KR20120106882A - A process for recycling of tungsten carbide alloy - Google Patents

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Abstract

본 개시는 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스이다. 본 방법은 비용 효율이 높고 환경 친화적이다.The present disclosure is a process for recycling tungsten carbide alloys. The method is cost effective and environmentally friendly.

Description

텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스{A PROCESS FOR RECYCLING OF TUNGSTEN CARBIDE ALLOY}Process for recycling tungsten carbide alloys {A PROCESS FOR RECYCLING OF TUNGSTEN CARBIDE ALLOY}

본 개시 (the present disclosure)는 금속 합금의 리사이클링 (recycling)에 관한 것이다. 특히 본 개시는 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링 방법과 관련된다. 본 방법은 실제로 비용 효율이 높고 환경 친화적이다.
The present disclosure relates to the recycling of metal alloys. In particular, the present disclosure relates to a method for recycling tungsten carbide alloys. The method is actually cost effective and environmentally friendly.

막대한 양의 텅스텐 카바이드 스크랩들 (scraps)은 낡은 인서트들 및 불량품들 (inserts and rejections)로서 기계 공장들 (machine shops), 오일 탐사 회사들 (oil exploration companies) 및 공작 기계들 (machine tools)의 제조자들에 의해 생성된다.Huge amounts of tungsten carbide scraps are old inserts and rejections, manufacturers of machine shops, oil exploration companies and machine tools. Generated by them.

최근 스크랩들은 인서트들의 재분쇄에 의한 후기 방법들 (following methods-by regrinding of inserts)로 리사이클 (recycled)되고 있다. 이 방법은 일정한 지점 (point)을 넘어서 응용을 제한했고, 그들을 재분쇄하는 것은 가능하지 않다. 화학적 방법들 또한 상기 스크랩들의 리사이클링을 위해 이용 가능하다. 이것은 원료 텅스텐이 리커버링될 (recovered) 것으로부터 소듐 텅스텐 (sodium tungstate)으로 상기 스크랩을 변환시키기 위해 알칼리 침출 (alkali leaching)로 이어진 상기 스크랩의 산화를 포함한다. 다른 방법은, 산화제로서 소듐 나이트라이트 (sodium nitrite) 또는 소듐 나이트레이트 (sodium nitrate)를, 텅스텐 화합물들을 리커버 (recover)하기 위한 희석제 (diluent)로서 소듐 카보네이트를 이용하는 퓨전 (fusion)과 관련있다. 이 방법은 추출 프로세스 (process of extraction)에서 고온을 요구한다. 상기 스크랩들은 또한 상기 텅스텐 카바이드 파우더를 직접적으로 수득하는 아연 프로세스에 의해 리사이클링된다. 그러나 이것은 고가 프로세스이고, 막대한 투자를 요구한다. 다른 프로세스들은 침출 밀링 (leach milling), 산 침출 (acid leaching) 및 전기 분해를 선호한다. 다양한 방법들 유용성 (availability)에도 불구하고 상기 스크랩들의 약 35%는 용량이 부족하여 (for want of capacity) 리사이클링되지 않는다.Recently scraps have been recycled by following methods-by regrinding of inserts. This method limits the application beyond a certain point, and it is not possible to regrind them. Chemical methods are also available for recycling of the scraps. This includes the oxidation of the scrap followed by alkaline leaching to convert the scrap from the recovered raw tungsten to sodium tungstate. Another method involves fusion using sodium nitrite or sodium nitrate as oxidant and sodium carbonate as diluent to recover tungsten compounds. This method requires high temperatures in the process of extraction. The scrapes are also recycled by a zinc process to directly obtain the tungsten carbide powder. But this is an expensive process and requires huge investment. Other processes prefer leach milling, acid leaching and electrolysis. Various methods Despite the availability, about 35% of the scraps are not recycled because of a lack of capacity.

그러므로 상기 텅스텐 카바이드의 추출을 위한 비용 효율이 높은 프로세스에 대한 필요가 있다.
There is therefore a need for a cost effective process for the extraction of tungsten carbide.

