CN106498172A - 硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，包括以下步骤：酸浸：将硬质合金磨削料进行酸浸处理，直至浸出渣中的钴镍质量百分含量小于预设值时，获得浸出液；钨沉淀回收：酸浸合格后用可溶性铵盐或氨水作为沉淀剂对浸出液进行沉淀处理，再用絮凝剂使浸出液中形成的钨沉淀凝聚，最后经过滤即可实现浸出液中分散钨资源的回收。本发明采用可溶性铵盐或氨水作为沉淀剂对酸浸处理后的浸出液进行沉淀处理，再配合絮凝剂使形成的钨沉淀凝聚，最后过滤回收凝聚的钨沉淀，从而可进行有效回收，经检测，最终使酸浸过程钨分散损失低于0.3g/L，实现分散钨的回收率高于97%。从而最大限度地回收钨，也有利于后续分别对钴、镍进行综合回收。

Description

硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法
技术领域
本发明属于含钨废料资源综合回收再利用的技术领域，具体涉及一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法。
背景技术
硬质合金磨削料中不仅含有数量可观的钨，还有少量的钴镍等有价金属，将其中的有价金属回收，可实现钨二次资源的综合利用。目前对于此类废钨料的金属回收工艺，常见的方法有氧化-碱浸法、硝石熔炼法、硫酸钠熔炼法等，硝石熔炼法和硫酸钠熔炼法存在着能耗高，杂质多等缺点，故一般采用氧化-碱浸法。但由于磨削料中钴镍等金属的存在，若直接氧化焙烧，物料容易烧结，致使WC氧化不充分，并且钨转变为碱性条件难以浸出的存在形式，降低了钨的回收率，因此有必要先进行钨与钴镍等金属的分离。通常先将磨削料进行酸浸处理，使其中的钴镍等金属溶解进入浸出液，而钨主要以碳化钨形式存在于不溶渣中，不溶渣再经洗涤、烘干后即可采用氧化-碱浸法处理。然而在实际生产过程中发现有一定量的钨分散在浸出液中，出现这种情况的原因是在硬质合金磨削料中还含有以钨酸盐等形式存在的钨，而且有一部分钨酸盐能溶于酸而使得这一部分钨元素很容易在酸浸时进入浸出液，由此，一方面造成了钨分散损失，降低了钨资源的回收率，另一方面在进行浸出液中钴镍等有价金属回收纯化过程中，钨的存在必然提高该过程的生产成本，影响该过程的分离纯化效果。
综上所述，在进行钨与钴镍等金属分离的酸浸过程中，如何将分散在浸出液中的钨进行回收对实现磨削料中资源综合回收再利用显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供了一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，以提高钨资源的回收率。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案：一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，包括以下步骤：
酸浸：将硬质合金磨削料进行酸浸处理，直至浸出渣中的钴镍质量百分含量小于预设值时，获得浸出液；
钨沉淀回收：酸浸合格后用可溶性铵盐或氨水作为沉淀剂对浸出液进行沉淀处理，再用絮凝剂使浸出液中形成的钨沉淀凝聚，最后过滤回收凝聚的钨沉淀。
进一步地，所述酸浸步骤的处理温度为60~85℃。
进一步地，在酸浸处理时，所用的酸的加入量为保持酸浸液的pH≤1。
进一步地，酸浸步骤中，所述预设值为质量百分比3%。
进一步地，所述钨沉淀回收步骤的沉淀温度为20~50℃，沉淀时间为0.5~4h。
进一步地，所述可溶性铵盐或氨水的加入量为使浸出液中的[NH4]+为30mg/L~30g/L。
进一步地，所述可溶性铵盐为氯化铵、硫酸铵或硝酸铵中的任一种。
进一步地，所述絮凝剂添加量为0.01g/L~0.1g/L。
进一步地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁或聚合氯化铝中的任一种。
进一步地，所述絮凝剂可以为除微生物絮凝剂以外的其他所有絮凝剂，优选地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁或聚合氯化铝中的任一种。
进一步地，还包括在酸浸步骤前进行的以下步骤：
制浆：将磨削料与水按照预定的固液质量比混匀浆化，获得浆液。
