DE2614633A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von sintermetallkarbid - Google Patents

Verfahren zur rueckgewinnung von sintermetallkarbid

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DE2614633A1 DE19762614633 DE2614633A DE2614633A1 DE 2614633 A1 DE2614633 A1 DE 2614633A1 DE 19762614633 DE19762614633 DE 19762614633 DE 2614633 A DE2614633 A DE 2614633A DE 2614633 A1 DE2614633 A1 DE 2614633A1
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Description

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MÜNCHEN
E. K. WEIL
DR FER OeC ING
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MÜNCHEN 22
MAXIMILIANSTRASSE 43
5. April 1976 P 10 304-60/co
Allegheny Ludlum Industries, Inc.,
Oliver Building, Pittsburgh, Pennsylvania 15222,
V. St.A.
Verfahren zur Rückgewinnung von Sintermetallkarbid
Sinterkarbidv/erkzeuge werden durch. Konsolidierung extrem harter und extrem feiner Metallkarbidteilchen zusammen mit einem geeigneten Bindemittel oder Zement hergestellt. Beispiele solcher Werkzeuge sind Werkzeuge aus Wolframkarbid, zementiert mit Kobalt. Obgleich die Wolframkarbidwerkzeuge am meisten verwendet werden, werden harte Karbide aus anderen Metallen, wie aus Titan, Vanadium, Chrom oder Molybdän, ebenfalls verwendet. Alle Metalle, die harte Karbide ergeben, sind relativ teure Metalle.
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Kobalt ist das am häufigsten verwendete Zementierungsmate-' rial, obgleich andere Zementierungsmaterialien verwendet werden können, wie Eisen, Nickel, Chrom oder Molybdän. Obgleich die Zementierungsmaterialien alle Metalle sind, werden sie im folgenden als Zemente bezeichnet und ihre Oxide werden im folgenden als Zementoxide bezeichnet, damit man sie von den karbidbildenden Metallen und Metalloxiden unterscheiden kann, die im folgenden als Metalle und Metalloxide bezeichnet werden.
Wenn Werkzeuge abgenutzt sind oder wenn Werkzeuge hergestellt werden, die Fehler enthalten, so daß sie nicht zufriedenstellend sind, ist es wünschenswert, die teuren Metallkarbide wiederzugewinnen. Bekannte Verfahren zur Wiedergewinnung der Metallkarbide sind entweder so teuer oder so schwierig durchzuführen, daß sie bis heute nicht verwendet wurden, oder - sofern sie verwendet werden - liegt die Wirtschaftlichkeit solcher Wiedergewinnungsverfahren an der Grenze. Unter den bekannten Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallkarbiden sind rein mechanische Verfahren, bei denen eine ausgedehnte Pulverisierung der Sinterkarbide erfolgt, um die Größe ihrer Teilchen so gering, wie es erforderlich ist, zu machen, so daß sie von ihrem Zement abgetrennt werden können und rekonsolidiert werden können. Zur Zerkleinerung der Sinterkarbide auf so kleine Größen müssen sie zuerst zu einem groben Pulver gemahlen werden und dann muß das grobe Pulver in einen Hochgeschwindigkeitsgasstrom eingespeist werden, der die Teilchen gegen eine harte Fallplatte, wie aus Metallkarbid, schleudert, wobei sie durch Stoß zertrümmert werden. Dieses Verfahren ergibt keine vollständige Trennung der Metallkarbide von
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dem Bindematerial; bei ihm sind teure Vorrichtungen erforderlich und es erfordert eine Klassifizierung des Produkts entsprechend der Größe und eine Rezyklisierung zur Wiedergewinnung wesentlicher Mengen an Metallkarbid.
Bei einem anderen Verfahren wird Zink in flüssiger Phase zum Auflösen des Zements verwendet, dabei werden freie Metallkarbidteilchen freigesetzt. Bei diesem Verfahren sind große Mengen an Zink erforderlich und das geschmolzene Metall* muß unter Schutzatmosphäre zur Vermeidung einer Oxidation zirkuliert werden. Bei dem Verfahren muß ebenfalls die Zink/Zement-Lösung zur Wiedergewinnung des Zements aus dem Zink, zur Wiedergewinnung der Zementwerte und zur Wiederaufbereitung des Zinks zur Wiederverwendung bei dem Verfahren behandelt werden. Dieses Verfahren erfordert viele teure Vorrichtungen und außerdem tritt die Schwierigkeit auf, geschmolzenes Metall zu handhaben.
