JPH10183265A - 酸温浸を用いる炭化タングステン/コバルトの再生方法 - Google Patents
酸温浸を用いる炭化タングステン/コバルトの再生方法Info
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- JPH10183265A JPH10183265A JP19103097A JP19103097A JPH10183265A JP H10183265 A JPH10183265 A JP H10183265A JP 19103097 A JP19103097 A JP 19103097A JP 19103097 A JP19103097 A JP 19103097A JP H10183265 A JPH10183265 A JP H10183265A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用済、未使用の炭化タングステン、タング
ステンベース製品のスクラップ(タングステン/コバル
ト組成物)を再利用する、炭化タングステン/コバルト
の再生方法を提供する。 【解決手段】 タングステン/コバルト組成物を850
℃以上の温度で酸化させ、生成酸化組成物の1部を酸性
水溶液中で温浸させて固形タングステン種を含有する溶
解コバルト組成物のスラリーを生成し、水酸化コバルト
又はオキシ塩化コバルトの沈澱に有効なpHでスラリー
を中和させ、液状成分をスラリーの固形成分から分離さ
せる。
ステンベース製品のスクラップ(タングステン/コバル
ト組成物)を再利用する、炭化タングステン/コバルト
の再生方法を提供する。 【解決手段】 タングステン/コバルト組成物を850
℃以上の温度で酸化させ、生成酸化組成物の1部を酸性
水溶液中で温浸させて固形タングステン種を含有する溶
解コバルト組成物のスラリーを生成し、水酸化コバルト
又はオキシ塩化コバルトの沈澱に有効なpHでスラリー
を中和させ、液状成分をスラリーの固形成分から分離さ
せる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は酸温浸を用いる炭化
タングステン/コバルトの再生方法に関する。
タングステン/コバルトの再生方法に関する。
【従来の技術】炭化タングステンは今日切削工具、掘さ
く工具、耐摩耗性部品に広く使用されている。この材料
は各種の異なる製造法で製造することができる。コバル
ト母材中に埋め込まれた炭化タングステン粒子の生成方
法の好ましいものがいくつかポリゾッチ(Polizotti)の
米国特許第4851041号、マッカンドリシュ(McCa
ndlish)の米国特許第5230729号及び同第535
2269号に開示されている。
く工具、耐摩耗性部品に広く使用されている。この材料
は各種の異なる製造法で製造することができる。コバル
ト母材中に埋め込まれた炭化タングステン粒子の生成方
法の好ましいものがいくつかポリゾッチ(Polizotti)の
米国特許第4851041号、マッカンドリシュ(McCa
ndlish)の米国特許第5230729号及び同第535
2269号に開示されている。
【0002】タングステンと炭化タングステン製品は比
較的高価であり、環境的理由と価格的理由の両方から使
用済、未使用炭化タングステン及びタングステンベース
製品を再利用することでスクラップを回収する需要は極
めて高い。現在、炭化タングステンとタングステン製品
の再利用に用いられている方法はいくつかあり、亜鉛
法、低温流れ法、アルカリ浸出法、塩素化法、電解法、
高温製録法がある。亜鉛法と低温流れ法以外のほかの化
学的方法は多数の転換工程、抽出工程、沈澱工程を含ん
でおり、これは1サイクル時間が長くなり、コストの上
昇を招く。これらの化学的方法の多くは酸、塩基、各種
無機塩を使用する。
較的高価であり、環境的理由と価格的理由の両方から使
用済、未使用炭化タングステン及びタングステンベース
製品を再利用することでスクラップを回収する需要は極
めて高い。現在、炭化タングステンとタングステン製品
の再利用に用いられている方法はいくつかあり、亜鉛
法、低温流れ法、アルカリ浸出法、塩素化法、電解法、
高温製録法がある。亜鉛法と低温流れ法以外のほかの化
学的方法は多数の転換工程、抽出工程、沈澱工程を含ん
でおり、これは1サイクル時間が長くなり、コストの上
昇を招く。これらの化学的方法の多くは酸、塩基、各種
無機塩を使用する。
【0003】亜鉛法と低温流れ法は使用できる粉末に直
接転換させることができるが、材料の純度が問題とな
り、従ってこの種の再生材料の用途は極度に限定されて
いる。典型例としてはより一般的の亜鉛法は加熱工程、
昇華工程、粉砕工程を経てWC−Co粉末を回収する。
主要な相違点は亜鉛法では粒径は変化せず、従って粒成
長をサイクル毎に引続き行わせることが必要となる。
接転換させることができるが、材料の純度が問題とな
り、従ってこの種の再生材料の用途は極度に限定されて
いる。典型例としてはより一般的の亜鉛法は加熱工程、
昇華工程、粉砕工程を経てWC−Co粉末を回収する。
主要な相違点は亜鉛法では粒径は変化せず、従って粒成
長をサイクル毎に引続き行わせることが必要となる。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はタング
ステンと炭化タングステンを比較的低費用で再生するこ
とにある。
