一种硬质合金混合料的短流程回收方法与流程

1.本发明涉及硬质合金技术领域，具体涉及一种硬质合金混合料的短流程回收方法。


背景技术：

2.硬质合金较常被广泛应用于机械加工、矿山开采、石油开采、工程机械、精密模具、耐磨零件等领域。硬质合金生产需要特制的rtp(混合料)，将混合料经过成型、烧结和深加工获得合格的硬质合金。混合料制备是将各种难熔金属碳化物和粘接金属以及成型剂等，通过配料计算、湿磨和喷雾干燥工序制备成有准确成分、一定粒度、均匀的粒装混合物的工艺过程。
3.在制备混合料的过程中，由于常需要切换牌号，停机检修设备等原因，需要对喷雾塔进行清洗，通过清洗内壁粘附的混合料粉末，使混合料保持洁净。由于硬质合金混合料含有wc、co等高价值的原料，被清洗出来的清洗料通常当做废料出售至冶炼厂重新冶炼。
4.将清洗料采用冶炼方法回收，需要经历湿法冶炼、离子交换和结晶等工序，该工艺周期长，流程复杂，废料销售价格低。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种硬质合金混合料的短流程回收方法，该方法能够对干燥装置内壁的混合料进行直接回收，该工艺回收所得混合料制备的硬质合金可基本满足质量标准，本回收工艺的使用能够大大减少常规工艺的回收步骤、缩短回收周期。
6.为了实现上述本发明的目的，提供如下技术方案：
7.本发明提供一种硬质合金混合料的短流程回收方法，包括以下步骤：
8.s1:将还原药剂溶于水得到还原药剂水溶液；
9.其中，所述还原剂选自碳酰肼、水合肼、联氨和乙二醇中至少一种；
10.s2:将s1所得还原药剂水溶液对混合料制备用干燥装置内壁进行冲淋使得混合料从内壁脱落，收集含水清洗料；
11.s3:将s2所述含水清洗料进行沉淀处理，收集底部的沉淀物；
12.s4:沉淀物进行干燥得到回收混合料。
13.进一步地，s1所述还原药剂水溶液中还原药剂的质量百分数为0.1％～5％；
14.优选地，所述还原药剂水溶液中还原药剂的质量百分数为0.1％～2.5％。
15.进一步地，s1所述水为去离子水。
16.进一步地，s1所述水温为50～100℃。
17.进一步地，s3所述沉淀时间为1～12h；
18.优选地，s3所述沉淀时间为2～6h。
19.进一步地，s4所述干燥为在除氧条件下进行；
20.优选地，所述干燥为在氮气气流下进行。
21.进一步地，s4所述干燥温度为65～75℃，干燥时间为2～4h。
22.进一步地，s2所述喷淋为采用喷淋泵将还原药剂水溶液喷入喷雾塔内。
23.进一步地，s2所述干燥装置为喷雾干燥装置。
24.进一步地，s4所述回收混合料的含氧量小于1％。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的硬质合金混合料的短流程回收方法，通过在洗涤喷雾塔洗涤水中加入选自碳酰肼、水合肼、联氨和乙二醇的还原剂，降低混合料含氧量，该工艺回收所得混合料制备的硬质合金无孔洞，夹杂，可基本满足质量标准，本回收工艺的使用能够大大减少常规工艺的回收步骤、缩短回收周期，提高产品价值。
附图说明
26.图1为实施例1所得混合料形貌图；
27.图2为实施例2所得混合料形貌图；
28.图3为实施例3所得混合料形貌图；
29.图4为实施例4所得混合料形貌图；
30.图5为对比例所得混合料形貌图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明提供一种硬质合金混合料的短流程回收方法，包括以下步骤：
33.s1:将还原药剂溶于水得到还原药剂水溶液；
34.其中，所述还原剂选自碳酰肼、水合肼、联氨和乙二醇中至少一种；
35.s2:将s1所得还原药剂水溶液对混合料制备用干燥装置内壁进行冲淋使得混合料从内壁脱落，收集含水清洗料；
36.s3:将s2所述含水清洗料进行沉淀处理，收集底部的沉淀物；
37.s4:沉淀物进行干燥得到回收混合料。
38.为了避免将喷雾装置内壁上洗涤下来的硬质合金混合料作为废品回收，申请人进行了大量的研发工作，在前期的工作中尝试将清洗料经分离干燥后直接用于硬质合金的制备，结果发现所得硬质合金存在大量孔洞，不符合硬质合金质量标准。现有研究认为孔洞产生的原因是外界杂质的脏化、金属杂质的脏化和成型剂的脏化造成。经工艺优化调整发现，通过在洗涤喷雾塔洗涤水中加入选自碳酰肼、水合肼、联氨和乙二醇的还原剂，降低混合料含氧量，该工艺回收所得混合料粒度均匀无杂质，制备的硬质合金无孔洞、夹杂，可基本满足质量标准，本回收工艺的使用能够大大减少常规工艺的回收步骤、缩短回收周期，提高产品价值。