Bei einem anderen Verfahren zur Wiedergewinnung der Metallkarbide wird der Zement in einem angreifenden chemischen Medium, wie kochenden Elsen(III)chlorid-Chlorwasserstoff-Lösungen, gelöst. Lange Zeiten sind erforderlich, bis die dichten Sinterkarbidmaterialien wirksam chemisch, angegriffen werden. Weiterhin müssen viele SpezialVorrichtungen zur Handhabung der aggressiven Lösung und zur Wiedergewinnung des gelösten Zementes aus ihnen verwendet werden.
Bei einem anderen Verfahren zur Wiedergewinnung von Sintermetallkarbidmaterialien werden diese mit einem Gemisch aus Chlorgas, Kohlenmonoxid und Schwefel in der Dampfphase behandelt. Dieses Verfahren läuft langsam ab und es werden
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extrem gefährliche Gase verwendet, die nur unter speziellen Vorsichtsmaßnahmen und mit SpezialVorrichtungen verwendet werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnelles, einfaches und billiges Verfahren zur Wiedergewinnung von Sintermetallkarbid zu schaffen.
In der vorliegenden Anmeldung werden die Ausdrücke Sintermetallkarbid, Karbidhartmetall und Sinterhartmetall synonym verwendet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Sintermetallkarbidmaterial durch starke Oxidation des Metallkarbidmaterials unter Bildung eines Gemisches von Metalloxid und dem Oxid des Zements, Reduktion des -Metalloxide entweder vermischt mit dem Zementoxid oder nach der Trennung und Karburierung bzw. Zementation des reduzierten Metalls.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Sintermetallkarbid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) Sintermetallkarbid durch Behandlung mit Sauerstoff bei einer Temperatur von mindestens 593°C (11000F) während einer Zeit, die zur Umwandlung des Metallkarbids in Metalloxid ausreicht, oxidiert,
b) das Metalloxid zu einem Pulver zerkleinert,
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c) das Metalloxidpulver durch Behandlung mit einem reduzierenden Gas bei einer Temperatur und während einer Zeit, die zur Reduktion des Sauerstoffgehaltes des Pulvers auf ein Maximum von 0,5 Gew.-% ausreichen, reduziert und
d) das reduzierte Pulver karburiert, indem man es mit verfügbarem Kohlenstoff bei einer Temperatur und während einer Zeit behandelt, die zur Überführung des Metalls in Metallkarbid ausreichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vier Stufen durchgeführt und einige dieser Stufen können, wie im folgenden näher erläutert wird, kombiniert werden.
Die erste Stufe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine "extreme" " bzw. starke Oxidation der Sintermetallkarbide, aus denen die Metallkarbide x^iedergewonnen werden sollen. Diese "extreme" Oxidation wird bei einer Temperatur von mindestens 59:5 C (1100 P) in Anwesenheit von Sauerstoff durchgeführt. Das Verfahren kann verbessert oder beschleunigt werden, wenn ein holier Partial sauer stoff druck verwendet wird. Die Oxidationsstufe kann beispielsweise in Luft, in mit Sauerstoff angereicherter Luft, in reinem Sauerstoff oder in Luft bei superatmosphärischem Druck durchgeführt werden. Die Temperatur muß mindestens 593 C (11000F) betragen, sie kann jedoch so hoch, wie es geeignet ist, sein und wird nur durch die Eigenschaften des Materials, das oxidiert werden soll, begrenzt. Beispielsweise sollte die Oxidation nicht bei Temperaturen durchgeführt werden, die über dem Schmelzpunkt oder dem Siedepunkt der
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Oxide, die gebildet werden, liegen. Die Oxidation kann ebenfalls beschleunigt werden, indem man das Sintermetallkarbid zu kleinen Stücken zerbricht, obgleich ein Vermählen zu einem feinen Pulver nicht erforderlich ist.
