KR960010813B1 - 함 중석(重石) 하드스크랩(Hard Scrap)의 처리방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

함 중석(重石) 하드스크랩(Hard scrap)의 처리방법

본 발명은 중석(重石)을 함유한 하드스크랩(Hard scrap)의 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Na염을 이용하여 하드스크랩중의 중석 및 기타 유가금속을 회수하는 것에 관한 것이다.

함 중석 하드스크랩은 초경합금 제품, Roll 및 금형 형태의 대형 소결체, Heavy Alloy, W-Wire류와 기타 텅스텐 합금등에서 발생된다.

이런 Scrap에 대한 종래의 처리방법은 상기한 Scrap을 분쇄(Crushing)한 다음 이것을 그라인더(Grinder)로 다시 미분쇄하여 700℃ 이상의 고온에서 하소하여 산화시킨 후 알칼리 고압침출법(18kg/㎠,200℃)으로 텅스텐을 침출시켜 회수하는 것이었다.

이와 같은 방법은 와이어(Wire)나 중합금처럼 분쇄가 거의 불가능한 스크랩은 처리가 어렵고, 또 고강도의 초경합금을 미분쇄하는 공정이 복잡하여 분쇄비용이 과다한 점 때문에 공업화가 쉽지 않는 실정이다.

한편 원광석에서 텅스텐을 추출하는 방법으로는 원광석을 미분쇄한 후 NaOH 또는 KOH 비등용액으로 침출하여 Na₂WO₄를 얻고 있으나, Na염을 이용하여 하드스크랩으로부터 중석을 비롯한 유가금속을 회수하는 방법은 거의 알려져 있지 않다.

이에 본 발명은 Na염을 이용하되 첨가 조건을 적절히 조절함과 함께 분쇄 공정을 생략함은 물론 원광석 처리방법과는 전혀 상이하고, 또한 기존의 스크랩 처리보다 추출율이 높은 경제성 있는 처리방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 각종 함 중석 하드스크랩을 미리 600-800℃로 예열된 반응로에 넣어 가열시킨 후 텅스텐에 대한 반을 당량의 Na염(NaNO₃: 0.2∼1.5당량 및 NaOH : 0.5∼1.0)만큼 준비하여 용액이 끓어 넘치지 않을 정도로 서서히 투입하면서 반응을 촉지시킨다.

시약 투입이 끝나면 W 와이어 스크랩을 반응량 만큼 추가로 넣어 약 1-3Hr 정도 유지시켜 스크랩을 모두 녹여 용융액 상태로 함이 바람직하다. 이 용융액을 다른 용기에 받아 식힌 후 물을 첨가하면 상온에서도 아주 쉽게 분해되어 텅스텐 성분이 물속으로 녹아 나온다.

분해가 끝나면 용액과 잔사를 분리하여 용액은 화학처리를 거쳐 필요한 텅스텐 화합물로 만들고 잔사는 깨끗이 세척한 후 역시 화학처리를 거쳐 유용한 유가자원(Co,Ta,Nb 등)을 회수하면 된다.

상기 Na염에서 반응시약으로 NaNO₃만 사용하면 반응이 너무 느리고, NaNO₂만 사용하면 반응이 너무 결렬하므로 NaOH를 첨가하여 반응속도를 적절하게 조절하였으며, 또한 이렇게 만든 용융물 잉코트는 상온물에 쉽게 분해되는 장점이 있었다.

또한 본 발명의 다른 특징인 W 와이어 스크랩을 추가로 투입하는 것은 이 W 와이어 스크랩이 고품위의 텅스텐(99% 이상)이므로 강한 발열반응을 수반케 하여 융해 반응시간을 단축하기 위한 것이다.

(실시예 1)

초경합금 스크랩 1kg을 600-800℃의 온도로 유지된 반응로 속에 넣어 가열한 후 텅스텐 함량에 대한 NaNO₃1당량과 NaOH 0.5당량을 섞어 투입한다.

시약이 녹으면 NaNO₂1당량을 서서히 투입하면서 반응시킨다.

투입이 끝나면 W 외이어 스크랩을 반응상태에 따라 적당량 추가로 첨가시키고 약 2Hr 동안 반응을 유지시킨다.

반응이 완료되어 스크랩이 용액속에 용해되면 용액을 다른 용기에 부은 후 공기 중 냉각시키면 잉고트로 된다.

이 잉코트에 상온의 물을 부으면 잉코트는 쉽게 분해되어 W은 용액속에 녹아 나오고 기타 유가성분은 잔사로 남게 된다.

동일한 방법으로 각종 함 중석 하드스크랩을 시험하였고 시험결과를 표 1에 나타내었다.

상기 실험결과에 의하면 반응시 W 와이어 스크랩을 첨가하면 반응시간을 대폭 단축할 수 있으며 반응시 약으로 NaOH를 첨가하면 잉고트 분해시 80℃로 가열하지 않아도 상온수에 쉽게 분해됨을 알 수 있다.

(실시예 2)

실시예 1과 동일한 방법으로 각종 스크랩을 처리하되, NaNO와, NaNO사용량을 달리하여 시험한 결과를 표 2에 나타내었다.

여기서 알 수 있는 바와 같이 NaNO를 2당량 첨가하면 반응시간은 줄일 수 있으나 추출율이 저하되는 경향이 있으며, NaNO및 NaNO를 각각 1당량 첨가했을 경우 추출율이 가장 높다는 것을 알 수 있다.

Claims (1)

1. 중석(重石)을 함유한 하드스크랩(Hard Scrap)[초경함금류, Roll 및 Die류, 중합금(Heavy Alloy), wire류, 함 중석 소결체류]을 600∼800℃ 온도로 예열시키는 제1공정과, 상기한 하드스크랩에 Na염(하드스크랩 중의 텅스텐에 대한 NaNO₃를 0.2-1.5당량, NaOH를 0.5∼2.0당량) 첨가하여 용해시키는 제2공정과, 이어서 하드스크랩 중의 텅스텐에 대한 NaNO₂를 0.5∼2.0당량 첨가후 텅스텐 wire 스크랩을 가하면서 상기 제2공정을 촉진시키는 제3공정과, 상기 용해된 용융액을 냉각시킨 후 물을 가해 텅스텐 성분이 물속에 녹도록 용출시키는 제4공정과, 상기 용출후 용액(텅스텐 화합물 함유)과 잔사(유가 금속함유)로 분리시키는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 함 중석(重石) 하드스크랩(Hard Scrap)의 처리방법.