따라서 본 개시는 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물들을 획득하기 위해 텅스텐 카바이드 합금을 산화시키는 단계, 파우더를 획득하기 위해 상기 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물들을 분쇄 (grinding)하는 단계 및 정제된 (purified) 텅스텐 카바이드 합금 파우더를 획득하기 위해 텅스텐 산화물들 및 다른 금속성 산화물들을 환원 및 침탄 (carburizing)하기 위한 침탄 가스 혼합물 (carburizing gaseous mixture)로 상기 파우더를 처리하는 단계를 포함하는 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스를 제공한다.
The present disclosure thus discloses oxidizing a tungsten carbide alloy to obtain tungsten oxide and other metallic oxides, grinding the tungsten oxide and other metallic oxides to obtain a powder and purified tungsten carbide alloy. Providing a process for recycling of a tungsten carbide alloy comprising treating the powder with a carburizing gaseous mixture for reducing and carburizing tungsten oxides and other metallic oxides to obtain a powder. .

본 개시는 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물들을 획득하기 위해 텅스텐 카바이드 합금을 산화시키는 단계, 파우더를 획득하기 위해 상기 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물들을 분쇄 (grinding)하는 단계, 정제된 (purified) 텅스텐 카바이드 합금 파우더를 획득하기 위해 상기 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물 파우더를 환원 및 침탄하기 위한 (for reducing and carburizing) 침탄 혼합물로 상기 파우더를 처리하는 단계를 포함하는 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스와 관련된다.
The present disclosure is directed to oxidizing a tungsten carbide alloy to obtain tungsten oxide and other metallic oxides, to grinding the tungsten oxide and other metallic oxides to obtain a powder, purified tungsten carbide alloy powder A process for recycling of tungsten carbide alloys comprising treating the powder with a carburizing mixture for reducing and carburizing the tungsten oxide and other metallic oxide powders to obtain.

본 방법은 비용 효율이 높고 환경 친화적이다.
The method is cost effective and environmentally friendly.

본 개시의 특징들은 첨부 도면들을 참조로 하여 다음 설명으로부터 더 완전히 분명해질 것이다. 도면들은 공개에 따라서 단지 여러 구현예들을 묘사하는 것으로 이해하고, 그러므로, 그것의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 말아야 하고, 본 개시는 첨부 도면들의 사용을 통하여 추가적 특이성 (specificity) 및 상세로 기술될 것이다.
도 1은 순서도에서 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링 프로세스를 도시한다.
도 2는 EDS 방법에 의해 분석된 실시예 1로부터 리사이클링된 파우더의 미세 구조이다.
도 3은 실시예 1로부터 리사이클링된 파우더로부터 EDS 연구 동안 특정한 성분 (element)에 의해 회절된 전자들의 양 (the quantity of electrons diffracted)을 나타내는 그래프이다.
도 4는 EDS 방법에 의해 분석된 실시예 2로부터 리사이클링된 파우더의 미세 구조이다.
도 5는 실시예 2로부터 리사이클링된 파우더로부터 EDS 연구 동안 특정한 성분에 의해 회절된 전자들의 양을 나타내는 그래프이다.
도 6은 EDS 방법에 의해 분석된 실시예 3으로부터 리사이클링된 파우더의 미세 구조이다.
도 7은 실시예 3으로부터 리사이클링된 파우더로부터 EDS 연구 동안 특정한 성분에 의해 회절된 전자들의 양을 나타내는 그래프이다.
The features of the present disclosure will become more fully apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. The drawings are to be regarded as only illustrative of various embodiments in accordance with the disclosure, and therefore should not be considered as limiting its scope, and the present disclosure will be described in further specificity and detail through the use of the accompanying drawings. .
1 shows a recycling process of a tungsten carbide alloy in a flowchart.
2 is a microstructure of the powder recycled from Example 1 analyzed by the EDS method.
FIG. 3 is a graph showing the quantity of electrons diffracted diffracted by a particular element during an EDS study from the recycled powder from Example 1. FIG.
4 is a microstructure of the powder recycled from Example 2 analyzed by the EDS method.
5 is a graph showing the amount of electrons diffracted by a particular component during the EDS study from the recycled powder from Example 2. FIG.
6 is a microstructure of the powder recycled from Example 3 analyzed by the EDS method.
FIG. 7 is a graph showing the amount of electrons diffracted by a particular component during the EDS study from the recycled powder from Example 3. FIG.