ステンと炭化タングステンを比較的低費用で再生するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、炭化タング
ステンのスクラップ、タングステンとタングステン含有
材料のスクラップを酸化してpH中性で水に不溶性の正
方晶系と八面体の三酸化タングステンを生成させ、これ
を酸溶液中で温浸してタングステンは溶解させずにコバ
ルトのみを溶解させる。溶液とスラリーの混合物のpH
を6〜10まで高くしてコバルトを水酸化コバルト、オ
キシ塩化コバルト、痕跡量のその他コバルト化合物とし
て沈澱させる。固形分、即ち、タングステンとコバルト
の化合物をスラリーから分離し、pH>11の水溶液に
再溶解する。この溶液を噴霧乾燥して浸炭と炭化タング
ステン、コバルト母材中に保持された炭化タングステン
生成用の前駆体組成物を生成させる。必要あれば、コバ
ルトは沈澱後一度塩化物溶質から分離してからコバルト
を再溶解させて分離することができる。本発明の目的と
利点は下記の記載から更によく理解されるものと考え
る。
ステンのスクラップ、タングステンとタングステン含有
材料のスクラップを酸化してpH中性で水に不溶性の正
方晶系と八面体の三酸化タングステンを生成させ、これ
を酸溶液中で温浸してタングステンは溶解させずにコバ
ルトのみを溶解させる。溶液とスラリーの混合物のpH
を6〜10まで高くしてコバルトを水酸化コバルト、オ
キシ塩化コバルト、痕跡量のその他コバルト化合物とし
て沈澱させる。固形分、即ち、タングステンとコバルト
の化合物をスラリーから分離し、pH>11の水溶液に
再溶解する。この溶液を噴霧乾燥して浸炭と炭化タング
ステン、コバルト母材中に保持された炭化タングステン
生成用の前駆体組成物を生成させる。必要あれば、コバ
ルトは沈澱後一度塩化物溶質から分離してからコバルト
を再溶解させて分離することができる。本発明の目的と
利点は下記の記載から更によく理解されるものと考え
る。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明ではタングステン含有材料
を再利用して炭化タングステン、その他の複合材料の生
成に適した前駆体組成物を生成する。本発明で使用でき
るタングステン材料は例えば単体タングステン、炭化タ
ングステン、酸化タングステン、タングステン銅、タン
グステン銀、窒化タングステン、硼化タングステン、セ
レン化タングステン、硫化タングステン、珪化タングス
テン、例えばコバルト、ニッケル又は鉄のようなバイン
ダーを有する炭化タングステンである。
を再利用して炭化タングステン、その他の複合材料の生
成に適した前駆体組成物を生成する。本発明で使用でき
るタングステン材料は例えば単体タングステン、炭化タ
ングステン、酸化タングステン、タングステン銅、タン
グステン銀、窒化タングステン、硼化タングステン、セ
レン化タングステン、硫化タングステン、珪化タングス
テン、例えばコバルト、ニッケル又は鉄のようなバイン
ダーを有する炭化タングステンである。
【0006】これらの材料は普通、廃材であり、当該工
業では「硬質スクラップ」又は「軟質スクラップ」と呼
ばれている。硬質スクラップは焼結材料であり、軟質ス
クラップは未焼結材料である。硬質スクラップは粉砕し
て回転炉装入に適した小径にする必要がある。粉砕径が
数mmになるまで粉砕して反応速度を向上させることが
好ましいが、1〜6インチ径の範囲のものでも利用でき
る。
業では「硬質スクラップ」又は「軟質スクラップ」と呼
ばれている。硬質スクラップは焼結材料であり、軟質ス
クラップは未焼結材料である。硬質スクラップは粉砕し
て回転炉装入に適した小径にする必要がある。粉砕径が
数mmになるまで粉砕して反応速度を向上させることが
好ましいが、1〜6インチ径の範囲のものでも利用でき
る。
【0007】タングステンベース材料は850〜120
0℃の範囲の温度で、好ましくは約950℃で酸化す
る。これはタングステンベース材料を空気又は酸素−空
気混合物を用いる酸化性雰囲気で加熱して行われる。酸
化時間は1回分の規模次第で一定しない。1回分が10
ポンドの規模では空気が2〜3lfmが必要であり、完
全酸化には約12時間かかる。異なる型式の高温炉が酸
化に使用できるが、酸化表面がたえずすりけずられ、は
がされて効果的処理が行え、未酸化の新表面が露出され
る回転炉で作業を行うことが好ましい。タングステン材
料のこの高温酸化で水性媒体に通常不溶性の正方晶系と
斜方晶系の酸化タングステン種が生ずる。例えばコバル
トのようなバインダー金属が存在すると、これば例えば
タングステン酸塩の如きコバルト錯体、この場合はタン
グステン酸コバルトが生成する。
0℃の範囲の温度で、好ましくは約950℃で酸化す
る。これはタングステンベース材料を空気又は酸素−空
気混合物を用いる酸化性雰囲気で加熱して行われる。酸
化時間は1回分の規模次第で一定しない。1回分が10
ポンドの規模では空気が2〜3lfmが必要であり、完
全酸化には約12時間かかる。異なる型式の高温炉が酸
化に使用できるが、酸化表面がたえずすりけずられ、は
がされて効果的処理が行え、未酸化の新表面が露出され
る回転炉で作業を行うことが好ましい。タングステン材
料のこの高温酸化で水性媒体に通常不溶性の正方晶系と
斜方晶系の酸化タングステン種が生ずる。例えばコバル
トのようなバインダー金属が存在すると、これば例えば
タングステン酸塩の如きコバルト錯体、この場合はタン
グステン酸コバルトが生成する。
【0008】次いで、酸化生成物を酸温浸処理する。好
