Способ переработки шарошечных долот

ОПИСАНИЕ цИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5)М, Кл,эС 25 С 1/00 С 22 В 7/00 С 22 В 34/36 с присоединением заявки М 9 -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 231080 С.М, Флакс, И.Б. Ковалева, .Н,И. Романова и Л.С. Пойманова(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШАРОШЕ 1 НЫХ ДОЛ Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу переработки шарошечных долот и другого инструмента, содержащего твердые сплавы на основе вольфрама,Известен способ выделения вольфрама из его карбидов, содержащих металлы железной группы. По этому способу отходы материала, содержащего частицы карбида вольфрама, сцементированные кобальтовой связкой, окисляют при 800-900 ОС в течение времени, достаточного для образования хрупкого продукта (более 4 ч), после чего продукт охлаждают и выдерживают в водном растворе гидро- окиси щелочного металла при 140-195 и давлении 3,5-14 кг/см 2 н течение10 ч. При этом образуется водораст воримый вольфрамат щелочного металла и шлам, содержащий соединения кобальта 1 .К недостаткам способа относятся необходимость продолжительного окисления карбида вольфрама при высокой ,температуре, а также обработка окисленного продукта растворами щелочи при высокой температуре и давлении, что вызынает сложность аппаратурного ,оформления.тс2Известен способ переработки шарошечных долот, включающий электро- химическое растворение тнердоспланных вольфрамсодержащих зубков в 5 растворе азотнокислого натрия в присутствии активирующей добавки фтористого натрия с последующим выделе нием вольфрамата натрия кристаллизацией 2 . 10 Однако этот метод не получил промышленного применения из-за токсичности и низкой растворимости Фтористого натрия, а также из-за трудности дальнейшей переработки фторсодержащих вольфрамовых продуктов.Цель изобретения - разработка способа переработки лома шарошечных долот, позволяющего получить продукт, не содержащий фтор.Поставленная цель достигается тем, что в качестве активирующей добавки используют вольфрамат натрия концентрацией 50-150 г/л, растворение ведут при барботировании воздуха че рез электролит до достижения концентрации вольфрама в электролите 300-350 г/л, часть обогащенного элект ролита направляют на кристаллизацинь, а полученный маточный раствор с пониженной концентрацией нольфрамата773146 ВНИИПИ Заказ 7438/Зб Тираж 698 ПодписноеФилиал ППП Патент, г,ужгород, ул. Проектная, 4 натрия возвращают на электрохимическое растворение.Сущность способа заключается втом, что использование нольфраматанатрия в качестве активирующей добав,ки при переработке твердоплавных отходов позволяет получить вольфрамо 5мый и вольфрамокобальтовый концентраты, не содержащие вредных примесей.Эти концентраты могут быть переработаны по стандартным схемам, без предварительной очистки,Процесс электролиза проводят припостоянном барботаже воздухом, таккак без продувки воздухом происходитзалипание твердосплавных зубков,образующейся вольфрамовой кислотой, 15что приводит к резкому снижению скорости, растворения зубков и увеличению расхода энергии,При концентрации вольфрамата натрия в исходном электролите менее Щ50 г/л снижается скорость растворения твердосплавных зубков, при повышении концентрации более 150 г/лнасыщение раствора вольфрамом будетидти не только за счет растворенияисходного сырья. При увеличении концентрации вольфрама в растворе300-350 г/л снижается скорость растворения исходного материала.П р и м е р 1. В стеклянном электролизере готовят 1500 мл электролитасостава, г/л; йайО - 1 ОО, 302 И 0450, рН 8,5 и опускают три шарошечных долота поверхностью 67 см весом250 г каждое, Шарошечные долота подключают к положительному полюсувыпрямителя. В качестве катодов используют листы из стали 3, опущенные вэлектролизер. Содержание твердосплавных зубков в шарошках равняется10-18 от первоначального веса шарошки. Силу тока поддерживают равной30 А, напряжение - 5 В (плотностьтока 150 А/м поверхности шарошки),Электролитическое растворение твердосплавныь зубкоВ проводят при80-90 С и непрерыВном барботаже воздухом, Через 4 ч электролиза однонз шарошечных долот заменяют на не-,.обработанное, таким образом, продолжительность обработки одной шарошки составляет 12 ч, скоростьрастворения твероспланных зубков(9,.55 г/ч с 1 дм поверхности шарошки) в течение всего процесса насыщения остается постоянной. Через20 ч после начала процесса концентрация вольфрама в растворе достигает300 г/л, после чего через каждые2 ч отбирают по 400 мл раствора,фильтруют и кристаллизуют. На Фильтре остается осадок, содержащий, : 60И 22,2, Со 12,6, Ге,7,3. Из растнора при кристаллизации выпадает 66вольфрама в виде вольфрамата натрия,содержащего 61,9 Ч, который отделяют последующей фильтрацией, а маточный раствор повторно напранляютн голову процесса на электролиз,Извлечение вольфрама н вольфраматнатрия с учетом возврата маточныхрастворов составляет 82,2,н вольфрамокобальтоный концентрат - 15,0.Общее извлечение вольфрама 97,2.Извлечение кобальта в нольфрамокобальтовый продукт составляет 98,3, выход по току - 58,5, по .нергии8,43 Вт/ч наг твердосплавных зубков.П р и м е р 2.Растворение твердоспланных зубков проводят н условиях примера 1 при введении и электролизную ванну раствора, содержащего, гм; йайО 100, йаИ 04350 рН 8,5.Процесс ведут до содержания вольФрамав растворе 350 г/л. Скорость растворения зубков составляет 9,45 г/чдмпродолжительность растворения однойшарошки - 12 ч, выход по току - 58,5,по энергии - 8,44 Вт/ч на 1 г твердосплавных зубков.Предлагаемый способ позволяет посраннению с известным увеличить скорость растворения с 7,17 до 9,55 г/чна 1 дм поверхности шарошки,увеличить выход по току с 44,0 до 58,5 иуменьшить затраты энергии с 11 до8,43 Вт/ч на 1 г тнердосплавных зубков. Полученный готовый продукт несодержит фтора и может служить исходным сырьем для извлечения вольфрама.Формула изобретенияСпособ переработки шарошечных долот, включающий электрохимическое растворение тнердосплавных вольфрамсодержащих зубков в растворе азотнокислого натрия в присутствии активирующей добавки с последующим выделением образующегося вольфрамата натрия,кристаллизацией, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, в качествеактинирующей добавки используют вольфрамат натрия концентрацией 50-150 г/лрастворение ведут при барботированиивоздуха через электролит до достижения концентрации вольфрама н электролите 300-350 г/л, часть обогащенногоэлектролита. направляют на кристаллизацию, а полученный маточный растворс пониженной концентрацией вольфраматанатрия возвращают на электрохимическое растворение.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3887680,кл. 423-%5, опублик, 03.06,75.2,Мороз И.И, и др.Электрохимическая обработка металлов,М .,1969,с.168.