Die Oxidation des Sintermetallkarbidmaterials bewirkt ebenfalls eine Oxidation des Zements. Beispielsweise wird ein Material bei der Oxidation, das aus Wolframkarbid, zementiert mit Kobalt, besteht, ein Gemisch aus Wolfranoxid und Kobaltoxid sowie einigen intermetallischen Verbindungen aus Sauerstoff, Kobalt und Wolfram ergeben. Die Oxidation wird nach dem erfindungsgerriäßen Verfahren durchgeführt, bis im wesentlichen der gesamte Kohlenstoff entfernt ist. Üblicherweise kann die Oxidation eines Metallkarbids bei irgendeiner Temperatur erfolgen, bei der das Metall selbst vollständig oxidiert wird. Wolfranikarbid, zementiert mit Kobalt, kann leicht bei 76O0C (14OO°F) zur Entfernung des gesamten Kohlenstoffs oxidiert werden, wird es jedoch bei Temperaturen oxidiert, die wesentlich höher sind als 8710C (16000F), so beginnt das Wolframoxid bei seiner Bildung, von dem Sintermetallkarbid zu verdampfen.
Das Produkt der Oxidationsstufe ist eine Masse aus Metalloxid, die nicht länger zementiert ist und die leicht zu einem feinen Pulver zerkleinert werden kann. Das Pulver ist ein Gemisch aus Metalloxidteilchen und Zementoxidteilchen. Dieses gemischte Oxidpulver kann gegebenenfalls zur Trennung des Metalloxidpulvers von dem Zementoxidpulver einem Trennverfahren unterworfen werden. Dieses Trennverfahren wird im allgemeinen nur verwendet, wenn es für die nachfolgenden Behandlungsstufen erforderlich ist. Ty-
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pischerweise wird das Zementoxid von dem Metalloxid abgetrennt, wenn die folgende Reduktion oder Karburierungsstufe bei so hohen Temperaturen durchgeführt werden muß, daß der Zement oder seine Verbindungen verdampfen oder schmelzen würden. Die Trennung kann ebenfalls durchgeführt werden, wenn es erforderlich ist, das Metallkarbid vor seiner Verwendung chemisch zu reinigen, beispielsweise wenn das Metallkarbid wiedergewonnen wird, da es, bedingt durch Verunreinigungen, mangelhaft ist. Sofern möglich, wird das Zementoxid von dem Metalloxid nicht getrennt, da beide zusammen wiedergewonnen werden können und ein gemischtes Pulver ergeben, das für die Konsolidierung unter Bildung von Sintermetallkarbidwerkzeugen geeignet ist, wenn sie zusammen behandelt werden.
Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Zerkleinerung oder Unterteilung des Metalloxids. Wie oben angegeben, erfolgt die Zerkleinerung des Metalloxids leicht, da oxidierter Zement die oxidierten Karbidteilchen nicht fest zusammenhalt. Das Zementoxid kann sehr leicht zerkleinert werden. Die Zerkleinerung kann durch einfaches Zerkleinern oder durch Mahlen nach irgendwelchen bekannten Verfahren erfolgen und mit einem sehr geringen Zerkleinerungsaufwand oder durch weniges Vermählen werden die Oxide zu einem feinen Pulver reduziert. Üblicherweise wird, wenn das Zementoxid von dem Metalloxid abgetrennt werden soll, die Trennung mit dem zerkleinerten Pulver durchgeführt.
Die dritte Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Reduktion des Metalloxids oder des kombinierten Metalloxid/ Zementoxid-Pulvers' auf einen Sauerstoffgehalt von höchstens
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0,5 Gew.-%. Die Reduktion erfolgt, indem man das Metalloxidpulver oder das gemischte Metalloxid/Zementoxidpulver mit einem Reduktionsgas bei solchen Bedingungen behandelt, daß •im wesentlichen alle Oxide reduziert werden. Reduzierende Gase bzw. Reduktionsgase, die verwendet werden können, sind Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe, wie Methan, oder Kohlenmonoxid. Das bevorzugte Reduktionsgas ist Wasserstoff. Wird die Reduktion mit Kohlenmonoxid oder Kohlenwasserstoffgas durchgeführt, so kann das Metall abhängig von den gewählten Bedingungen teilweise oder vollständig während des Reduktionsverfahrens karburieren. Die während des Reduktionsverfahrens verwendeten Bedingungen werden von dem Metall, das behandelt wird, abhängen. Beispielsweise kann Wolframoxid bei Temperaturen reduziert werden, die so niedrig sind wie 6990C (129O0F), wenn mit Wasserstoff behandelt wird. Das Zementoxid wird bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur reduziert und wird immer bei der Temperatur reduziert werden, bei der das Metalloxid reduziert wird. Beispielsweise kann Kobaltoxid mit Wasserstoff bei Temperaturen, die so niedrig wie 303°C (575°F) sind, reduziert werden. Einige Metalloxide, von denen insbesondere Titanoxid erwähnt werden soll, können nicht bei niedrigen Temperaturen reduziert und karburiert werden. Beispielsweise erfordert die kombinierte Reduktion und Karburierung von Titanoxid durch Behandlung mit einem Gemisch aus Wasserstoff und Methan Temperaturen, die so hoch wie 1649 C (3OOO F) sind, zu ihrer Vollendung. Bei diesen hohen Temperaturen werden alle üblichen Zementmetalle schmelzen und nutzlose Produkte ergeben. Die Reduktion und Karburierung von Titanoxid kann daher nicht durchgeführt v/erden, wenn es als Gemisch mit Zementoxidpulver vorliegt.