ましくは、酸温浸液はpHが2.0から1.0又はそれ
以下の酸性水溶液である。好ましくは、pHは1未満で
ある。この酸性水溶液は塩酸から作るのが好ましいが、
他の強酸、例えばリン酸、硫酸、硝酸も使用できる。こ
の温浸では、酸化タングステンは基本的に酸化タングス
テンとして残留し、一方金属タングステン酸塩は塩素
種、例えば塩化コバルトに転換し、タングステンはタン
グステン酸又は水和タングステン酸類、例えばWO3 ・
H2 O、WO3 ・2H2 Oに転換する。
ましくは、酸温浸液はpHが2.0から1.0又はそれ
以下の酸性水溶液である。好ましくは、pHは1未満で
ある。この酸性水溶液は塩酸から作るのが好ましいが、
他の強酸、例えばリン酸、硫酸、硝酸も使用できる。こ
の温浸では、酸化タングステンは基本的に酸化タングス
テンとして残留し、一方金属タングステン酸塩は塩素
種、例えば塩化コバルトに転換し、タングステンはタン
グステン酸又は水和タングステン酸類、例えばWO3 ・
H2 O、WO3 ・2H2 Oに転換する。
【0009】材料中に存在する他の含有成分は塩化物種
又は塩化物錯体種に転換し、その多くは金属塩化物、こ
の場合塩化コバルトで可溶化する。タングステン種は不
溶性分として残留する。従って、酸温浸により不溶タン
グステン化合物と溶解コバルト種とを含有するスラリー
が生ずる。このスラリーは乾燥してタングステン酸塩と
WO3 ・H2 Oとの存在下塩化コバルトを沈澱させるこ
とができる。次いで、この塩化コバルトを再溶解して溶
液とし、必要あれば別途処理する。
又は塩化物錯体種に転換し、その多くは金属塩化物、こ
の場合塩化コバルトで可溶化する。タングステン種は不
溶性分として残留する。従って、酸温浸により不溶タン
グステン化合物と溶解コバルト種とを含有するスラリー
が生ずる。このスラリーは乾燥してタングステン酸塩と
WO3 ・H2 Oとの存在下塩化コバルトを沈澱させるこ
とができる。次いで、この塩化コバルトを再溶解して溶
液とし、必要あれば別途処理する。
【0010】この代りに、且つ好ましくはこの混合物を
アルカリ処理してそのpHを約6.0〜8.5に高め
る。これはスラリー中にアンモニアガスを吹き込むか、
水酸化アンモニウム溶液を用いて行うことができる。こ
の段階でコバルトは水酸化物又はオキシ塩化物として沈
澱し、一方タングステンは不溶性種WO3 、WO3 ・H
2 Oとして残留する。次いで、これを濾過して洗滌す
る。不純物、例えばコバルトアミン、その他の塩化物種
は分離し、廃棄する。次いで、濾液又は残査をpHが1
1よりも高いアンモニアベース溶液中に再溶解し、再度
この水性媒体中にアンモニアガスを吹き込み所要のpH
を得る。これによりコバルトとタングステンは溶解して
まずコバルト/アミン錯体とタングステン酸アンモニウ
ムを生成さす。例えば鉄、チタン、タンタル、クロム、
アルミニウム、マグネシウムの如き種は若し存在すれば
この操作期間中不溶性分として残留するか、沈澱する。
アルカリ処理してそのpHを約6.0〜8.5に高め
る。これはスラリー中にアンモニアガスを吹き込むか、
水酸化アンモニウム溶液を用いて行うことができる。こ
の段階でコバルトは水酸化物又はオキシ塩化物として沈
澱し、一方タングステンは不溶性種WO3 、WO3 ・H
2 Oとして残留する。次いで、これを濾過して洗滌す
る。不純物、例えばコバルトアミン、その他の塩化物種
は分離し、廃棄する。次いで、濾液又は残査をpHが1
1よりも高いアンモニアベース溶液中に再溶解し、再度
この水性媒体中にアンモニアガスを吹き込み所要のpH
を得る。これによりコバルトとタングステンは溶解して
まずコバルト/アミン錯体とタングステン酸アンモニウ
ムを生成さす。例えば鉄、チタン、タンタル、クロム、
アルミニウム、マグネシウムの如き種は若し存在すれば
この操作期間中不溶性分として残留するか、沈澱する。
【0011】タングステンとバインダー元素の濃度は適
切な分析法、例えば原子吸光分析技術及びICP発光分
光分析技術で測定できる。必要あれば次いで水溶性バイ
ンダーの塩、例えば硝酸コバルト又はメタタングテン酸
アンモニウムをこの溶液に添加してバインダー金属の対
タングステン比を調整する。次いでこの溶液を噴霧乾燥
して前駆体粉末を生成させる。この前駆体粉末は当該工
業で現在公知のように浸炭ガスの存在下高温度にするこ
とにより炭化タングステンを生成させるのに適したもの
である。
切な分析法、例えば原子吸光分析技術及びICP発光分
光分析技術で測定できる。必要あれば次いで水溶性バイ
ンダーの塩、例えば硝酸コバルト又はメタタングテン酸
アンモニウムをこの溶液に添加してバインダー金属の対
タングステン比を調整する。次いでこの溶液を噴霧乾燥
して前駆体粉末を生成させる。この前駆体粉末は当該工
業で現在公知のように浸炭ガスの存在下高温度にするこ
とにより炭化タングステンを生成させるのに適したもの
である。
【0012】本発明の方法はタングステン/コバルト組
成物の再利用に必要な工程を大きく簡略化するもので、
タングステンとコバルトを再使用して炭化タングステン
/コバルト錯体を生成させるに特に適している。以上、
本発明を実施する好ましい方法について本発明を説明し
てきたが、そもそも本発明は特許請求の範囲によっての
み規定されるものである。
成物の再利用に必要な工程を大きく簡略化するもので、
タングステンとコバルトを再使用して炭化タングステン
/コバルト錯体を生成させるに特に適している。以上、
本発明を実施する好ましい方法について本発明を説明し
