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【摘要】當前，用于硬质合金废料回收的处理方法有很多，各种方法各具有其优缺点，有待我们进一步研究应用。本文就从硬质合金废料的回收处理入手，主要介绍了硬质合金废料回收的主要处理方法及一般工艺流程，指出采用科学合理的回收方法对废硬质合金进行处理具有很好的综合回收效果，以突出硬质合金废料回收再生的重要价值，以供参考。
【关键词】硬质合金废料；回收处理；钨；钴；发展特点
前 言
随石油化工、硬质合金、磁性材料及超级合金工业发展对原材料的需求及矿产资源的不断消耗，一次资源日益贫化，因而从各种废料中回收有价金属越来越受到重视。我国钨、钴资源较少，而钨、钴的加工利用率又很低。可见，本文对二次原料中回收钨、钴和其它有价金属的研究具有重要的现实意义。采用科学合理的方法进行回收处理，能将用坏了的硬质合金和生产过程中产生的废钨、钴料，制成钨、钴类硬质合金或硬质合金喷涂粉，是目前硬质合金废料回收再生技术发展的主要研究方向。
一、硬质合金废料回收的主要处理方法
废硬质合金回收的处理方法主要有硝石法、机破碎法、锌熔法、电化学法、氧化还原碳化法等，下面就对这五种处理方法进行一番详实地概述。
1.硝石法
通常，在900-1200℃下，用硝石（或芒硝）氧化，然后浸水，使钨以相对稳定的形态进入溶液，然后用一般的APT溶液的配制方法，钨和钴留在浸出渣进行回收。这种回收处理方法的主要指标：硝石用量为1.5万吨/T（T合金），温度为900-1200℃，能恢复约94％的合金APT。
硝石方法在很早以前就开始得到应用，不仅适应性广，而且投资少，见效快，容易浸出产品，响应速度快。但缺点就是：有一个漫长的过程，回收率低，生产会产生大量的二氧化氮和一氧化氮等腐蚀性气体，从而对环境造成威胁。
2.机破碎法
这是一个非常便捷的方法。它不会改变硬质合金废料的化学成分，也没有分离钨和钴，只是表面清洗机械粉碎后和硬质合金废料的铣床，用几乎相同的硬质合金废硬质合金混合物。然而，为了制成高品质硬质合金，需要有一些专门的技能和设备，如精湛的分析技术，硬质合金性能测试设备，良好的破碎和研磨设备及其他机械破碎方法恢复。可以说，该法的主要代表是“冷流”，从喷嘴膨胀制冷机械喷射装置，可以防止材料氧化喷出的空气，同时需要大量的投资。俄罗斯学者介绍了一个简单的机械粉碎回收硬质合金过程。该工艺采用一种新类型的破碎机，即圆锥形惯性破碎机。这个过程就是粉碎和精细研磨，不含任何化学处理，可以高质量的回收废旧硬质合金。
3.锌熔法
在高温下，锌硬质合金粘结相钴，锌沉浸在扩大相所造成的钴基体，锌真空蒸馏成多孔体的硬质合金，锌钴合金形成研磨得到钴粉的混合物，再将该粉末制成硬质合金产品。实践证明，这种粉末制成的成品，其性能接近合金原级。一般情况下，这种方法最宜处理含低钴的合金。
该法的工艺标准如下：锌熔炼过程是锌废合金量的1.3倍，锌纯度要求在99.5％以上；真空蒸馏过程温度为910-950摄氏度。锌熔法在诸多回收处理方法中属于使用最广泛的，很成熟，钨的回收率为95％。但与此同时，该方法最不适宜处理粉和锌污染的废物，在回收过程中存在种种问题，如产品的性能较低，生产成本高、能源消耗高、低温真空技术和设备复杂等。
4.电化学法
在废硬质合金的阳极电场作用下选择最适宜的电解质，控制阳极电位，通常在酸性介质中使用一个合适的电解液，硬质合金废料块复合粘结剂钴在电解液中，然后化学冶金方法氧化钴。碳化钨的形状以阳极泥的形式出现，脱氧提供碳化钨粉和繁殖的硬质合金产品的输出。由于电溶过程中，可能导致氢和钴的析出电位相等，这样在阴极析出氢气的同时也将析出金属钴，电溶系统就成为以废合金为阳极，在阴极析出钴的电解精炼过程。因此，用该法可将废硬质合金直接电解制取金属钴。
相比其他方法，电化学法的投资少、成本低、效率高，而且劳动强度小，污染少。这种方法一般适用于钴含量大于8％的废硬质合金材料的处理。
5.氧化还原碳化法