본 개시는 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물들을 획득하기 위해 텅스텐 카바이드 합금을 산화시키는 단계, 파우더를 획득하기 위해 상기 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물들을 분쇄 (grinding)하는 단계, 정제된 (purified) 텅스텐 카바이드 합금 파우더를 획득하기 위해 상기 텅스텐 산화물 및 다른 금속성 산화물 파우더를 환원 및 침탄하기 위한 (for reducing and carburizing) 침탄 혼합물로 상기 파우더를 처리하는 단계를 포함하는 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스와 관련된다.The present disclosure is directed to oxidizing a tungsten carbide alloy to obtain tungsten oxide and other metallic oxides, to grinding the tungsten oxide and other metallic oxides to obtain a powder, purified tungsten carbide alloy powder A process for recycling of tungsten carbide alloys comprising treating the powder with a carburizing mixture for reducing and carburizing the tungsten oxide and other metallic oxide powders to obtain.

본 개시의 일 구현예에 있어서, 상기 산화 (oxidation)는, 산화로 (oxidation furnace) 내에서 약 400℃ 내지 약 1000℃의 온도 범위에서, 바람직하게는 약 950℃에서 수행된다.In one embodiment of the present disclosure, the oxidation is carried out in an oxidation furnace in a temperature range of about 400 ° C. to about 1000 ° C., preferably at about 950 ° C.

본 개시의 다른 구현예에 있어서, 상기 산화는, 공기 및 산소, 바람직하게는 공기를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 산화제 (oxidizing agent)를 이용하여 수행된다.In another embodiment of the present disclosure, the oxidation is carried out using an oxidizing agent selected from the group comprising air and oxygen, preferably air.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 분쇄하는 단계는, 볼 밀, 어트리터 밀 (Attritor Mill), 고속 인텐시브 밀 (High Speed Intensive mill); 바람직하게는 볼 밀을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 방법에 의해 수행된다.In another embodiment of the present disclosure, the milling step, ball mill, Attritor Mill, High Speed Intensive mill (High Speed Intensive mill); Preferably by a method selected from the group comprising a ball mill.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 분쇄하는 단계는, 약 0.5 시간 내지 약 10 시간의 기간 범위 (period ranging) 동안, 바람직하게는 약 2 시간 동안 수행된다.In another embodiment of the present disclosure, the milling step is performed for period ranging from about 0.5 hours to about 10 hours, preferably for about 2 hours.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 침탄 혼합물은, 수소, 질소, 일산화탄소, 메탄, 이산화탄소, 압축 천연 가스 (compressed natural gas; CNG), 액화 석유 가스 (liquefied petroleum gas; LPG) 및 그들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.In another embodiment of the present disclosure, the carburizing mixture comprises hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, methane, carbon dioxide, compressed natural gas (CNG), liquefied petroleum gas (LPG) and mixtures thereof. It is selected from the group containing.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 침탄 혼합물은, 약 10% 액화 석유 가스 및 약 90% 질소의 조합이다.In still another embodiment of the present disclosure, the carburizing mixture is a combination of about 10% liquefied petroleum gas and 90% nitrogen.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 침탄 혼합물로 상기 처리하는 단계는, 약 1 시간 내지 약 15 시간의 기간 범위 동안, 바람직하게는 3 시간 동안 수행된다.In another embodiment of the present disclosure, the treating with the carburized mixture is performed for a period ranging from about 1 hour to about 15 hours, preferably for 3 hours.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 정제된 텅스텐 카바이드 합금 파우더를 획득하기 위해 상기 침탄 혼합물로 처리하는 단계는, 약 800℃ 내지 약 1400℃의 온도 범위에서, 바람직하게는 약 1050℃에서, 환원로 (reduction furnace) 내에서 수행된다.In another embodiment of the present disclosure, the treating with the carburized mixture to obtain the purified tungsten carbide alloy powder is carried out at a temperature in a range from about 800 ° C to about 1400 ° C, preferably at about 1050 ° C. It is carried out in a reduction furnace.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 정제된 텅스텐 카바이드 합금 파우더는, 질소 중에서 약 300℃ 내지 약 200℃ 온도 범위, 바람직하게는 약 200℃까지, 그 다음에 공기 중에서 약 35℃ 내지 약 25℃, 바람직하게는 약 25℃까지 냉각된다.In another embodiment of the present disclosure, the purified tungsten carbide alloy powder has a temperature range of about 300 ° C. to about 200 ° C. in nitrogen, preferably up to about 200 ° C., and then about 35 ° C. to about 25 in air. C, preferably to about 25 ° C.