てきたが、そもそも本発明は特許請求の範囲によっての
み規定されるものである。
Claims (12)
- 【請求項1】 タングステン/コバルト組成物を850
℃以上の温度で酸化させて酸化組成物を生成し、酸化組
成物の1部を酸性水溶液中に温浸させて固形タングステ
ン種を含有する溶解コバルト組成物のスラリーを生成
し、水酸化コバルト又はオキシ塩化コバルトの沈澱に有
効なpHでスラリーを中和させ、液状成分をスラリー固
形成分から分離させることから成るタングステン/コバ
ルト組成物の再生処理方法。 - 【請求項2】 pHが11.0よりも高い水性媒体中に
固形成分を溶解させ、この水性媒体を濾過して不溶粒状
物を除去することを更に含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 水性媒体を噴霧乾燥させることを更に含
む、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 水性媒体はアンモニア水溶液である、請
求項3記載の方法。 - 【請求項5】 高温酸化を酵素の存在下850°〜12
00℃で行う、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 水性媒体を噴霧乾燥し、生成粒子を浸炭
させて炭化タングステンを生成させることを更に含む、
請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 担体金属の不溶性塩を塩基性水溶液に添
加して担体金属の対タングステン所要比を達成させ、水
溶液を噴霧乾燥、浸炭させて担体金属/炭化タングステ
ン錯体を生成させることを更に含む、請求項6記載の方
法。 - 【請求項8】 酸性溶液が硫酸、リン酸、硝酸から成る
群から選ばれた酸の水溶液である、請求項1記載の方
法。 - 【請求項9】 コバルトの可溶性塩を水性媒体に添加し
てコバルトの対タングテン所要比を達成させ、水溶液を
噴霧乾燥、浸炭させてコバルト/炭化タングステン母材
を生成させることを更に含む、請求項3記載の方法。 - 【請求項10】 タングステンの可溶性塩を水性媒体に
追加溶解させてコバルトの対タングステン所要比を達成
させることを更に含む、請求項3記載の方法。 - 【請求項11】 不溶性物質をスラリーから濾過除去す
ることを更に含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 キレート剤をスラリーに添加すること
を更に含む、請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US690148 | 1996-07-17 | ||
US08/690,148 US5728197A (en) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Reclamation process for tungsten carbide/cobalt using acid digestion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10183265A true JPH10183265A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=24771290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19103097A Pending JPH10183265A (ja) | 1996-07-17 | 1997-07-16 | 酸温浸を用いる炭化タングステン/コバルトの再生方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5728197A (ja) |
EP (1) | EP0819771A1 (ja) |
JP (1) | JPH10183265A (ja) |
KR (1) | KR980009117A (ja) |
CA (1) | CA2209271A1 (ja) |
MX (1) | MX9705395A (ja) |
ZA (1) | ZA975911B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000024552A (ko) * | 2000-02-21 | 2000-05-06 | 박영효 | 텅스텐산화물의 열처리에 의한 특성 개선방법 |
WO2010024160A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | サンアロイ工業株式会社 | 遷移金属内包タングステン炭化物、タングステン炭化物分散超硬合金及びそれらの製造方法 |
KR101239861B1 (ko) | 2010-11-23 | 2013-03-06 | 한국지질자원연구원 | 초경합금 스크랩으로부터 텅스텐 및 코발트 회수방법 |
KR20160144288A (ko) * | 2015-08-07 | 2016-12-16 | 한국지질자원연구원 | 하드 텅스텐 카바이드(wc) 스크랩의 파쇄 방법 |
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JP4691241B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2011-06-01 | ソニー株式会社 | 高純度コバルトの製造方法および塩化コバルトの精製方法 |
