根據(jù)35U.S.C.§119的規(guī)定，本申請要求2015年6月8日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2015-0080502號韓國專利申請和2015年6月8日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2015-0080503號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用的方式整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

以下公開涉及破碎硬碳化鎢廢料的方法，其為從用后即棄的金屬制造工具硬碳化鎢(tungsten carbide，WC)廢料例如芯片、電線、螺栓、鉆頭等中回收有用資源例如鎢、用作碳化鎢(WC)粉末粘合劑的鈷等的過程，更具體地，涉及破碎硬碳化鎢廢料的方法，其包括將硬碳化鎢(WC)廢料與鋁混合，然后加熱至高溫以同時由硬碳化鎢(WC)廢料中含有的鎢和鈷形成金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物，從而制備海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物，然后破碎所制備的海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物；涉及從破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末中回收鎢和鈷的方法。

背景技術(shù)：

通常，硬碳化鎢(WC)廢料例如芯片、電線、螺栓、鉆頭等，是用后即棄的金屬制造工具，含有約70wt％-92wt％的鎢和約3wt％-25wt％的高價金屬例如用作碳化鎢(WC)粉末粘合劑的鈷等，其中鎢、鈷等的量根據(jù)硬碳化鎢(WC)廢料的種類、生產(chǎn)年份和形式而有所不同。然而，由于其難以進(jìn)行破碎和浸提，尚未實現(xiàn)從硬碳化鎢(WC)廢料中回收鎢和鈷原材料。

用后即棄的金屬制造工具硬碳化鎢(WC)廢料例如芯片、電線、螺栓、鉆頭等的廢棄物中含有的鎢和鈷作為原材料在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)例如工具鋼中占有非常重要的地位，并且作為高價資源其是有高附加值的材料，因此，將鎢和鈷作為廢棄物處理是令人遺憾的。

因此，作為資源貧乏的國家，在鎢和鈷的總量依賴于進(jìn)口的國情下，考慮到資源的再利用，從硬碳化鎢(WC)廢料中回收并再利用鎢、鈷等在經(jīng)濟(jì)上對國家是有益的并且作為資源也是非常有利的。

從用后即棄的金屬制造工具硬碳化鎢(WC)廢料例如芯片、電線、螺栓、鉆頭等中回收鎢和鈷的方法本質(zhì)上包括破碎碳化鎢(WC)廢料并將碳化鎢(WC)廢料制備成粉末以有效回收鎢和鈷的方法。

當(dāng)破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法是簡單的破碎方法時，存在以下問題：需要的時間長，能量消耗大，使用的破碎機(jī)有耐用性的問題，以及噪音污染嚴(yán)重。

為了解決這些問題，韓國專利登記號10-1226614提出了通過使用鋅從硬碳化鎢(WC)廢料中分離并破碎鎢和鈷的方法。然而，該方法的問題在于通過揮發(fā)除去用于分離和破碎鎢和鈷的鋅的重復(fù)過程需要的時間長，能量消耗大，不容易實現(xiàn)在整個過程中需要通過將氧減到最少來抑制鋅揮發(fā)的工藝條件。

此外，韓國專利登記號10-1431706提出了在高濃度的氧氣氣氛下氧化硬碳化鎢(WC)廢料然后破碎經(jīng)氧化的硬碳化鎢(WC)廢料的方法。然而，該方法的問題在于高濃度的氧氣氧化硬碳化鎢(WC)廢料的反應(yīng)速率低，以致需要長的處理時間和重復(fù)的氧化過程。

因此，本公開提供破碎硬碳化鎢廢料的方法，包括通過使用鋁使硬碳化鎢(WC)廢料中含有的鎢和鈷形成海綿狀的金屬間化合物和氧化物，然后破碎；以及提供從破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末中回收鎢和鈷的方法。

[相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]

(專利文件1)韓國專利登記號KR 10-10-1226614

(專利文件2)韓國專利登記號KR 10-10-1431706

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施方案旨在提供破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法，其為從用后即棄的硬碳化鎢(WC)廢料中分離鎢、鈷等的回收方法的前步驟(pre-step)，其中所述破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法的優(yōu)點在于其通過使用鋁而簡便易操作、能耗小且處理時間短。

此外，本公開的另一個實施方案旨在提供通過堿性浸出和酸性浸出從破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末中回收鎢和鈷的方法。