本质的废硬质合金氧化法在900°C空气中，材料的数量增加了4-6倍，成松散易碎的材料，粉碎后得到复合氧化物，复合氧化物还原后得到金属复合粉末，直接用于生产硬质合金。本工艺曾在乌兹别克热强金属公司完成了工业试验，值得推广应用。
综合上述，用于硬质合金废料回收的技术很多，既有物理处理方法也有化学处理方法，同时各种方法有其自身的优缺点及一定的适用范围，还有待进一步研究探讨。下面就对硬质合金废料回收处理技术的发展特点进行初步总结分析，以期今后更好地回收硬质合金。
二、硬质合金废料回收处理技术发展的几个特点
1.物理处理和化学冶金方法相结合
如果适当的结合物理治疗和化学冶金这两种方法的优点，可以形成一个流程短、能耗低、污染较少，而且成本相对较低的工艺，我们可以说，这是当前研究的主要趋势。如电化学法是一个很好的例子。电化学方法是普遍的适用于钴含量大于8％的废硬质合金材料的处理。对于低于8％钴的硬质合金，将机械粉碎过程嫁接，则其适用范围扩大，我们还需要进一步研究。
2.机械破碎法与高温热处理相结合
废硬质合金破碎时，将破碎材料进行加工，如热淬火处理或热处理，合金可以成为多孔，可以大大提高废合金大块的破碎效果。与此同时，生产实践也证明，废硬质合金无论从成本、技术的角度，还是从环保的角度，都有一个很好的恢复结果，这可以说是废硬质合金回收利用技术发展的一个重要的研究方向。
结束语
总之，随着科技的不断进步以及对环保、操作条件优化的日益重视，国内外对废硬质合金回收处理方法的研究也取得了很大进展，展示出了很好的研究应用前景。具体而言，硬质合金废料回收的处理方法有硝石法、机破碎法、锌熔法、电化学法、氧化还原碳化法等，各种方法都有其自身的优势和不足之处，在今后的研究工作中还需要我们与时俱进，积极探索，不断研究，通过这些便于今后更好地回收再生硬质合金。
参考文献
[1]翟昕.硬质合金回收利用工艺现状[J].有色金属再生与利用,2004年第1期.
[2]胡宇杰,孙培梅,李洪桂,陈爱良.废硬质合金的回收再生方法及研究进展[J].稀有金属与硬质合金,2004年第3期.
[3]刘秀庆,许素敏,王开群.WC-Co 硬质合金废料的回收利用[J].有色金属,2003年第3期.
焦枫 （1966.7.7） 男云南巧家高级工程师学历：大学研究方向：探矿工程
【关键词】硬质合金废料；回收处理；钨；钴；发展特点
前 言
随石油化工、硬质合金、磁性材料及超级合金工业发展对原材料的需求及矿产资源的不断消耗，一次资源日益贫化，因而从各种废料中回收有价金属越来越受到重视。我国钨、钴资源较少，而钨、钴的加工利用率又很低。可见，本文对二次原料中回收钨、钴和其它有价金属的研究具有重要的现实意义。采用科学合理的方法进行回收处理，能将用坏了的硬质合金和生产过程中产生的废钨、钴料，制成钨、钴类硬质合金或硬质合金喷涂粉，是目前硬质合金废料回收再生技术发展的主要研究方向。
一、硬质合金废料回收的主要处理方法
废硬质合金回收的处理方法主要有硝石法、机破碎法、锌熔法、电化学法、氧化还原碳化法等，下面就对这五种处理方法进行一番详实地概述。
1.硝石法
通常，在900-1200℃下，用硝石（或芒硝）氧化，然后浸水，使钨以相对稳定的形态进入溶液，然后用一般的APT溶液的配制方法，钨和钴留在浸出渣进行回收。这种回收处理方法的主要指标：硝石用量为1.5万吨/T（T合金），温度为900-1200℃，能恢复约94％的合金APT。
硝石方法在很早以前就开始得到应用，不仅适应性广，而且投资少，见效快，容易浸出产品，响应速度快。但缺点就是：有一个漫长的过程，回收率低，生产会产生大量的二氧化氮和一氧化氮等腐蚀性气体，从而对环境造成威胁。
2.机破碎法
这是一个非常便捷的方法。它不会改变硬质合金废料的化学成分，也没有分离钨和钴，只是表面清洗机械粉碎后和硬质合金废料的铣床，用几乎相同的硬质合金废硬质合金混合物。然而，为了制成高品质硬质合金，需要有一些专门的技能和设备，如精湛的分析技术，硬质合金性能测试设备，良好的破碎和研磨设备及其他机械破碎方法恢复。可以说，该法的主要代表是“冷流”，从喷嘴膨胀制冷机械喷射装置，可以防止材料氧化喷出的空气，同时需要大量的投资。俄罗斯学者介绍了一个简单的机械粉碎回收硬质合金过程。该工艺采用一种新类型的破碎机，即圆锥形惯性破碎机。这个过程就是粉碎和精细研磨，不含任何化学处理，可以高质量的回收废旧硬质合金。