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Die vierte Stufe des erfindungsgemäßen "Verfahrens ist eine Karburierung des Metallpulvers. Die Karburierung wird durchgeführt, indem man das reduzierte Metall mit Kohlenstoff, der für die Umsetzung bei solchen Bedingungen zur Verfügung steht, reagieren läßt, bei denen die Umsetzung zwischen Metall und Kohlenstoff durchgeführt werden kann. Verfügbarer Kohlenstoff kann Kohlenstoff per se oder eine Kohlenstoffverbindung sein, die sich zersetzt und verfügbaren Kohlenstoff ergibt, der mit dem Metall reagiert. Beispielsweise kann Lampenruß oder gepulvertes Graphit girfc mit dem Metallpulver oder dem Metalloxidpulver vermischt werden, oder das Pulver kann mit Kohlenwasserstoffgas, Kohlenwasserstoff/Wasserstoff-Gasgemischen oder Kohlenmonoxid behandelt werden. Kohlendioxid ist keine Quelle für verfügbaren Kohlenstoff. Die Karburierung des Wolframs oder von Wolframoxid kann durch Behandlung mit Kohlenmonoxid oder Methan oder mit einem Kohlenwasserstoffgas/V/asserstoff-Gemisch bei Temperaturen von mindestens 871°C (16OO°F) durchgeführt v/erden. Die Karburierung kann ebenfalls durch Erwärmen des Metallpulvers, vermischt mit pulverförmigem Graphit oder Ruß, bei Temperaturen von mindesten 1204 C (220O0F) in Abwesenheit von Luft durchgeführt werden. Die Karburierung von Wolfram/Kobalt-Metallpulvern oder ihren gemischten Oxiden sollte bei Temperaturen zwischen 871 und 1296°C (1600 und 2365°F) durchgeführt werden, da bei Temperaturen über 12960C (2365OF) ein unerwünschtes Kornwachstun auftritt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man als Ergebnis eine stabile Metallkarbidverbindung allein oder im Gemisch mit einem geeigneten Zement. Das Produkt von dem
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Verfahren kann, per se als geeignetes Material zur Konsolidierung in Sintermetallkarbidwerkzeugen nach an sich bekannten Verfahren verwendet werden oder es kann mit neuem Material zur Herstellung zementierter Metallkarbidprodukte verwendet werden, die alle Erfordernisse erfüllen, die Produkte von neuem Material alleine erfüllen. Ausgenommen für einen Oxidationsofen sind keine gesonderten Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich, außer denen, die üblicherweise für die Herstellung von Sintermetallkarbidwerkzeugen aus dem neuen Material erforderlich sind. Die Kosten des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wiedergewonnenen Metallkarbids sind weniger als die Hälfte der Kosten von neues Material.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Eine Reihe der Beispiele wurde im Labormaßstab und eine Reihe wurde in technischem Maßstab durchgeführt«
Beispiel 1
Beispiel 1 beschreibt ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Sintermetallkarbid aus Abfällen, die 13 Gew.-% Kobalt und 87 Ge\'i.-% Wolframkarbid enthalten, im Labormaßstab. Eine Menge dieser Abfälle wird in Luft bei einem Atmosphärendruck in einem Ofen oxidiert, der bei 871°C (16000F) gehalten wird. Nach 24 h Oxidation werden die Abfälle geprüft und man stellt fest, daß die kleinen Stücke vollständig oxidiert sind und daß die großen Stücke noch Sinterkarbid im Kern enthalten. Die Abfälle werden in den Ofen weitere 24 h zur Oxidation in Luft bei 8710C (16OO°F) zurückgestellt und dann stellt man fest, daß die Oxidation
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beendigt ist. Die oxidierten Abfälle haben die Konsistenz von Kreide und können leicht zu einem feinen Pulver mit einem Mörtel und Pestel zerkleinert werden.