在一個總的方面，提供了破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法，其包括：(a)將硬碳化鎢(WC)廢料與鋁顆?；旌系牟襟E；(b)通過將步驟(a)獲得的混合物加熱至1200℃-1400℃并維持所述混合物30-120分鐘以形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟；以及(c)破碎步驟(b)的產(chǎn)物的步驟。

在另一個總的方面，提供了破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法，其包括：(a1)將硬碳化鎢(WC)廢料與鋁顆?；旌系牟襟E；(b1)將步驟(a1)獲得的混合物加熱至1200℃-1400℃的步驟；(b2)通過維持1200℃-1400℃的高溫形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟；以及(c1)將步驟(b2)獲得的海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物破碎以形成粉末的步驟。

(d)用堿性溶液浸提步驟(c)或步驟(c1)的產(chǎn)物的堿性浸出步驟；(e)將步驟(d)的產(chǎn)物分離為殘渣(sludge)和溶解有鋁的溶液的一級固-液分離步驟；(f)將步驟(e)的殘渣與酸性溶液混合的酸性浸出步驟；以及(g)將步驟(f)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鈷的溶液的二級固-液分離步驟。

附圖說明

圖1為框圖，其示出了本公開示例性實施方案的破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法。

圖2為流程圖，其示出了本公開示例性實施方案的從硬碳化鎢(WC)廢料中回收鎢和鈷的方法。

圖3示出了本公開示例性實施方案的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的XRD分析。

圖4為本公開示例性實施方案的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的放大圖。

圖5為處理前硬碳化鎢(WC)廢料的圖像和根據(jù)本公開示例性實施方案處理后的海綿狀的產(chǎn)物圖像。

圖6示出了本公開示例性實施方案的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的XRD分析。

圖7示出了硬碳化鎢(WC)廢料的圖像和根據(jù)本公開示例性實施方案處理后破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的圖像。

圖8示出了本公開示例性實施方案的每個破碎步驟的硬碳化鎢(WC)廢料的圖像。

具體實施方式

只要沒有以其他方式進(jìn)行限定，本說明書使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有本公開所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所理解的含義。通常，本說明書中使用的名稱和下文要描述的實驗方法在本技術(shù)領(lǐng)域中是熟知的且也是常用的。

本公開涉及破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法，其包括以下步驟：(a)將硬碳化鎢(WC)廢料與鋁顆粒混合的步驟；(b)通過將步驟(a)獲得的混合物加熱至1200℃-1400℃并維持所述混合物30-120分鐘以形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟；以及(c)破碎步驟(b)的產(chǎn)物的步驟。

參考圖1更具體地描述本公開中使用鋁破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法。

圖1為框圖，其示出了本公開示例性實施方案的破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法。

在本公開中，破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法包括(a)將硬碳化鎢(WC)廢料與鋁顆?；旌系牟襟E；(b)通過將步驟(a)獲得的混合物加熱至高溫以形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟；以及(c)破碎步驟(b)獲得的海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟。

在本公開中，步驟(b)可在空氣中進(jìn)行或在無氧氣氛下進(jìn)行。無氧氣氛是指沒有氧的情況，例如，為選自氮氣、氬氣、氦氣和氖氣中的一種或兩種或更多種氣體氣氛。

在本公開中，在步驟(a)中，可將30wt％-95wt％的硬碳化鎢(WC)廢料與5wt％-70wt％的鋁顆?；旌?。

當(dāng)鋁的量小于5wt％時，步驟(b)中鋁顆粒的量過小使得難以用硬碳化鎢(WC)制備金屬間化合物和氧化物。當(dāng)鋁的量大于70wt％時，所制備的海綿狀的金屬間化合物和氧化物中鋁的比例增加，使得結(jié)合力增大以致于不容易將其與鎢分離，從而難以實施破碎。因此，混合的鋁顆粒的量優(yōu)選為5wt％-70wt％。

作為在本公開中使用的鋁，優(yōu)選98％或以上的高純度的鋁金屬。然而，當(dāng)使用通過洗滌廢棄鋁金屬并破碎或細(xì)磨經(jīng)洗滌的鋁金屬以使平均直徑為5cm或以下而獲得的鋁時，滿足純度為70％或以上、優(yōu)選為90％或以上的鋁可用于本公開的方法。此外，破碎的鋁顆?；蚣?xì)磨的鋁顆粒優(yōu)選具有球狀顆粒形狀，其中，其形狀不受限制，只要其顆粒形狀易于實施分散和熔融，便可應(yīng)用于本公開的方法。