3.锌熔法
在高温下，锌硬质合金粘结相钴，锌沉浸在扩大相所造成的钴基体，锌真空蒸馏成多孔体的硬质合金，锌钴合金形成研磨得到钴粉的混合物，再将该粉末制成硬质合金产品。实践证明，这种粉末制成的成品，其性能接近合金原级。一般情况下，这种方法最宜处理含低钴的合金。
该法的工艺标准如下：锌熔炼过程是锌废合金量的1.3倍，锌纯度要求在99.5％以上；真空蒸馏过程温度为910-950摄氏度。锌熔法在诸多回收处理方法中属于使用最广泛的，很成熟，钨的回收率为95％。但与此同时，该方法最不适宜处理粉和锌污染的废物，在回收过程中存在种种问题，如产品的性能较低，生产成本高、能源消耗高、低温真空技术和设备复杂等。
4.电化学法
在废硬质合金的阳极电场作用下选择最适宜的电解质，控制阳极电位，通常在酸性介质中使用一个合适的电解液，硬质合金废料块复合粘结剂钴在电解液中，然后化学冶金方法氧化钴。碳化钨的形状以阳极泥的形式出现，脱氧提供碳化钨粉和繁殖的硬质合金产品的输出。由于电溶过程中，可能导致氢和钴的析出电位相等，这样在阴极析出氢气的同时也将析出金属钴，电溶系统就成为以废合金为阳极，在阴极析出钴的电解精炼过程。因此，用该法可将废硬质合金直接电解制取金属钴。
相比其他方法，电化学法的投资少、成本低、效率高，而且劳动强度小，污染少。这种方法一般适用于钴含量大于8％的废硬质合金材料的处理。
5.氧化还原碳化法
本质的废硬质合金氧化法在900°C空气中，材料的数量增加了4-6倍，成松散易碎的材料，粉碎后得到复合氧化物，复合氧化物还原后得到金属复合粉末，直接用于生产硬质合金。本工艺曾在乌兹别克热强金属公司完成了工业试验，值得推广应用。
综合上述，用于硬质合金废料回收的技术很多，既有物理处理方法也有化学处理方法，同时各种方法有其自身的优缺点及一定的适用范围，还有待进一步研究探讨。下面就对硬质合金废料回收处理技术的发展特点进行初步总结分析，以期今后更好地回收硬质合金。
二、硬质合金废料回收处理技术发展的几个特点
1.物理处理和化学冶金方法相结合
如果适当的结合物理治疗和化学冶金这两种方法的优点，可以形成一个流程短、能耗低、污染较少，而且成本相对较低的工艺，我们可以说，这是当前研究的主要趋势。如电化学法是一个很好的例子。电化学方法是普遍的适用于钴含量大于8％的废硬质合金材料的处理。对于低于8％钴的硬质合金，将机械粉碎过程嫁接，则其适用范围扩大，我们还需要进一步研究。
2.机械破碎法与高温热处理相结合
废硬质合金破碎时，将破碎材料进行加工，如热淬火处理或热处理，合金可以成为多孔，可以大大提高废合金大块的破碎效果。与此同时，生产实践也证明，废硬质合金无论从成本、技术的角度，还是从环保的角度，都有一个很好的恢复结果，这可以说是废硬质合金回收利用技术发展的一个重要的研究方向。
结束语
总之，随着科技的不断进步以及对环保、操作条件优化的日益重视，国内外对废硬质合金回收处理方法的研究也取得了很大进展，展示出了很好的研究应用前景。具体而言，硬质合金废料回收的处理方法有硝石法、机破碎法、锌熔法、电化学法、氧化还原碳化法等，各种方法都有其自身的优势和不足之处，在今后的研究工作中还需要我们与时俱进，积极探索，不断研究，通过这些便于今后更好地回收再生硬质合金。
参考文献
[1]翟昕.硬质合金回收利用工艺现状[J].有色金属再生与利用,2004年第1期.
[2]胡宇杰,孙培梅,李洪桂,陈爱良.废硬质合金的回收再生方法及研究进展[J].稀有金属与硬质合金,2004年第3期.
[3]刘秀庆,许素敏,王开群.WC-Co 硬质合金废料的回收利用[J].有色金属,2003年第3期.
焦枫 （1966.7.7） 男云南巧家高级工程师学历：大学研究方向：探矿工程