Die oxidierten Abfälle werden gleichzeitig reduziert und karburiert, indem man den gepulverten Oxidebfall mit einem Gasgemisch, das 10 Vol.-$ Methan und 90 Vol.-Jo Wasserstoff enthält, während 2 h bei 1093°C (20000F) behandelt. Die AnsJyse der reduzierten karburierten Abfälle zeigt, daß der Kohlenstoffgehalt des Pulvers 5,66 Gew.-7J beträgt und der Sauerstoffgehalt 0,152 Ge\v.~% beträgt. Dieser Kohlenstoffgehalt ist stöchiometrisch für Wolframkarbid richtig.
Teststäbe aus dem konsolidierten Sintermetallkarbid v/erden nach einem bekannten Verfahren hergestellt. Bei dem Verfahren wird das karburierte Pulver mit 2 Gew.~% Wachs gut vermischt und dann wird das Gemisch zu Stäben mit eirior Größe von ungefähr 0,6 χ 0,6 χ 2,5 cm (1/4" χ 1/4" χ 1") verpreßt. Die Stäbe v/erden bei einem Druck von 2250 kg/cm (32000 psi) gepreßt. Nach dem Pressen werden die Stäbe entwachst, indem man sie 1 h bei 427°C (8000F) erwärmt, dann werden sie durch Erwärmen auf 8710C (16OO°F) 1 h vorgesintert und schließlich bei 1399°C (25500F) 1 h gesintert.
Alle Emvarmungsvorgange werden in Wasserstoffatmosphäre durchgeführt. Die entstehenden Stäbe v/erden maschinell auf ihre Enddimension bearbeitet. Wird das bekannte Konsolidierungsverfahren auf geeignete Weise durchgeführt, so erfüllen die Teststäbe alle Erfordernisse für diese Qualität von Sintermetallkarbid.
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Beispiel 2
Es wird ein weiterer Versuch im Labormaßstab durchgeführt, indem man 6,8 kg (15 pounds) gemischte Abfälle während 48 h bei 7600C (14000F) in Luft oxidiert. Der entstehende Oxidfilm wird 24 h in der Kugelmühle vermählen und danach liegt er als feines Pulver vor. Das Pulver wird durch Erwärmen auf 8710C (160O0F) in Wasserstoffatmosphäre während 2 h reduziert. Das reduzierte Pulver wird analysiert und man stellt fest, daß es 1,67 Gew.~% Tantal, 8,80 Qe\i.-% Kobalt, 87,87 Gew.-So Wolfram und 1,58 Gew.-% Sauerstoff enthält. Dieses Pulver wird gut mit 6,4 Gew.-% Lampenruß und 2,8 Gew.-?6 Kobalt vermischt. Das zu der Zusammensetzung gegebene Kobalt entspricht dem gewünschten Endgehalt in der Zusammensetzung. Das Pulver wird auf 1204°C (22000F) während 2 h in Wasserstoffatmosphäre erwärmt. Der entstehende karburierte Kuchen enthält 4,90 Gew.-% Kohlenstoff, 1,01 Gew.-?b Tantal, 9,75 Gew.-% Kobalt und 84,06 Gew.-?* Wolfram. Der Kohlenstoffwert für dieses Material ist zu niedrig. Der Verlust an Kohlenstoff ist vermutlich auf Sauerstoffeindringen in den Ofen und möglicherweise auf eine teilweise Umsetzung des Kohlenstoffs mit Wasserstoff unter Methanbildung zurückzuführen. Das Pulver wird daher erneut mit 1 Gew.-?o Ruß vermischt und in dem Ofen während 2 h bei 1093°C (20000F) unter Wasserstoffatmosphäre gegeben. Durch dieses Verfahren wird der Kohlenstoffgehalt des Pulvers auf 5,37 Gew.-?o erhöht. Wird dieses Pulver auf geeignete Weise zu Teststäben rach dem oben beschriebenen Verfahren verarbeitet, so erfüllt das entstehende Material alle Erfordernisse, die für diese Qualität von Sintermetallkarbid bestehen.