본 개시의 일 구현예에 있어서, 상기 텅스텐 카바이드 합금은 텅스텐 카바이드 합금 스크랩들, 잔여 및 품질 기준 미달 와이어들 (spent and off-quality wires), 터닝들 (turnings), 분쇄물들 (grindings), 낡은 인서트들 (worn out inserts), 드릴 비트들 (drill bits), 커터들 (cutters), 다이 블록들 (die blocks) 및 텅스텐 카바이드 합금을 프로세스하는 낡은 공작 기계들 (worn out machine tools)의 임의의 형태들과 같은 물리적으로 다양한 아이템들을 포함한다. 따라서, 본 개시의 목적들을 위해, 상기 용어 "텅스텐 카바이드 합금"은 상기 언급된 다양한 형태들의 일부 및 전체를 포함하도록 사용된 것이고, 그러나 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present disclosure, the tungsten carbide alloy includes tungsten carbide alloy scraps, residual and off-quality wires, turnings, grindings, worn inserts Any forms of worry out machine tools that process drill outs, drill bits, cutters, die blocks and tungsten carbide alloys Physically varying items such as Thus, for purposes of this disclosure, the term "tungsten carbide alloy" is used to include some and all of the various forms mentioned above, but is not limited thereto.

본 개시의 일 구현예에 있어서, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링은, 텅스텐 카바이드 합금 스크랩들로부터 텅스텐 카바이드 합금 파우더의 순수 형태 (pure form)를 획득하는, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 포함한다. 따라서, 본 개시의 목적들을 위해서, 상기 용어 "텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링"은 상기 언급된 다양한 형태들의 일부 및 전체를 포함하도록 사용된 것이고, 그러나 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present disclosure, recycling of the tungsten carbide alloy includes recycling of the tungsten carbide alloy to obtain a pure form of tungsten carbide alloy powder from tungsten carbide alloy scraps. Thus, for the purposes of this disclosure, the term "recycling tungsten carbide alloy" is used to include some and all of the various forms mentioned above, but is not limited thereto.

본 개시의 일 구현예에 있어서, 낡은 인서트들 및 불량품들 (worn out inserts and rejected products)로부터의 상기 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 다른 프로세스들과 비교할 때, 본 개시는 초기 파우더들 (virgin powder)의 기준 (par)에서 품질을 수득하는 비용 효율이 매우 높은 해결책이다.In one embodiment of the present disclosure, the present disclosure provides an initial powder as compared to other processes for recycling the tungsten carbide alloy from worn out inserts and rejected products. It is a very cost effective solution to obtain quality at par.

본 개시의 일 구현예는, 상기 텅스텐 카바이드를, 초기 파우더들로부터 생성된 상기 혼합물과 정확하게 동일한 화학 조성물을 가지고 인서트들로 다시 가압된 다른 질적 파라미터들 (qualitative parameters)을 가지는 혼합 파우더로 변환시키는 (convert back) 열 기계적 처리 (thermo mechanical treatment)를 사용한다. 상기 제안된 프로세스는 열 기계적 프로세스이기 때문에 폐수 (effluent)를 전혀 생성하지 않는다.One embodiment of the present disclosure is directed to converting the tungsten carbide into a mixed powder having exactly the same chemical composition as the mixture produced from the initial powders and having other qualitative parameters pressurized back into inserts ( convert back Use thermo mechanical treatment. The proposed process is a thermomechanical process and therefore produces no effluent.

본 개시의 일 구현예에 있어서, 상기 제안된 프로세스는 더 단순하고 비용이 더 저렴한 기계들 및 작업들 (operations)이 사용되고, 따라서 상기 리사이클링의 비용이 매우 감소된다.In one embodiment of the present disclosure, the proposed process uses simpler and less expensive machines and operations, thus greatly reducing the cost of recycling.

