Способ переработки пылей от заточки твердосплавного инструмента, содержащих вольфрам Советский патент 1992 года по МПК C22B34/36 

Изобретение относится к способам переработки пылей от заточки твердосплавного инструмента.

Известен ряд способов по переработке пыли от заточки твердосплавного инструмента, один из которых, включающий серно- кислотное выщелачивание железа и кобальта с последующим окислительным обжигом твердого остатка и содовым выщелачиванием триоксида вольфрама.

Основной недостаток известных способов, в том числе и прототипа, - невозможность извлечения кобальта в самостоятельную фазу, а отсюда, как следствие, потери кобальта в процессе переработки. В прототипе кобальт остается в железном купоросе.

Необходимо сказать, что в известных способах, предусматривающих кислотное выщелачивание, существует возможность извлечь из кислого раствора (при рН 2,5-3) сульфидный концентрат кобальта путем обработки раствора сульфидом натрия. Однако, за счет того, что в получаемых кислых растворах соотношение Co/Fe составляет примерно 1 /60- 70. выделяемые концентраты кобальта достаточно бедны (Со 1 1012%). и извлечение кобальта в бедный конг центрат из раствора не превышает 94-96%. К тому же данный прием не достаточно экологически чистый, так как в процессе выделяется сероводород. Очевидно, пп совокупности этих причин данный прием не нашел промышленного воплощения.

Также необходимо отметить, что получаемые в прототипе кислые растворы с содержанием Со 1 г/л и Fe - 60-70 г/л не пригодны для электролитического выделения из них металлического кобальта.

Целью предлагаемого способа является повышение комплексности использования исходной пыли за счет извлечения и перевода кобальта в самостоятельную фазу.

Поставленная цель достигается тем, что перед сернокислотным выщелачиванием пыль направляют на операцию карбонизации металлического железа. Образующийся карбонил железа отделяют от оставшейся части пыли и направляют на разложение (нагревание в вакууме) с получением высокочистого порошка железа и Со, возвращаемого на операцию карбонилизацип Способ получения высокочистого железа из карбонила известен и широко используется

сл

С

VI

vj О Ю СЛ

в металлургии (Глинка М.Л. Общая химия.- Л.: Химия, 1984, с, 671). Использование приема карбонизации металлического железа при переработке пылей от заточки позволяет полностью отделить металлическое железо от пыли, не затрагивая кобальт. Оставшуюся часть пыли выщелачивают серной кислотой, что позволяет извлечь кобальт в самостоятельную фазу (сернокислый раствор). Твердый остаток перерабатывается по схеме прототипа,

Пример. 500 г пыли от заточки твердосплавного инструмента состава (мас,%): WC 5.9; Со 0,5; Fe 36,5; SIC 49,6; прочие - остальное, подвергли операции карбонили- зации металлического железа с отделением карбонила железа от оставшейся части пыли и последующим разложением карбонила железа на металлическое железо и СО. Параметры операции карбонилизации и аппаратурное оформление соответствовали используемым в практике получения карбонильного железа: карбонил железа получали пропусканием СО над исходной пылью при 170±10°С и давлениилЮ МПа.

Карбонил железа отделяли от оставшейся части пыли и направляли на разложение с получением порошка железа и СО. Оставшуюся часть пыли выщелачивали при 80°С 20%-ной серной кислотой при ,5 в течение 2 ч. Извлечение кобальта в сернокислый раствор составило 99,56%, концентрация кобальта в растворе - 3,14 г/л. Полученный сернокислый раствор с кобальтом в дальнейшем был еще десятикратно использован для выщелачивания кобальта из последующих порций очищенных от железа остатков пыли. В результате чего концентрация кобальта в растворе достигла 32

г/л. Извлечение кобальта в раствор при десятом цикле составило 96%. Этот раствор (концентрированный по кобальту) использовался для электролитического выделения из

него металлического кобальта. Твердый остаток после кислотного выщелачивания был обожжен на воздухе при 650°С и обработан раствором соды (, избыток - 200% от стехиометрии на вольфрам) при 90+5°С в

течение 2 ч. При этом извлечение вольфрама в раствор из продукта обжига составило 98,6%. Осадок от содового выщелачивания, представляющий из себя карборундовый продукт, может быть использован (так же

как и в прототипе) для изготовления огнеупоров.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет извлечь на 98% кобальте самостоятельную фазу, из которой

может быть выделен электролизом металлический кобальт или другими известными методами осажден богатый концентрат кобальта. Кроме того, способ позволяет получить s качестве дополнительного ценного

продукта высокочистый порошок металлического железа.

Формула изобретения Способ переработки пылей от заточки твердосплавного инструмента, содержащих

вольфрам, включающий сернокислотное выщелачивание с последующим окислительным обжигом твердого остатка и содовым выщелачиванием триоксида вольфрама, о т- личающийся тем, что, с целью повышения комплексности, перед сернокислотным выщелачиванием исходный материал обрабатывают монооксидом углерода при температуре 160-180°С и давлении 10 МПа с отделением карбонила железа.

Использование: касается способов переработки пылей от заточки твердосплавного инструмента, содержащих вольфрам. Сущность: пыль обрабатывают ионоокси- дом углерода при 160-180°С и давлении 10 МПа с отделением карбонила железа, Остаток выщелачивают серной кислотой с после- дующим отделением раствора, содержащего кобальт. Остаток обжигают при 650°С и обрабатывают содовым раствором с извлечением вольфрама в раствор.