39.在本发明中，碳酰肼、水合肼、联氨和乙二醇在水中具有很好的溶解性，能够降低
混合料的含氧量，易于挥发无残留。根据一些具体的实施方式，s1所述还原药剂水溶液中还原药剂的质量百分数为0.1％～5％；根据优选的实施例方式，所述还原药剂水溶液中还原药剂的质量百分数为0.1％～2.5％。根据另一些优选的实施方式，所述还原剂为10％碳酰肼+80％乙二醇+10％水合肼(按照质量份)。
40.去离子水可防止向硬质合金中引入钙和镁等有害离子，减少这些离子对硬质合金质量性能产生影响，基于此，本技术s1所述水为去离子水。
41.适当高温有利于软化混合料中成型剂，便于将混合料从干燥装置内壁脱除。根据一些具体的实施方式，s1所述水温为50～100℃，所述水温的具体实例例如可以是：50℃、60℃、70℃、80℃、90℃和100℃。
42.将含有混合料粉末的水溶液进行沉淀处理能够有效的分离混合料，为了考虑工人操作的时间便利性并满足产品工艺质量要求，s3所述沉淀时间为1～12h；优选地，s3所述沉淀时间为2～6h。s4所述干燥为在除氧条件下进行；例如可以在氮气气流下进行。根据一些具体的实施方式，s4所述干燥温度为65～75℃，干燥时间为2～4h。根据另一些具体实施方式，s2所述喷淋为采用喷淋泵将还原药剂水溶液喷入喷雾塔内。s2所述干燥装置为喷雾干燥装置。
43.采用本发明的回收方法，可以得到含氧量小于1％回收混合料，所制备得到的硬质合金颗粒均匀、表面无孔洞夹杂，能够直接用于硬质合金的制备。
44.以上方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
45.实施例1
46.通过纯水机获得1吨去离子水，然后将水保温至70℃，加入0.5％专用药剂(10％碳酰肼+80％乙二醇+10％水合肼)，适度搅拌。洗塔时通过喷淋泵喷入含专用药剂的水溶液。采用专用的不锈钢洗塔料收集桶收集洗塔混合料，经过沉淀2h，收集获得10公斤yg10混合料粉末。在n2流中在75℃干燥4h获得混合料，经过检测混合料的氧含量为0.7％，所得混合料经过喷雾后形貌照片如图1所示。通过图1可以看出，所得混合料为近圆形，粒径为50～100μm，粒径分布较窄，无杂料，采用上述混合料制备的硬质合金质量合格。
47.实施例2
48.通过纯水机获得大概1吨去离子水，然后将水保温至70℃，加入1％专用药剂(10％碳酰肼+80％乙二醇+10％水合肼)，适度搅拌。洗塔时通过喷淋泵喷入含专用药剂的水溶液。采用专用的不锈钢洗塔料收集桶收集洗塔混合料，经过沉淀2h，收集获得11公斤yg10混合料粉末。在n2流中在75℃干燥4h获得混合料，经过检查混合料的氧含量为0.63％，所得混合料经过喷雾后形貌照片如图2所示。通过图2可以看出，所得混合料为近圆形，粒径为50～100μm，粒径分布较窄，无杂料，采用上述混合料制备的硬质合金质量合格。
49.实施例3
50.通过纯水机获得大概1吨去离子水，然后将水保温至70℃，加入2％专用药剂(10％碳酰肼+80％乙二醇+10％水合肼)，适度搅拌。洗塔时通过喷淋泵喷入含专用药剂的水溶液。采用不锈钢洗塔料收集桶收集洗塔混合料，经过沉淀2h，收集获得8.5公斤yg10混合料粉末。在n2流中在75℃干燥4h获得混合料，经过检查混合料的氧含量为0.52％，所得混合料经过喷雾后形貌照片如图3所示。通过图3可以看出，所得混合料为近圆形，粒径为50～100μ
m，粒径分布较窄，无杂料，采用上述混合料制备的硬质合金质量合格。
51.实施例4
52.通过纯水机获得800公斤去离子水，然后将水保温至70℃，加入2.5％专用药剂(10％碳酰肼+80％乙二醇+10％水合肼)，适度搅拌。洗塔时通过喷淋泵喷入含专用药剂的水溶液。采用不锈钢洗塔料收集桶收集洗塔混合料，经过沉淀2h，收集获得9公斤yg10混合料粉末。在n2流中在75℃干燥4h获得混合料，经过检查混合料的氧含量为0.51％，所得混合料经过喷雾后形貌照片如图4所示。通过图4可以看出，所得混合料为近圆形，粒径为50～100μm，粒径分布较窄，无杂料，采用上述混合料制备的硬质合金质量合格。
53.对比例
54.常规洗塔料方法，采用普通自来水，然后将水保温至75℃，洗塔时通过喷淋泵喷入普通水洗塔。收集洗塔混合料，经过检测混合料的氧含量为3.5％经过对比，采用本专利方法氧含量降低有明显的改善。由于其氧含量过高，不宜进行喷雾，其sem图片如图5所示，由图5可以看出，所得混合料质量较差，不符合混合料质量标准，制备获得的硬质合金表明孔洞多，不符合硬质合金质量标准。
55.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。