또 다른 구현예에 있어서, 본 개시는 상기 합금 성분들 (alloy elements)을 그들의 산화물들로 변환시키기 위한 적절한 온도에서의 상기 텅스텐 카바이드 스크랩들의 산화 (oxidation)를 포함한다. 상기 산화물들 (oxides)은 그들을 파우더들로 변환시키기 위해 분쇄된다. 상기 산화 파우더들은 침탄 가스와 같은 환원제들과 혼합되고, 오리지널 (original) 합금 파우더 혼합으로 다시 변환하기 위해, 적절한 온도와 환경에서 환원된다.In another embodiment, the present disclosure includes the oxidation of the tungsten carbide scraps at a suitable temperature for converting the alloy elements into their oxides. The oxides are milled to convert them into powders. The oxidized powders are mixed with reducing agents such as carburized gas and reduced at appropriate temperatures and environments to convert back to the original alloy powder mixture.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 본 개시 뒤의 원리는 상기 성분들을 매우 가볍고 쉽게 분쇄할 수 있는 그들의 산화물들로 변환시키는 것이다. 그리고 나서 상기 산화물 파우더들은 오리지널 성분들로 다시 변환하도록 환원된다. 카바이드들 (carbides)로서 상기 텅스텐 카바이드 합금 내에 존재하는 카본은 산화 동안 카본-디-산화물 (carbon-di-oxide)로서 탈리 (escape)한다. 이 문제는 탄소열 환원 (carbothermic reduction)을 이용하여 다뤄진다. 이 프로세스는, 상기 프로세스가 임의의 더 비싼 장비들 또는 소모품들을 요하지 않기 때문에, 더 비싼 초기 파우더들이 대체될 수 있는 드문 요구에 의해서, 매우 저렴한 비용으로 높은 품질 파우더 혼합물을 생성할 수 있다 (This process can produce a high quality powder mix at a very cheaper rate by which the requirement for scarce, costlier virgin powders can be substituted, since the process is not calling for any costlier equipments or consumables).In another embodiment of the present disclosure, the principle behind the present disclosure is to convert the components into their oxides which are very light and easily crushable. The oxide powders are then reduced to convert back to the original components. Carbon present in the tungsten carbide alloy as carbides escapes as carbon-di-oxide during oxidation. This problem is addressed using carbothermic reduction. This process can produce a high quality powder mixture at a very low cost, due to the rare requirement that more expensive initial powders can be replaced since the process does not require any more expensive equipment or consumables. can produce a high quality powder mix at a very cheaper rate by which the requirement for scarce, costlier virgin powders can be substituted, since the process is not calling for any costlier equipments or consumables).

본 개시의 일 구현예에 있어서, 산화 (oxidation) 동안, 텅스텐 산화물, 코발트 산화물 및 다른 금속성 산화물들이 형성된다. 탄소열 프로세스인 환원 프로세스에서, 침탄 분위기 (carburizing atmosphere)는 수소, 질소, 일산화탄소, 메탄, 이산화탄소, 압축 천연 가스 (CNG), 액화 석유 가스 (liquefied petroleum gas; LPG) 및 그들의 혼합물들의 도움으로 유지될 것이다.In one embodiment of the present disclosure, during oxidation, tungsten oxide, cobalt oxide and other metallic oxides are formed. In the reduction process, which is a carbon heat process, the carburizing atmosphere can be maintained with the help of hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, methane, carbon dioxide, compressed natural gas (CNG), liquefied petroleum gas (LPG) and mixtures thereof. will be.

상기 수소 혼합물의 침탄 가스의 백분율의 넓은 범위는 0.7 % 내지 30% 이다.The wide range of percentages of carburized gas of the hydrogen mixture is from 0.7% to 30%.

본 개시의 또 다른 구현예에 있어서, 로 챔버 (furnace chamber) 안에 존재하는 상기 산화제는 공기이다.In another embodiment of the present disclosure, the oxidant present in the furnace chamber is air.

본 개시의 일 구현예에 있어서, 상기 텅스텐 카바이드 파우더의 최종적 특성은 다음을 포함한다: In one embodiment of the present disclosure, the final properties of the tungsten carbide powder include the following:

1. 전자 회절 연구 (Electron Diffraction Studies)를 이용하여 텅스텐, 카본, 코발트 & 산소의 백분율 발견을 위한 화학 분석; 1. Chemical analysis for finding percentages of tungsten, carbon, cobalt & oxygen using Electron Diffraction Studies;

2. 미세 구조 분석 (대량 생산 (mass production)에서는, 이것이 요구되지 않았을 수 있다) 2. Microstructural analysis (in mass production, this may not be required)

3. 입자 크기 분석.
3. Particle size analysis.