在本公開中，步驟(b)的特征在于將步驟(a)中混合的硬碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒裝入氧化鋁坩堝或石墨坩堝，放入電爐中，然后加熱至1200℃-1400℃持續(xù)預(yù)定的時間并維持所述混合物。該步驟是通過將混合物加熱至高溫持續(xù)預(yù)定的時間并維持該混合物以形成容易破碎的海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物。

在本公開中，在步驟(b)中將碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒加熱至高溫，以使得用作碳化鎢(WC)粘合劑的鈷從硬碳化鎢(WC)廢料中出來且在高溫下部分熔融并與熔點相對低的鋁混合，從而使未反應(yīng)的碳化鎢(WC)、鎢鋁(WAl₄)和鋁鈷(AlCo、Al₅Co₂)金屬間化合物形成海綿狀的化合物。當(dāng)在存在氧的空氣中進(jìn)行加熱時，硬碳化鎢(WC)表面上含有的碳(C)另外與空氣中的氧反應(yīng)以作為二氧化碳(CO₂)排出，硬碳化鎢(WC)廢料與鋁的混合物部分熔融以使氧化鎢鈷(CoWO₄)、氧化鎢(WO₃)和氧化鋁(Al₂O₃)混合。

此外，通過將混合物維持在高溫，未反應(yīng)的硬碳化鎢(WC)廢料中用作碳化鎢(WC)粘合劑的鈷從硬碳化鎢(WC)廢料中出來，從而形成細(xì)孔。鋁進(jìn)入所述細(xì)孔以致產(chǎn)生鎢鋁(WAl₄)和鋁鈷(AlCo、Al₅Co₂)，引起體積膨脹，從而形成海綿狀的金屬間化合物。

另外，當(dāng)在存在氧的空氣中進(jìn)行加熱時，鈷從硬碳化鎢(WC)廢料中出來，從而形成細(xì)孔。鋁和氧進(jìn)入所述細(xì)孔以致產(chǎn)生氧化鎢鈷(CoWO₄)、氧化鎢(WO₃)和氧化鋁(Al₂O₃)，引起體積膨脹，從而形成海綿狀的金屬間化合物。此外，硬碳化鎢(WC)廢料中含有的碳(C)與空氣中的氧反應(yīng)以產(chǎn)生二氧化碳(CO₂)。所產(chǎn)生的二氧化碳(CO₂)是氣體，并從金屬間化合物和氧化物中出來。此時，二氧化碳(CO₂)從金屬間化合物和氧化物中出來以在金屬間化合物和氧化物中形成孔，從而形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物。

在高溫下加熱碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒優(yōu)選使用電爐進(jìn)行。當(dāng)電爐的溫度低于1200℃時，用作碳化鎢(WC)粘合劑的鈷不能充分地從硬碳化鎢(WC)廢料中出來，以致于可能不會產(chǎn)生氧化鎢鈷(CoWO₄)、氧化鎢(WO₃)、鎢鋁(WAl₄)、鋁鈷(AlCo、Al₅Co₂)和氧化鋁(Al₂O₃)，并且可能不會形成金屬間化合物和氧化物，因此，電爐的溫度需要為1200℃或以上。

當(dāng)加熱碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒的電爐的溫度高于1400℃時，用作碳化鎢(WC)粘合劑的鈷易于從碳化鎢(WC)廢料中出來并與硬碳化鎢(WC)和熔融的鋁的混合物反應(yīng)，從而形成金屬間化合物和氧化物。當(dāng)硬碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒被加熱至高于1400℃的溫度時，由于設(shè)備例如電爐、坩堝等需要經(jīng)受高于1400℃的溫度，所以需要使用高價設(shè)備。在1200℃-1400℃的溫度下，無需高價設(shè)備就能熔融硬碳化鎢(WC)和鋁顆粒的混合物以使金屬間化合物和氧化物形成海綿狀的金屬間化合物和氧化物，從而易被破碎。

加熱硬碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒的時間優(yōu)選為10分鐘-30分鐘，但是最終的加熱時間根據(jù)待熔融材料的量或電爐的大小來確定。此外，將硬碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒維持在1200℃-1400℃的時間優(yōu)選為30分鐘-120分鐘，以使鈷與鎢、鋁和氧充分反應(yīng)以形成海綿狀的金屬間化合物和氧化物，但是最終的加熱時間根據(jù)待熔融材料的量或電爐的大小來確定。