本发明具有如下有益效果：本发明采用可溶性铵盐或氨水作为沉淀剂对酸浸处理后的浸出液进行沉淀处理，再配合絮凝剂使形成的钨沉淀凝聚，最后过滤回收凝聚的钨沉淀，从而可进行有效回收，经检测，最终使酸浸过程钨分散损失低于0.3g/L，实现分散钨的回收率高于97%。从而最大限度地回收钨，也有利于后续分别对钴、镍进行综合回收。
附图说明
图1为本发明硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法一个实施例的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，包括以下步骤：
步骤S11，酸浸：将硬质合金磨削料进行酸浸处理，直至浸出渣中的钴镍质量百分比含量小于预设值时，获得浸出液。
步骤S12，钨沉淀回收：酸浸合格后用可溶性铵盐或氨水作为沉淀剂对浸出液进行沉淀处理，再用絮凝剂使浸出液中形成的钨沉淀凝聚，最后经过滤即可实现浸出液中分散钨资源的回收。
在进行步骤S11时，由于在硬质合金磨削料中，除了以碳化钨的形式存在的钨之外，但也还含有钨酸盐等形式存在的钨，其中，碳化钨在室温下能抵抗各种酸的侵蚀，尤其不溶于水、盐酸和硫酸，仅在加热的条件下会溶于硝酸和氢氟酸的混合酸中，但是，仍有一部分钨酸盐可以能溶于酸。而在实际生产中，通常用于酸浸处理的酸是除硝酸和氢氟酸的混合酸之外的无机酸，例如：盐酸、硫酸等常见酸，而且，所用的酸的加入量为保持酸浸液的pH≤1。从而可以溶解那些能溶于酸的钨酸盐以进行后续的回收处理。
而且，在步骤S11中，酸浸步骤的处理温度可选为60~85℃。适当的温度和时间，可以更好地综合平衡酸浸处理的效率和最终效果，提高整体的处理效果。通常地，可以将酸浸步骤中的预设值设定为质量百分比3%。
而在步骤S12中，对浸出液于20~50℃下沉淀处理0.5~4h，可以有效提升钨的回收率。
而且，在实际操作中，所述可溶性铵盐或氨水的加入量为使浸出液中的[NH4]+为30mg/L~30g/L。其中，所述可溶性铵盐可选为氯化铵、硫酸铵及硝酸铵中的任一种。
而在步骤S12中加入的所述絮凝剂可以为除微生物絮凝剂以外的其他所有絮凝剂，优选地，可选为聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁及聚合氯化铝中的任一种。所述絮凝剂添加量通常为0.01g/L~0.1g/L。通过选择合适的絮凝剂，可以使得沉淀速度大大提升，提高了整体的效率。
在本发明一个具体实施例中，还可进一步包括在酸浸步骤之前进行的以下步骤：
步骤S10，制浆：将磨削料与水按照预定的固液质量比混匀浆化，获得浆液。
在制浆步骤中，磨削料与水通常可按照4:1~1:4的固液质量比进行混合，并加以搅拌混匀，所述固液质量比范围优选为2：1~1：2。
本发明的回收方法首先采用酸浸的方法将硬质合金磨削料中的钴镍等金属溶出，然后采用铵盐或氨水沉淀的方法使浸出液中的钨沉淀，最终使酸浸过程钨分散损失低于0.3g/L，实现分散钨的回收率高于97%。利用此种方法可回收分散在酸溶液中的钨，从而最大限度地回收钨与其它有价金属，便于后续分别对钨和钴、镍进行综合回收。
以下通过几个实施例来进一步说明本发明的具体实施过程。
实施例1
一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，包括以下步骤：
1）采用多点随机取样的方法取得硬质合金磨削料样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其检测结果（其中，W元素的含量是以WO3形式进行表示，后续各实施例也相同处理）为：WO3 76.15%，Co 6.37%，Ni 3.05%，Fe 2.33%，Cr 0.96%，Mo 0.11%，V0.07%，Cu 1.93%，水分9.68%；
2）取2kg磨削料按固液质量比1:2与水混匀浆化，获得浆液；
3）随后在60℃条件下采用盐酸对浆液进行酸浸处理，直至不溶渣（浸出渣）中钴镍合量＜3%为酸浸过程结束，获得浸出液，取样分析浸出液中钨含量为6.00g/L；
4）待酸浸处理获得的浸出液温度降至35℃时，向反应体系中加入200g氯化铵反应2 h，再加入0.4g聚丙烯酰胺，搅拌后静置0.5h过滤，取滤液分析其中钨含量为0.12g/L；