본 개시의 일 구현예가 다음 실시예들에 의해 더 설명되며, 이것은 본 개시의 범위를 제한하기 위해 해석되지 않아야 한다.
One embodiment of the present disclosure is further described by the following examples, which should not be construed to limit the scope of the present disclosure.

텅스텐 카바이드 합금 스크랩 10 kgs은 10 시간 동안 950℃, 대기 압력, 공기 중에서 산화되었다. 그리고 나서 상기 산화된 파우더는 약 2 시간 동안 볼 밀 내에서 분쇄되었다. 이 산화물 파우더는 1050℃에서 6 시간 동안 10% LPG 및 90 % 질소로 구성된 침탄 혼합물에 의해 동시에 환원 및 침탄되었고, 질소 중에서 200℃까지, 그 다음에 공기 중에서 실온까지 냉각되었다.
10 kgs of tungsten carbide alloy scraps were oxidized in 950 ° C., atmospheric pressure, air for 10 hours. The oxidized powder was then ground in a ball mill for about 2 hours. This oxide powder was simultaneously reduced and carburized by a carburizing mixture consisting of 10% LPG and 90% nitrogen at 1050 ° C. for 6 hours and then cooled to 200 ° C. in nitrogen and then to room temperature in air.

Figure pct00001
Figure pct00001

텅스텐 카바이드 합금 파우더의 초기 파우더와 리사이클링된 파우더의 비교 분석
Comparative Analysis of Initial Powder and Recycled Powder of Tungsten Carbide Alloy Powder

도 2는 EDS 방법에 의해 분석된 실시예 1 (example 1)로부터 리사이클링된 파우더의 미세 구조이다. 도 3은 실시예 1로부터 추출된 상기 리사이클링된 파우더로부터 특정한 성분에 의해 회절된 전자들의 양을 나타내는 그래프이다.2 is a microstructure of the powder recycled from Example 1 analyzed by EDS method. 3 is a graph showing the amount of electrons diffracted by a specific component from the recycled powder extracted from Example 1. FIG.

아래 도시된 표 2는 실험 1 (experiment 1)로부터 리사이클링된 파우더의 정량 분석의 결과를 나타낸다.
Table 2, shown below, shows the results of the quantitative analysis of the recycled powder from Experiment 1.

Figure pct00002
Figure pct00002

ZAF 방법 비표준 정량 분석 (ZAF Method Standardless Quantitative Analysis)
ZAF Method Standardless Quantitative Analysis

텅스텐 카바이드 합금 스크랩 10 Kgs은 10 시간 동안 950℃, 대기 압력, 공기 중에서 산화되었다. 그리고 나서 상기 산화된 파우더는 약 2 시간 동안 볼 밀 내에서 분쇄되었다. 이 산화물 파우더는 1050℃에서 2 시간 동안 10% LPG 및 90 % 질소로 구성된 침탄 혼합물에 의해 동시에 환원 및 침탄되었고, 질소 중에서 200℃까지, 그 다음에 공기 중에서 실온까지 냉각되었다.
10 Kgs of tungsten carbide alloy scraps were oxidized in air at 950 ° C., atmospheric pressure for 10 hours. The oxidized powder was then ground in a ball mill for about 2 hours. This oxide powder was simultaneously reduced and carburized with a carburizing mixture consisting of 10% LPG and 90% nitrogen at 1050 ° C. for 2 hours and cooled to 200 ° C. in nitrogen and then to room temperature in air.

Figure pct00003
Figure pct00003

텅스텐 카바이드 합금파우더의 초기 파우더와 리사이클링된 파우더의 비교 분석
Comparative Analysis of Initial Powder and Recycled Powder of Tungsten Carbide Alloy Powder

도 4는 EDS 방법에 의해 분석된 실시예 2 (example 2)로부터 리사이클링된 파우더의 미세 구조이다. 도 5는 실시예 2로부터 추출된 리사이클링된 파우더로부터 특정한 성분에 의해 회절된 전자들의 양을 나타내는 그래프이다.4 is the microstructure of the powder recycled from Example 2 analyzed by the EDS method. FIG. 5 is a graph showing the amount of electrons diffracted by a specific component from recycled powder extracted from Example 2. FIG.