隨著從硬碳化鎢(WC)中分離的碳(C)和鈷的量的增加，產(chǎn)生了具有大量孔的金屬間化合物和氧化物，以形成易于破碎的海綿狀，因此需要30分鐘或以上的充足的反應(yīng)時間。當(dāng)加熱和維持電爐中的硬碳化鎢(WC)廢料和鋁顆粒的時間少于30分鐘時，用作硬碳化鎢(WC)粘合劑的鈷不能充分地從硬碳化鎢(WC)中分離出來，以致于可能不能充分地形成海綿狀。此外，當(dāng)在氧的存在下進(jìn)行加熱時，碳與空氣之間的反應(yīng)不能充分地進(jìn)行，以致于不能充分地形成海綿狀，從而難以進(jìn)行破碎。

反應(yīng)中作為硬碳化鎢(WC)粘合劑的鈷出來、以及硬碳化鎢(WC)中含有的碳與空氣在反應(yīng)溫度下反應(yīng)并以二氧化碳的形式被除去，這樣的反應(yīng)在120分鐘內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)將所述反應(yīng)維持超過120分鐘時，維持該溫度需要大量消耗能量，因此加熱后維持混合物的時間優(yōu)選為30分鐘或以上至120分鐘或以下。

本公開的硬碳化鎢(WC)和鋁在1200℃-1400℃的高溫下形成金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物，因此優(yōu)選使用甚至在高溫下也不受損的穩(wěn)定的氧化鋁坩堝或石墨坩堝。

從步驟(b)獲得的海綿狀的金屬間化合物和氧化物可在充分形成海綿狀之后和破碎之前經(jīng)受冷卻處理。當(dāng)不進(jìn)行冷卻處理時，在高溫下存在的海綿狀的金屬間化合物和氧化物可能損壞破碎機(jī)，因此優(yōu)選有充足的冷卻時間。具體地，冷卻處理在200℃至高達(dá)250℃的電爐中進(jìn)行，當(dāng)溫度為200℃-250℃時，將金屬間化合物和氧化物從電爐中取出并冷卻至室溫，然后破碎。

在本公開中，步驟(c)即破碎步驟(b)獲得的海綿狀的金屬間化合物和氧化物的特征在于將海綿狀的金屬間化合物和氧化物制備成大小為0.5mm或以下的粉末。

從步驟(b)獲得的海綿狀的金屬間化合物和氧化物由于金屬間化合物和氧化物以及海綿狀的易碎性而易于破碎。通過使用破碎機(jī)將易于破碎的海綿狀的金屬間化合物和氧化物破碎成直徑為0.5mm或以下的粉末。

當(dāng)粉末的直徑大于0.5mm時，粉末不容易溶于用于回收鎢和鈷的方法的堿性浸出液和酸性浸出液，因此粉末的大小優(yōu)選為0.5mm或以下以提高回收鎢和鈷的方法的回收率和效率。粉末的大小優(yōu)選為0.01mm-0.4mm，更優(yōu)選0.01mm-0.3mm。

根據(jù)本公開的另一個優(yōu)選示例性實施方案，提供了破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法，其包括：(a1)將硬碳化鎢(WC)廢料與鋁顆?；旌系牟襟E；(b1)將步驟(a1)獲得的混合物加熱至1200℃-1400℃的步驟；(b2)通過維持1200℃-1400℃的高溫以形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟；以及(c1)破碎步驟(b2)獲得的海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物以形成粉末的步驟。

本公開提供了從破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末中回收鎢和鈷的方法。

從硬碳化鎢(WC)廢料粉末中回收鎢和鈷的方法包括(d)將步驟(c)或步驟(c1)的產(chǎn)物與堿性溶液混合的堿性浸出步驟；(e)將步驟(d)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶液的一級固-液分離步驟；(f)將步驟(e)的殘渣與酸性溶液混合的酸性浸出步驟；以及(g)將步驟(f)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶液的二級固-液分離步驟。

在另一方面，本公開涉及從硬碳化鎢(WC)廢料粉末回收鎢和鈷的方法，其包括以下步驟：(d)將破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末與堿性溶液混合的堿性浸出步驟；(e)將步驟(d)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鋁的溶液的一級固-液分離步驟；(f)將步驟(e)的殘渣與酸性溶液混合的酸性浸出步驟；以及(g)將步驟(f)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鈷的溶液的二級固-液分離步驟。

參考圖2更具體地描述了本公開的從硬碳化鎢(WC)廢料粉末中回收鎢和鈷的方法。

圖2為流程圖，其示出了本公開示例性實施方案的從硬碳化鎢(WC)廢料中回收鎢和鈷的方法。

在本公開中，通過使用鋁的破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法制備的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的特征在于根據(jù)圖2的回收鎢和鈷的方法對鎢和鈷進(jìn)行回收。