在本实施例中，整个过程可将浸出液中W含量由6.00g/L降至0.12g/L，分散钨的回收率达到98%。
实施例2
1）采用多点随机取样的方法取得硬质合金磨削料样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其检测结果为：WO3 94.82%，Co 5.26%，Ni 0.13%，Fe 2.62%，Cr0.08%，Mo 0.002%，V 0.01%，Cu 1.33%，水分27.92%；
2）取2kg磨削料按固液质量比1:1与水混匀浆化，获得浆液；
3）随后在75℃条件下用硫酸对浆液进行酸浸处理，直至不溶渣中钴镍合量＜3%，获得浸出液，取样分析浸出液中钨含量为1.87g/L；
4）待酸浸处理获得的浸出液温度降至45℃时，向反应体系中加入300g硫酸铵反应2 h，再加入0.4g聚合硫酸铁，搅拌后静置0.5h过滤，取滤液分析其中钨含量为0.06g/L。
在本实施例中，整个过程可将浸出液中W含量由1.87g/L降至0.06g/L，分散钨的回收率达到97%。
实施例3
1）采用多点随机取样的方法取得硬质合金磨削料样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其检测结果为：WO3 102.26%，Co 9.69%，Ni 0.02%，Fe 0.08%，Cr0.36%，Mo 0.0004%，V 0.018%，Cu 0.04%，水分10.11%。
2）取2kg磨削料按固液质量比2:1与水混匀浆化，获得浆液；
3）随后在85℃条件下用盐酸对浆液进行酸浸，直至不溶渣中钴镍合量＜3%，获得浸出液，取样分析浸出液中钨含量为1.01g/L。
4）待酸浸处理获得的浸出液温度降至40℃时，向反应体系中加入浓度为25%的氨水200ml反应2 h，再加入0.4g聚合氯化铝，搅拌后静置0.5h过滤，取滤液分析其中钨含量为0.02g/L。
在本实施例中，整个过程可将浸出液中W含量由1.01g/L降至0.02g/L，分散钨的回收率达到98%。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
酸浸：将硬质合金磨削料进行酸浸处理，直至浸出渣中的钴镍质量百分含量小于预设值时，获得浸出液；
钨沉淀回收：酸浸合格后用可溶性铵盐或氨水作为沉淀剂对浸出液进行沉淀处理，再用絮凝剂使浸出液中形成的钨沉淀凝聚，最后过滤回收凝聚的钨沉淀。
2.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，所述酸浸步骤的处理温度为60~85℃。
3.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，在酸浸处理时，所用的酸的加入量为保持酸浸液的pH≤1。
4.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，酸浸步骤中，所述预设值为质量百分比3%。
5.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，所述钨沉淀回收步骤的沉淀温度为20~50℃，沉淀时间为0.5~4h。
6.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，所述可溶性铵盐或氨水的加入量为使浸出液中的[NH4]+为30mg/L~30g/L。
7.根据权利要求1或6所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，所述可溶性铵盐为氯化铵、硫酸铵或硝酸铵中的任一种。
8.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，所述絮凝剂添加量为0.01g/L~0.1g/L。
9.根据权利要求1或8所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁或聚合氯化铝中的任一种。
10.根据权利要求1所述的硬质合金磨削料钨钴分离中分散钨的回收方法，其特征在于，还包括在酸浸步骤前进行的以下步骤：
制浆：将磨削料与水按照预定的固液质量比混匀浆化，获得浆液。
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