ментированные кобальтовой связкой, окисляют при 800-900ОC в течение времени, достаточного для образования хрупкого продукта (более 4 ч), после чего продукт охлаждают и выдерживают в водном растворе гидроокиси щелочного металла при 140-195 С и давлении 3,5-14 кг/см2 н течение 10 ч. При этом образуется водорастворимый вольфрамат щелочного металла 20 и шлам, содержащий соединения кобальта (1(.

К недостаткам способа относятся необходимость продолжительного окисления карбида вольфрама при высокой 25 ,температуре, а также обработка окисленного продукта растворами щелочи при высокой температуре и давлении, что вызынает сложность аппаратурного ,оформления. 30

Известен способ переработки шарошечных долот, включающий электрохимическое растворение тнердоспланных вольфрамсодержащих зубков в растворе азотнокислого натрия в присутствии активирующей добавки фтористого натрия с последующим выделе» нием вольфрамата натрия кристаллизацией (2) .

Однако этот метод не получил про- мышленного применения из-за токсичности и низкой растворимости фтористого натрия, а также из-за трудности дальнейшей переработки фторсодержащих вольфрамовых продуктов.

Цель изобретения — разработка способа переработки лома шарошечных долот, позволяющего получить продукт, не содержащий фтор.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве активирующей добавки используют вольфрамат натрия концентрацией 50-150 г/л, растворение ведут при барботировании воздуха через электролит до достижения концентрации вольфрама в электролите

300-350 г/л, часть обогащенного электролита направляют на кристаллизацинь, а полученный маточный раствор с пониженной концентрацией нольфрамата

4 !

773146

ВНИИПИ Заказ 7438/36 Тираж 698 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óæãopîä, ул. Проектная, 4 натрия возвращают на электрохимическое растворение.

Сущность способа заключается в том, что использование нольфрамата натрия в качестве активирующей добав,ки при переработке твердоплавных от ходов позволяет получить вольфрамо5 мый и вольфрамокобальтовый концентраты, не содержащие вредных примесей.

Эти концентраты могут быть переработаны по стандартным схемам, без предварительной очистки.

Процесс электролиза проводят при постоянном барботаже воздухом, так как без продувки воздухом происходит залипание твердосплавных зубков, образующейся вольфрамовой кислотой, 15 что приводит к резкому снижению скорости, растворения зубков и увеличению расхода энергии.

При концентрации вольфрамата натрия в исходном электролите менее Щ

50 г/л снижается скорость растворения твердосплавных зубков, при повышении концентрации более 150 г/л насыщение раствора вольфрамом будет идти не только за счет растворения исходного сырья. При увеличении концентрации вольфрама в растворе

300-350 г/л снижается скорость растворения исходного материала.

Пример 1. В стеклянном электролизере готовят 1500 мл электролита состава, г/л: NaNO — 100, NO2W0450, рН 8,5 и опускают три шарошечных долота поверхностью 67 см весом

250 r каждое. Шарошечные долота подключают к положительному полюсу выпрямителя. В качестве катодов используют листы из стали 3, опущенные в электролизер. Содержание твердосплавных зубков в шарошках равняется

10-18% от первоначального веса шарош- 40 ки. Силу тока поддерживают равной

30 А, напряжение — 5 В (плотность тока 150 А/м поверхности шарошки).

Электролитическое растворение твердосплавныь зубков проводят при

80-90 С и непрерывном барботаже воздухом. Через 4 ч электролиза одно нз шарошечных долот заменяют на не- .. обработанное, таким образом, продолжительность обработки одной шарошки составляет 12 ч, скорость растворения твердоспланных зубков (9,.55 г/ч с 1 дм поверхности шарошки) в течение всего процесса насыщения остается постоянной. Через

20 ч после начала процесса концентрация вольфрама в растворе достигает

300 г/л, после чего через каждые

2 ч отбирают по 400 мл раствора, фильтруют и кристаллизуют. На фильтре остается осадок, содержащий, Ъ: фО

W 22,2, Со 12,6, Fe,7,3. Из растнора при кристаллизации выпадает 66В вольфрама в виде вольфрамата натрия, содержащего 61,9% W, который отделяют последующей фильтрацией, а маточный раствор повторно напранляют н голову процесса на электролиз.

Извлечение вольфрама н вольфрамат натрия с учетом возврата маточных растворов составляет 82,2Ъ, в вольфрамокобальтоный концентрат — 15,0%.

Общее извлечение вольфрама 97,24.

Извлечение кобальта в нольфрамокобальтовый продукт составляет 98,3%, выход по току — 58,5%, по нергии

8,43 Вт/ч на r твердосплавных зубков.

Пример 2.Растворение твердоспланных зубков проводят н условиях примера 1 при введении и электролизную ванну раствора, содержащего, гм: NaNOg 100, Na

Процесс ведут до содержания вольфрама в растворе 350 г/л. Скорость растворения зубков составляет 9,45 г/ч дм

z продолжительность растворения одной шарошки — 12 ч, выход по току — 58,5Ъ, по энергии — 8,44 Вт/ч на 1 г твердосплавных зубков.

Предлагаемый способ позволяет по сраннению с известным увеличить скорость растворения с 7,17 до 9,55 r/ч на 1 дм поверхности шарошки,увеличить выход по току с 44,0 до 58,5Ъ и уменьшить затраты энергии c ll до

8,43 Вт/ч на 1 r тнердосплавных зубков. Полученный готовый продукт не содержит фтора и может служить исходным сырьем для извлечения вольфрама.

Формула изобретения

Способ переработки шарошечных долот, включающий электрохимическое растворение тнердосплавных вольфрамсодержащих зубков в растворе азотнокислого натрия в присутствии активирующей добавки с последующим выделе» нием образующегося вольфрамата натрия, кристаллизацией, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, в качестве актинирующей добавки используют вольфрамат натрия концентрацией 50-150г/л растворение ведут при барботировании воздуха через электролит до достижения концентрации вольфрама н электролите 300-350 г/л, часть обогащенного электролита. направляют на кристаллизацию, а полученный маточный раствор с пониженной концентрацией вольфрамата натрия возвращают на электрохимическое растворение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3887680, кл. 423-%5, опублик. 03.06.75.

2.Мороз И.И. и др.Электрохимическая обработка металлов,М .,1969,ñ.168.