通過使用鋁的破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法制備硬碳化鎢(WC)廢料粉末，所述方法包括將鋁與硬碳化鎢(WC)廢料混合的步驟，在硬碳化鎢(WC)和鋁部分熔融后形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟，破碎所制備的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟；對所述硬碳化鎢(WC)廢料粉末實施回收方法從而回收鎢和鈷，所述回收方法包括(d)將硬碳化鎢(WC)廢料粉末與堿性溶液混合的堿性浸出步驟；(e)將步驟(d)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鋁的溶液的一級固-液分離步驟；(f)將步驟(e)的殘渣與酸性溶液混合的酸性浸出步驟；以及(g)將步驟(f)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鈷的溶液的二級固-液分離步驟。

在本公開中，步驟(d)即將硬碳化鎢(WC)廢料粉末與堿性溶液混合的堿性浸出步驟的特征在于將硬碳化鎢(WC)廢料粉末與水性堿性溶液混合，所述水性堿性溶液為氰化鈉(NaCN)、碳酸鈉(Na₂CO₃)、碳酸銨((NH₄)₂CO₃)、氫氧化鈉(NaOH)、氨(NH₃)等溶于水的溶液，其中硬碳化鎢(WC)廢料粉末通過本公開的破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法來制備，所述方法包括將鋁與硬碳化鎢(WC)廢料混合的步驟，在加熱后形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟，以及破碎作為混合物的所制備的海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物的步驟。

堿性浸出是一種使用水性堿性溶液的浸出方法，當(dāng)溶于水時所述水性堿性溶液中具有強(qiáng)堿性的物質(zhì)溶解于水中。因此，當(dāng)將硬碳化鎢(WC)廢料粉末與水性堿性溶液混合時，硬碳化鎢(WC)廢料粉末中僅有鋁與水性堿性溶液反應(yīng)并溶于所述水性堿性溶液中，鈷和鎢不溶解，但仍保持殘渣狀態(tài)。

堿性浸出的特征在于水性堿性溶液僅與所期望的金屬反應(yīng)，因此，使用的水性堿性溶液的量較少。

在本公開中，步驟(e)即將步驟(d)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鋁的溶液的一級固-液分離步驟的特征在于將步驟(d)的產(chǎn)物分離為溶解有鋁的水性堿性溶液以及鈷和鎢殘渣。

溶解有鋁的水性堿性溶液以液態(tài)存在，鈷和鎢殘渣為固體，因此可以將水性堿性溶液與鈷和鎢殘渣彼此分離。

可從通過固-液分離而分離出的水性堿性溶液中回收氧化鋁。

在本公開中，步驟(f)即將步驟(e)的殘渣與酸性溶液混合的酸性浸出步驟的特征在于將步驟(e)獲得的鈷和鎢殘渣與水性酸性溶液混合，所述水性酸性溶液為硫酸(H₂SO₄)、硝酸(HNO₃)、鹽酸(HCl)等溶解于水的溶液。

酸性浸出是一種使用水性酸性溶液的浸出方法，當(dāng)溶于水時所述水性酸性溶液中具有強(qiáng)酸性的物質(zhì)溶解于水中。因此，當(dāng)將步驟(e)獲得的殘渣與水性酸性溶液混合時，漿體中僅有鈷與水性酸性溶液反應(yīng)并溶于所述水性酸性溶液中，鎢不溶解，仍保持殘渣狀態(tài)。

酸性浸出的特征在于其為快速進(jìn)行的浸出反應(yīng)。

在本公開中，步驟(g)即將步驟(f)的產(chǎn)物分離為殘渣和溶解有鈷的溶液的二級固-液分離步驟的特征在于將步驟(f)的產(chǎn)物分離為溶解有鈷的水性酸性溶液與鎢殘渣。