아래 도시된 표 4는 실험 2 (experiment 2)로부터 리사이클링된 파우더의 정량 분석의 결과를 나타낸다.
Table 4, shown below, shows the results of the quantitative analysis of the recycled powder from Experiment 2.

Figure pct00004
Figure pct00004

ZAF 방법 비표준 정량 분석
ZAF Method Nonstandard Quantitative Analysis

텅스텐 카바이드 합금 스크랩 10 Kgs은 10 시간 동안 950℃, 대기 압력, 공기 중에서 산화되었다. 그리고 나서 상기 산화된 파우더는 약 2 시간 동안 볼 밀 내에서 분쇄되었다. 이 산화물 파우더는 1050℃에서 3 시간 동안 10% LPG 및 90 % 질소로 구성된 침탄 혼합물에 의해 동시에 환원 및 침탄되었고, 질소 중에서 200℃까지, 그 다음에 공기 중에서 실온까지 냉각되었다.10 Kgs of tungsten carbide alloy scraps were oxidized in air at 950 ° C., atmospheric pressure, for 10 hours. The oxidized powder was then ground in a ball mill for about 2 hours. This oxide powder was simultaneously reduced and carburized with a carburizing mixture consisting of 10% LPG and 90% nitrogen at 1050 ° C. for 3 hours and then cooled to 200 ° C. in nitrogen and then to room temperature in air.

상기 침출 및 환원된 파우더의 분석은, 상기 환원이 완료되었고 상기 카본 함량이 정확한 화학량론 조성 (stochiometric composition)인 6.3 %에서 발견되었다는 것을 드러냈다. 더욱이, 텅스텐 카바이드 파우더를 가압하는 필요를 확인하도록 코발트는 약 9%, 티타늄은 약 1.3% 발견되었다 (Further Cobalt found at around 9 %, titanium found at 1.3% which confirms to the requirements of a ready to press Tungsten Carbide powder).
Analysis of the leached and reduced powder revealed that the reduction was complete and the carbon content was found at 6.3%, the exact stochiometric composition. Furthermore, Cobalt found at around 9%, titanium found at 1.3% which confirms to the requirements of a ready to press Tungsten to confirm the need to pressurize tungsten carbide powder. Carbide powder).

Figure pct00005
Figure pct00005

텅스텐 카바이드 합금 파우더의 초기 파우더와 리사이클링된 파우더의 비교 분석
Comparative Analysis of Initial Powder and Recycled Powder of Tungsten Carbide Alloy Powder

도 6은 EDS 방법에 의해 분석된 실시예 3 (example 3)으로부터 리사이클링된 파우더의 미세 구조이다. 도 7은 실시예 3으로부터 추출된 상기 파우더로부터 특정한 성분에 의해 회절된 전자들의 양을 나타내는 그래프이다.6 is the microstructure of the powder recycled from Example 3 analyzed by the EDS method. FIG. 7 is a graph showing the amount of electrons diffracted by a specific component from the powder extracted from Example 3. FIG.

아래 도시된 표 6은 실험 3 (experiment 3)으로부터 리사이클링된 파우더의 정량 분석의 결과를 나타낸다.
Table 6, shown below, shows the results of the quantitative analysis of the recycled powder from Experiment 3.

Figure pct00006
Figure pct00006

ZAF 방법 비표준 정량 분석ZAF Method Nonstandard Quantitative Analysis

Claims (10)

