鎢再生(recovery of tungsten)是指由含鎢的廢雜物料中回收鎢的冶金過程。含鎢廢雜物料包括廢的鎢化合物、鎢粉、鎢材、碳化鎢、鎢合金、硬質合金等。再生回收的鎢在鎢生產中占有相當的比重，為各國鎢生產者所重視。由於鎢的廢雜物料品類繁多。再生方法也多種多樣，較普通採用的方法有氧化法、電溶法和鋅熔法。
基本介紹
- 中文名：鎢再生
- 外文名：recovery of tungsten
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：由含鎢的廢雜物料中回收鎢
簡介,氧化法,硝石熔煉法,富氧空氣氧化法,電溶法,鋅熔法,
簡介
鎢再生(recovery of tungsten)是指由含鎢的廢雜物料中回收鎢的冶金過程。含鎢廢雜物料包括廢的鎢化合物、鎢粉、鎢材、碳化鎢、鎢合金、硬質合金等。再生回收的鎢在鎢生產中占有相當的比重，為各國鎢生產者所重視。由於鎢的廢雜物料品類繁多。再生方法也多種多樣，較普通採用的方法有氧化法、電溶法和鋅熔法。
氧化法
廢舊的碳化鎢鈷金屬(硬質合金)或殘金屬鎢先與氧作用生成鎢、鈷氧化物，進而與鹼作用生成水溶性的鎢酸鈉而與固態氧化鈷分離的鎢再生方法。生產中通常以硝石或富氧空氣為氧化劑，因而又有硝石熔煉法和富氧空氣氧化法之分。
硝石熔煉法
除硝石外，實際上還有空氣中的氧參與作用。熔煉在反射爐中進行，以重油或煤氣為燃料，當溫度達到硝石熔化溫度時，熔融硝石便與廢舊鎢原料激烈反應，溫度很快升到1073-1173K。定期攪拌熔合1h，排出熔融產物。熔觸產物經冷卻、破碎、浸出和過濾後得Na2WO4溶液和Co2O3渣。可用硝酸溶解鈷渣，生成的硝酸鑽溶液經淨化後可與Na2WO4液混合，製取鎢鈷共沉澱物。鎢鈷共沉澱物經煅燒和氫還原可得細粒級的鎢鈷複合粉末，供再制硬質合金之用。
本法適宜處理各種含鎢廢雜物料，具有反應快、生產能力大和鎢回收率高的特點，從黑鎢礦鹼分解渣熔融至得到鎢酸鈉溶液，鎢回收率達98%-99%。但也存在熔煉過程中產生大量污染環境的NO2氣體問題。用較廉價的硫酸鈉取代硝石時，對環境的污染程度有所減輕。但排放的含SO2廢氣亦須治理。以硫酸鈉為氧化劑所用設備和以硝石為氧化劑的相同，但前者的熔煉溫度要高到1373K，熔合時間需2-3h方可收到與後者相同的效果。
富氧空氣氧化法
將富氧空氣通入已熱至1073-1173K溫度的氧化爐中，先使含鎢廢雜物中的鎢氧化成WO3，然後用鹼溶解WO3製得Na2WO4溶液的過程。氧化反應一旦開始，即可靠反應熱並通過供氧量來控制反應溫度，而切除外加熱源。氧化時間為2~7h，具體時間視鎢廢雜料的性質和形狀而定。氧化產物一般需經球磨、過篩。篩上物返回氧化，篩下物用鹼液溶解得Na2WO4溶液。Na2WO4溶液即可按常規方法製成仲鎢酸銨或其他鎢製品。若含鎢廢雜物中有鈷，則可從鹼不溶渣中回收鈷。因WO3在氧化溫度下升華，WO3的升華損失不可避免，到製得Na2WO4的鎢回收率通常為94%-97%。本法適宜處理棒、條、絲、板等金屬鎢和硬質合金等含鎢廢雜物料。亦可採用點火後自燃氧氣的方法處理鎢粉、WO粉等含鎢廢雜物料，以減少WO3的升華損失。
電溶法
利用含鎢廢雜物料中各組分在電解質溶液中由電極電位的差異進行選擇性或全部電化學溶解或氧化來回收鎢的方法。廢硬質合金主要由碳化鎢和金屬鈷組成，在酸性溶液中可選擇性溶解鈷，或在溶鈷的同時亦溶解碳化鎢。
廢硬質合金的電溶通常在含鹽酸20g/L左右電解液中進行，以鎳板為陰極，石墨陽極則插入裝有廢硬質合金的陽極框中，在1.0-1.5V直流電作用下，鈷不斷從廢硬質合金中溶出生成CoCl2，破壞了原廢硬質合金的緻密牢固結構，使WC從廢硬質合金表面不斷剝落。所得陽極泥經漂洗、球磨、過篩後即可得能用於創硬質合金的WC。此法具有簡便，試劑和電能消耗都少的特點，但僅限於處理含鑽在10%以上的廢硬質合金，現正在研究開發一種處理含鈷量低的廢硬質合金的電溶法。這種方法採用一種旋轉陽極框筒裝置，使其中的廢硬質合金塊在溶解過程中由於陽極框旋轉相互碰撞摩擦導致碳化鎢骨架剝散，並消除電解液的濃差極化現象。內層的粘結相鑽由於碳化鎢骨架剝散而不斷暴露和溶解。
鋅熔法
本法專用於廢硬質合金的處理。通常將盛裝廢硬質合金塊和金屬鋅的坩堝置於真空爐中加熱到773-873K(鋅熔點693K)，廢硬質合金中的鈷便與熔融的鋅生成鋅鈷合金轉入融體，而導致廢硬質合金的瓦解。然後再在1173K溫度下通過真空蒸餾脫除鋅而獲得鬆散的WC(或鎢和其他金屬的碳化物)和鈷粉。進入真空蒸餾接收器中的鋅，經冷凝後重複使用。WC和鈷粉經球磨、過篩後送生產硬質合金。本法具有生產流程短，能處理低鈷和含鉭、鈦的廢硬質合金，並可以得到和原始廢料相同的牌號的混合料的特點，但也存在要求廢料品種單一、設備複雜、電能消耗大、成本高於電溶法等問題。
