一种回收废旧WC-Co硬质合金及再生的工业化方法

摘要

一种回收废旧WC-Co硬质合金及再生的工业化方法，属于硬质合金回收利用技术领域。首先将废旧WC-Co硬质合金进行氧化，得到废旧硬质合金氧化物并测定三氧化钨和钨酸钴的含量，向其中添加炭黑进行球磨混合或并进一步添加钨氧化物或者钴氧化物进行球磨混合；进行原位还原碳化反应，得到再生的WC-Co复合粉，球磨细化后，在Ar气保护下进行热处理；加入成型剂模压成型；进行烧结，得到再生硬质合金块体材料。本发明方法得到的再生硬质合金成分可控，性能优良，适于工业化生产。

主权项

一种回收废旧WC‑Co硬质合金及再生的工业化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）废旧WC‑Co硬质合金清洗干净，在空气中加热处理废旧WC‑Co硬质合金，加热氧化成松散的硬质合金氧化产物钨钴氧化物粉料，随后将其破碎细化；步骤2）测定步骤1）中废旧WC‑Co硬质合金氧化后钨钴氧化物粉料中三氧化钨和钨酸钴的含量，并向其中添加炭黑进行球磨混合、或向其中添加钨氧化物或者钴氧化物与炭黑进行球磨混合；步骤3）对步骤2）得到的混合物进行原位还原碳化反应，得到再生的WC‑Co复合粉，球磨细化后，在Ar气保护下，升温至850～1000℃，并在相应温度下保温30～60min，对再生的WC‑Co粉末进行热处理；步骤4）对热处理后的再生WC‑Co复合粉末加入成型剂，混合后将粉末进行模压成型；采用真空烧结，温度为1380～1450℃，时间为0.5～1.0小时，或者采用低压烧结，升温至1380～1450℃，在烧结温度下保温30min后，充入2～10MPa氩气，保温保压30～40min；最后随炉冷却至室温，得到再生硬质合金块体材料；其中步骤2）废旧WC‑Co硬质合金氧化后钨钴氧化物粉料和炭黑的用量关系为使最终制备的再生硬质合金中Co的质量百分比为3～30wt.%的理论值，即，若废旧WC‑Co硬质合金氧化后钨钴氧化物粉料还原碳化后制备的WC‑Co粉料中Co含量等于最终产品再生WC‑Co硬质合金的Co含量，则添加炭黑；若废旧WC‑Co硬质合金氧化后钨钴氧化物粉料还原碳化后制备的WC‑Co粉料中Co含量小于最终产品再生WC‑Co硬质合金中Co含量的要求，则添加炭黑和钴氧化物；若废旧WC‑Co硬质合金氧化后钨钴氧化物粉料还原碳化后制备的WC‑Co粉料中Co含量超过最终产品再生WC‑Co硬质合金中Co含量的要求，则添加炭黑和钨氧化物；即测定步骤1）得到的细化粉料中三氧化钨和钨酸钴的含量,其中钨酸钴的 质量百分比记为x wt.%，由此粉料还原碳化后制备的WC‑Co粉料中Co所占质量百分比为m wt.%，m=0.225x/(1‑0.01x)，最终制备的再生硬质合金中Co的质量百分比为n wt.%，n=3～30；(1)当m=n时，向上述粉料中添加占步骤2）最终得到的混合物质量百分比为(21‑0.12x)wt.%的炭黑；(2)当mn时，向上述粉料中添加占步骤2）最终得到的混合物质量百分比为(11.7m/n‑1)wt.%的蓝钨或黄钨，添加质量百分比为(24m/n‑0.24n+21‑0.12x)wt.%的炭黑。