溶解有鈷的水性酸性溶液以液態(tài)存在，鎢殘渣為固體，因此可將水性酸性溶液與鎢殘渣彼此分離。

可從通過固-液分離而分離出的水性酸性溶液中回收鈷，可從殘渣中回收鎢。

實施例1

將用后即棄的硬碳化鎢(WC)廢料(100g)與鋁(50g)混合，裝入石墨坩堝并放入電爐中。在空氣中將混合物加熱至1400℃的高溫，持續(xù)10分鐘，并在空氣中維持在1200℃-1400℃，持續(xù)60分鐘，從而形成海綿狀的金屬間化合物和氧化物。當(dāng)溫度為200℃或以下時，將所獲得的海綿狀的金屬間化合物和氧化物從電爐中取出并冷卻至室溫，然后破碎成直徑為0.01mm-0.5mm的粉末。使用行星式球磨破碎機(jī)在200rpm下破碎硬碳化鎢(WC)廢料，持續(xù)20分鐘。結(jié)果證實在經(jīng)本公開的方法處理的硬碳化鎢(WC)的破碎率下，直徑為5mm或以下的粉末占總破碎產(chǎn)物的95wt％-98wt％；相比之下，在未經(jīng)本公開的方法處理的硬碳化鎢(WC)的破碎率下，直徑為5mm或以下的粉末占總破碎產(chǎn)物的30wt％-40wt％。此外，證實了應(yīng)用本公開的方法的海綿狀的金屬間化合物和氧化物的體積膨脹率為150wt％-220wt％。

從實施例1的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的XRD分析圖即圖3可以看出，硬碳化鎢(WC)廢料與鋁熔融，彼此反應(yīng)從而形成氧化鎢鈷(CoWO₄)、氧化鎢(WO₃)、鎢鋁(WAl₄)、鋁鈷(AlCo)和氧化鋁(Al₂O₃)。

從本公開實施例1的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的放大圖即圖4可以看出，破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末為海綿狀。

圖5(a)和圖5(b)為處理前硬碳化鎢(WC)廢料的圖像和根據(jù)本公開示例性實施方案處理(熔融)后所獲得的產(chǎn)物的圖像，其可證實碳化鎢(WC)廢料變成了海綿狀的金屬間化合物和氧化物。

實施例2

將用后即棄的硬碳化鎢(WC)廢料(100g)與純度為98％的鋁(50g)混合，裝入石墨坩堝并放入電爐中。在氬氣氣氛下將混合物加熱至1400℃的高溫，持續(xù)10分鐘，并在氬氣氣氛下維持在1200℃-1400℃，持續(xù)60分鐘，從而形成海綿狀的金屬間化合物。當(dāng)溫度為200℃或以下時，將所獲得的海綿狀的金屬間化合物從電爐中取出并冷卻至室溫，然后破碎成直徑為0.01-0.5mm的粉末。使用行星式球磨破碎機(jī)在200rpm下破碎硬碳化鎢(WC)廢料，持續(xù)20分鐘。結(jié)果證實在經(jīng)本公開的方法處理的硬碳化鎢(WC)的破碎率下，直徑為5mm或以下的粉末占總破碎產(chǎn)物的95wt％-98wt％；相比之下，在未經(jīng)本公開的方法處理的硬碳化鎢(WC)的破碎率下，直徑為5mm或以下的粉末占總破碎產(chǎn)物的30wt％-40wt％。此外，證實了應(yīng)用本公開的方法的海綿狀的金屬間化合物和氧化物的體積膨脹率為150wt％-220wt％。

從實施例2的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的XRD分析圖即圖6可以看出，硬碳化鎢(WC)廢料粉末與鋁熔融，彼此反應(yīng)從而形成鎢鋁(WAl₄)和鋁鈷(AlCo、Al₅Co₂)。

圖7為本公開實施例2的破碎的硬碳化鎢(WC)廢料粉末的顆粒圖像，其可證實易于將破碎的硬碳化鎢(WC)廢料破碎成粉末。

圖8示出了實施例2的每個破碎步驟的硬碳化鎢(WC)廢料的圖像，其可證實碳化鎢(WC)廢料變成了海綿狀的金屬間化合物。

如上所述，本公開提供了破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法和從硬碳化鎢(WC)廢料粉末回收鎢和鈷的方法。根據(jù)本公開的方法，僅鋁被加熱至高溫并與硬碳化鎢(WC)廢料中含有的鎢和鈷反應(yīng)，從而形成海綿狀的金屬間化合物、金屬氧化物或其混合物，使得可以容易地破碎硬碳化鎢(WC)廢料。因此，所述破碎硬碳化鎢(WC)廢料的方法的優(yōu)勢在于其簡便易操作、能耗小、處理時間短，并且通過使用堿性浸出法和酸性浸出法可分離并回收鈷和鎢。

雖然上文示出并描述了本公開的具體示例性實施方案，但是在不背離所附權(quán)利要求書所限定的本公開的范圍的情況下，可容易地進(jìn)行變化和改變，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。