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Beispiel 5
Ungefähr 22,7 kg (50 pounds) Sintermetallkarbidabfälle, die beim Stanzen von Stahl anfallen, werden in Luft 45 h bei 76O0C (14OO°F) oxidiert. Das entstehende Oxid wird in der Kugelmühle 24 h unter Bildung eines feinen Pulvers zermahlen. Das Pulver wird analysiert und enthält 2,82 Gew.-% Tantal, 4,50 Gew.-% Titan, 8,27 Gew.~?o Kobalt, 60,1 Gew.-% Wolfram und 22,5 Gew.-% Sauerstoff. Das oxidierte Abfallpulver wird in Wasserstoff bei 8710C (16OO°F) während 2 h reduziert. Nach dem Abkühlen wird das reduzierte Pulver in eine wäßrige Lösung aus 10 Gew.-% Chlorwasserstoff und 5 Gew.-?o Wasserstoffperoxid wahrend 48 h eingetaucht. Durch die wäßrige Lösung wird das Kobalt entfernt, indem es in lösliches Kobaltchlorid überführt wird, und die karbidbildenden Metalle v/erden durch das Wasserstoffperoxid zu ihren Oxiden oxidiert. Die karbidbildenden Metalloxide werden filtriert, gewaschen, getrocknet und gleichzeitig reduziert und karburiert, indem man die Oxidpulver mit 8 Gew.-96 Lampenruß vermischt und dann 1 h in Wasserstoffatmosphäre auf 14820C (270O0F) erwärmt. Das entstehende karburierte Pulver enthält 5,05 Gew.-% gebundenen Kohlenstoff und der Sauerstoffgehalt ist auf 0,152 Gew.-% vermindert. Wird dieses Pulver in an sich bekannter Weise konsolidiert, so erfüllen die entstehenden Teststäbe alle Erfordernisse für diese Qualität von Sintermetallkarbidmaterial .
Beispiel 4
Das erfindungsgemäße Wiedergewinnungsverfahren von Sinterkarbidabfällen wird im Produktionsmaßstab durchgeführt.
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227 kg (500 pounds) Wolframkarbid, zementiert mit Kobalt, gemischter Qualität werden in Luft bei 8160C (15000F) während 72 h oxidiert. Diese Zeit von 72 h ist erforderlich, da ein Teil der Abfallstücke recht groß ist. Eine Probenentnahme zwischendurch zeigt, daß die Hauptmenge des Abfalls nach 48 h in dem Ofen vollständig oxidiert ist. Das entstehende Oxid ist ein Gemisch aus Wolframoxid und einer Verbindung CoWO^ und besitzt eine Konsistenz, die ähnlich wie d.ie von Kreide ist. Das Oxid wird in einem Kolben zerkleinert und gesiebt auf eine Größe von kleiner als 4,76 inn (-4 mesh).
Das Oxidpulver wird dann in einen Oxidreduktionsofen, wie er üblicherweise für die Reduktion von "jungfräulichem" Wolfram verwendet wird, gegeben und es wird Wolfrankarbid für Sinterwolframkarbidmaterial hergestellt. Das Oxidpulver wird durch den Ofen in drei Zonen bewegt. Die erste Zone wird bei 760°C (14OO°F) gehalten, die zweite Zone wird bei 8900C (1635°F) gehalten und die dritte Zone wird bei ungefähr 9270C (17000F) gehalten. Viasserstoff wird durch den Ofen in einer Rate von 8,78 in (310 standard. cubic feet) pro h geleitet. Das oxidierte Pulver wird durch den Ofen durchgeleitet, indem man es in Boote gibt, die durch den Ofen durchbewegt werden. Jedes Boot enthält ungefähr 1 kg von dem Pulver. Die Gesamtzeit für die Behandlung der gesamten Beschickung an Oxidpulver für die Reduktion beträgt ungefähr 6 h. Das reduzierte Wolfram/ Kobalt-Pulver enthält ungefähr 0,25 Gew.-% Sauerstoff und ungefähr 7,50 Gew.-^ Kobalt.