a) 텅스텐 산화물들 및 다른 금속성 산화물들을 획득하기 위해 텅스텐 카바이드 합금을 산화시키는 단계;
b) 파우더를 획득하기 위해 상기 텅스텐 산화물들 및 다른 금속성 산화물들을 분쇄하는 단계; 및
c) 정제된 텅스텐 카바이드 합금 파우더를 획득하기 위해 상기 파우더로 된 텅스텐 산화물들 및 다른 금속성 산화물들을 환원 및 침탄하기 위한 침탄 혼합물로 상기 파우더를 처리하는 단계
를 포함하는, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
a) oxidizing a tungsten carbide alloy to obtain tungsten oxides and other metallic oxides;
b) grinding the tungsten oxides and other metallic oxides to obtain a powder; And
c) treating the powder with a carburizing mixture for reducing and carburizing the tungsten oxides and other metallic oxides of the powder to obtain a purified tungsten carbide alloy powder
Process for recycling of tungsten carbide alloy, comprising.
제1항에 있어서,
상기 산화는, 산화로 내에서 약 400℃ 내지 약 1000℃의 온도 범위에서, 바람직하게는 약 950℃에서 수행되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method of claim 1,
Wherein said oxidation is carried out in an oxidation furnace in a temperature range of about 400 ° C. to about 1000 ° C., preferably at about 950 ° C. 18.
제1항에 있어서,
상기 산화는, 공기 및 산소, 바람직하게는 공기를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 산화제를 이용하여 수행되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method of claim 1,
Wherein said oxidation is carried out with an oxidizing agent selected from the group comprising air and oxygen, preferably air.
제1항에 있어서,
상기 분쇄하는 단계는, 볼 밀, 어트리터 밀, 고속 인텐시브 밀; 바람직하게는 볼 밀을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 방법에 의해 수행되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method of claim 1,
The milling step, ball mill, attrition mill, high speed intensive mill; Process for recycling of tungsten carbide alloys, preferably carried out by a method selected from the group comprising a ball mill.
제1항에 있어서,
상기 분쇄하는 단계는, 약 0.5 시간 내지 약 10 시간의 기간 범위 동안, 바람직하게는 약 2 시간 동안 수행되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method of claim 1,
Wherein said grinding is carried out for a period ranging from about 0.5 hours to about 10 hours, preferably for about 2 hours.
제1항에 있어서,
상기 침탄 혼합물은, 공기, 수소, 질소, 일산화탄소, 메탄, 이산화탄소, 압축 천연 가스 (CNG), 액화 석유 가스 (LPG) 및 그들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method of claim 1,
The carburizing mixture is selected from the group consisting of air, hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, methane, carbon dioxide, compressed natural gas (CNG), liquefied petroleum gas (LPG) and mixtures thereof for recycling of tungsten carbide alloys. process.
제6항에 있어서,
상기 침탄 혼합물은, 약 10% 액화 석유 가스 및 약 90% 질소의 조합인 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method according to claim 6,
And wherein the carburized mixture is a combination of about 10% liquefied petroleum gas and about 90% nitrogen.
제1항에 있어서,
상기 침탄 혼합물로 상기 처리하는 단계는, 약 1 시간 내지 약 15 시간의 기간 범위 동안, 바람직하게는 3 시간 동안 수행되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
The method of claim 1,
Wherein said treating with said carburized mixture is carried out for a period ranging from about 1 hour to about 15 hours, preferably for 3 hours.
제8항에 있어서,
상기 정제된 텅스텐 카바이드 합금 파우더를 획득하기 위해 상기 침탄 혼합물로 처리하는 단계는, 약 800℃ 내지 약 1400℃의 온도 범위에서, 바람직하게는 약 1050℃에서, 환원로 내에서 수행되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
9. The method of claim 8,
The step of treating with the carburizing mixture to obtain the purified tungsten carbide alloy powder is carried out in a reduction furnace at a temperature range of about 800 ° C. to about 1400 ° C., preferably at about 1050 ° C. Process for recycling of carbide alloys.
제9항에 있어서,
상기 정제된 텅스텐 카바이드 합금 파우더는, 질소 중에서 약 300℃ 내지 약 200℃ 온도 범위, 바람직하게는 약 200℃까지, 그 다음에 공기 중에서 약 40℃ 내지 약 20℃, 바람직하게는 약 25℃까지 냉각되는 것인, 텅스텐 카바이드 합금의 리사이클링을 위한 프로세스.
10. The method of claim 9,
The purified tungsten carbide alloy powder is cooled to about 300 ° C. to about 200 ° C. in nitrogen, preferably to about 200 ° C., and then to about 40 ° C. to about 20 ° C., preferably about 25 ° C. in air. Process for recycling the tungsten carbide alloy.
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