US6428596B1 (en) | 2000-11-13 | 2002-08-06 | Concept Alloys, L.L.C. | Multiplex composite powder used in a core for thermal spraying and welding, its method of manufacture and use |
US6674047B1 (en) | 2000-11-13 | 2004-01-06 | Concept Alloys, L.L.C. | Wire electrode with core of multiplex composite powder, its method of manufacture and use |
US6513728B1 (en) | 2000-11-13 | 2003-02-04 | Concept Alloys, L.L.C. | Thermal spray apparatus and method having a wire electrode with core of multiplex composite powder its method of manufacture and use |
US20020172641A1 (en) * | 2001-03-26 | 2002-11-21 | N.V. Union Miniere S.A. | Method of using molybdenum carbide catalyst |
US7604784B2 (en) | 2005-06-24 | 2009-10-20 | Metals Recovery Technology Inc. | Process for the extraction of specific transition metals with gaseous HCL |
WO2011144668A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Ecotech Holding Ab | Spherical powder and its preparation |
KR101431706B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2014-08-21 | 희성금속 주식회사 | 폐초경 스크랩 재활용을 통한 텅스텐 화합물 및 코발트 화합물의 제조 방법 |
DE112014005310B4 (de) | 2013-11-21 | 2022-11-24 | Kennametal Inc. | Verfahren für die Aufbereitung von Wolframcarbidzusammensetzungen |
US10940538B2 (en) | 2017-08-11 | 2021-03-09 | Kennametal Inc. | Grade powders and sintered cemented carbide compositions |
PE20210977A1 (es) | 2018-03-01 | 2021-05-26 | Aurum Integra Inc | Metodo para oxidar selectivamente metales de una aleacion |
CN109536719B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-05-14 | 株洲金韦硬质合金有限公司 | 一种再生wc的后处理方法及其应用 |
CN115386733B (zh) * | 2022-09-16 | 2024-04-19 | 江西理工大学 | 一种利用硝-硫混合酸分解回收含钨废料的方法 |
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- 1996-07-17 US US08/690,148 patent/US5728197A/en not_active Expired - Fee Related
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1997
- 1997-06-30 CA CA 2209271 patent/CA2209271A1/en not_active Abandoned
- 1997-07-02 ZA ZA9705911A patent/ZA975911B/xx unknown
- 1997-07-09 KR KR1019970031633A patent/KR980009117A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-07-15 EP EP19970305245 patent/EP0819771A1/en not_active Withdrawn
- 1997-07-16 MX MX9705395A patent/MX9705395A/es not_active Application Discontinuation
- 1997-07-16 JP JP19103097A patent/JPH10183265A/ja active Pending
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