Das reduzierte Pulver wird einheitlich mit 6,05 Gew.-/6 Ruß vermischt und bei ungefähr 1199°C (21900F) 1 h in
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Wasserstoffatmosphäre karburiert. Der Endkohlenstoffgehalt des Pulvers beträgt 5,87 Gew.-$ö an gebundenem Kohlenstoff. Man schätzt, daß das Pulver ebenfalls ungefähr 0,2 Gew.~% freien Kohlenstoff enthält. Der entstehende karburierte Kuchen wird zerkleinert und vermählen. Das zerkleinerte und gemahlene Pulver wird mit ungefähr der gleichen Menge an jungfräulichem Wolframkarbid vermischt und Kobalt, wobei man zusätzliches Kobalt zur Einstellung auf den gewünschten Wert der Zusammensetzung (13 Gew.-% Kobalt, 87 Ge\r.~% Wolframkarbid) zugibt. Die Pulvermischung wird 72 h unter Hexan vermählen und dann werden Teatstäbe' unter Verwendung üblicher Verfahren hergestellt. Die Teststäbe erfüllen alle Erfordernisse für diese Art von Sinterkarbidmaterial.
Die zur Wiedergewinnung der Abfälle entsprechend Beispiel 4 verwendete Vorrichtung ist die Vorrichtung, wie sie üblicherweise für die Behandlung von jungfräulichem Material verwendet wird mit der Ausnahme des Oxidationsofens. Der Oxidationsofen ist eine relativ einfache Vorrichtung, da es ein Ofen in der offenen Luft ist, und da mit ihm nur eine Temperatur von 8710C (16OO°F) erreicht v/erden muß.
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Claims (19)

26U633 Patentansprüche
1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Sintermetallkarbid, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) Sintermetallkarbid durch Behandlung mit Sauerstoff bei einer Temperatur von mindestens 5930C (11000F) während einer Zeit, die zur Umwandlung des Metallkarbids in Metalloxid ausreicht, oxidiert,
b) das Metalloxid zu einem Pulver zerkleinert,
c) das 'Metalloxidpulver durch Behandlung mit einem reduzierenden Gas bei einer Temperatur und während einer Zeit, die zur Reduktion des Sauerstoffgehaltes des Pulvers auf ein Maximum von 0,5 Qe\r.-% ausreichen, reduziert und
d) das reduzierte Pulver karburiert, indem man es mit verfügbarem Kohlenstoff bei einer Temperatur und während einer Zeit behandelt, die zur Überführung des Metalls in Metallkarbid ausreichen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeich.net , daß das Metallkarbid mit Zementierungsmaterial vermischt und konsolidiert wird.
3» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Metall Wolfram ist und daß es bei einer Temperatur nicht über 8710C (16000P) oxidiert wird.
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4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur nicht über 7600C (14OO°F) liegt.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Wolfram ist und daß es bei einer Temperatur über 8160C (15000F) reduziert wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das MetallWolfram ist und daß es bei einer Temperatur von ungefähr 871 bis ungefähr 12040C (1600 bis ungefähr 22000F) karburiert wird.
1, Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall von dem Zement oder den Zementverbindungen vor der Karburierung des reduzierten Pulvers abgetrennt wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement oder die Zementverbindungen von dem Metall durch Auflösen des Zements oder seiner Verbindungen in einer wäßrigen Lösung aus HCl und HpOp entfernt werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1,
2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Titan ist und daß es bei einer Temperatur über 1649°C (30000F) karburiert wird.
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10. Verfahren nach mindestens einem d.er Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintermetallkarbid Wolframkarbid., zementiert mit Kobalt, ist, die Oxidation bei einer Temperatur nicht über 8710C (16OO°F) unter Bildung von gemischten Oxiden des Wolframs und Kobalts durchgeführt wird, die Reduktion bei einer Temperatur über 8160C (15000F) und die Karburierung bei einer Temperatur zwischen 371 und 1204°ü (1600 und 22000F) durchgeführt werden, wobei eine Pulvermischung aus Wolframkarbid und Kobalt erhalten wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintermetallkarbid Titankarbid, zementiert mit Kobalt, ist und daß das Kobaltoxid von dem Titanoxid vor der Reduktion des Titanoxids abgetrennt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallkarbid Tantalkarbid ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallkarbid Vanadiumkarbid ist.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallkarbid Chromkarbid ist.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallkarbid Molybdänkarbid ist.
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16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zement Chrom ist.
1?. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zement Nickel ist,
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß der Zement Eisen ist.
19. " Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zement Molybdän ist.
609883/0743
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