DE3144295C1 - Verfahren zur Aufarbeitung von Hartmetallabfällen - Google Patents

Description

• Patentansprüche: 1. Verfahren zur Aufarbeitung von Hartmetallabfällen, bestehend aus einem oder mehreren Carbiden der IV. bis VI. Nebengruppe des Periodischen Systems der Elemente und einem Metall aus der Gruppe Kobalt, Nickel und deren Legierungen durch Aufschluß in einer Salzschmelze und Weiterverarbeitung der einzelnen aufgeschlossenen Komponenten auf bekanntem Wege, d a durch g e -kennzeichnet, daß eine Salzschmelze aus 40 bis 80 Gew.-% Alkalinitrat und 20 bis 60 Gew.-% Alkalihydroxid verwendet wird.
• 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Salzschmelze aus 60 bis 70 Gew.-% Alkalinitrat und 30 bis 40 Gew.-% Alkalihydroxid verwendet wird.
• 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalinitrat und Alkalihydroxid die Natriumverbindungen eingesetzt werden.
• 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Salzschmelze weitere Salze, vorzugsweise Natriumchlorid, zur Herabsetzung des Schmelzpunktes zugesetzt werden.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Hartnetallabfällen, bestehend»aus einem oder mellrer'eß arbiden-der''~4.'bifs 6.Nébengruppe des periódischençSystems und ''Eleménte und einem Metall aus der Gruppe Kobalt, Nickel und deren Legierungen, durch Aufschluß in einer Salzschmelze und Weiterverarbeitung der einzelnen aufgeschlossenen Komponenten auf bekanntem Weg.
• Unter Hartmetallen versteht man gesinterte Werkstoffe, die sich aus den sehr harten und hochschmelzenden Karbiden der Metalle der 4. bis 6. Nebengruppe des Periodensystems und aus niedrigschmelzenden Bindemetallen der Eisengruppe aufbauen. Das Bindemetall erlaubt die pulvermetallurgische Verarbeitung der sonst nur schwer verarbeitbaren Karbide und verleiht dem Werkstoff eine gewisse Zähigkeit. Am verbreitesten sind Hartmetalle auf der Basis Wolframkarbid, oft mit Zusätzen von Titan- und Tantalkarbid, mit rund 10 Gew.-% Kobalt als Bindemittel.
• Diese Hartstoffe finden wegen ihrer sehr großen Härte, chemischen Widerstandsfähigkeit und Hitzebeständigkeit vielseitige Verwendung in Werkzeugen und hochbeanspruchten Maschinenelementen. Bei der Herstellung und Bearbeitung dieser Werkstoffe entstehen Abfälle, wie Schrott oder Schleifstaub, oft mit Schmiermitteln und sonstigen organischen und anorganischen Stoffen verunreinigt, die zur Gewinnung der Werkstoffe aufgearbeitet werden müssen.
• Hierzu sind eine Reihe von Verfahren bekannt, denen aber alle gewisse Nachteile anhaften. So wird z. B. in der US-PS 3438 730 das Herauslösen des Kobaltbindemittels aus Hartmetallen mit Phosphorsäure beschrieben.
• Das zurückbleibende Karbid ist allerdings nur schwer weiterverarbeitbar. Aus der US-PS 24 85 175 ist ein Verfahren bekannt, die Hartmetallabfälle bis oberhalb des Schmelzpunktes des Bindemittels zu erhitzen und die so erhaltene poröse Masse mit Salzsäure auszulaugen. Auch hier ist das zurückbleibende Karbidpulver nur bedingt wiederverwendbar.
• Bekannt ist auch das Chlorieren der Hartmetallabfälle (US-PS 35 60 199) und das Behandeln mit flüssigem Zink (US-PS 35 95 484). In beiden Fällen benötigt man hierzu allerdings aufwendige und komplizierte Apparaturen.
• Auch hier ist das Karbidpulver nur bedingt wiederverwendbar.
• In der US-PS 4234333 wird das anodische Herauslösen des Bindemittels in wäßriger Natronlauge beschrieben, in der US-PS 38 87 680 das Oxidieren der Hartmetallabfälle an Luft und Auflösen der Oxydationsprodukte bei höherer Temperatur und unter Druck ebenfalls in wäßriger Natronlauge. Beide Verfahren sind sehr aufwendig. In der US-PS 38 87 680 ist außerdem das Schmelzen der Abfälle mit Natriumnitrat erwähnt, das allerdings sorgfältig kontrolliert werden muß und zu Explosionen führen kann.
• Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufarbeitung von Hartmetallabfällen, bestehend aus einem oder mehreren Karbiden der IV.
• bis VI. Nebengruppe des Periodischen Systems der Elemente und einem Metall aus der Gruppe Kobalt, Nickel und deren Legierungen, durch Aufschluß in einer Salzschmelze und Weiterverarbeitung der einzelnen aufgeschlossenen Komponenten auf bekanntem Weg zu entwickeln, das einfach durchzuführen ist und zu wiederverwendbaren Produkten führt. Außerdem sollte es auch auf Hartmetalle mit Karbidmischphasen anwendbar sein.
• Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Salzschmelze eine Mischung aus 40 bis 80 Gew.-% Alkalinitrat und 20 bis 60 Gew.-% Alkalihydroxid verwendet wird.
• Vorzugsweise verwendet man eine Salzschmelze, die 60 bis 70Gew.-% Alkalinitrat und 30 bis 40 Gew.-% Alkalihydroxid enthält.
• Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die entsprechenden Natriumverbindungen zu verwenden.
• Außerdem kann man durch weitere Zusätze den Schmelzpunkt der Salzschmelze herabsetzen, vorzugsweise durch Zugabe von Natriumchlorid. Hierbei haben sich Zusätze bis zu 5 Gew.-% bewährt.
• Mit der erfindungsgemäßen Salzschmelze lassen sich alle Hartmetalle rasch und einfach aufschließen, auch solche, die als Hartstoff Mischkarbide enthalten. Die Schmelze wird in Wasser gelöst, das Filtrat und der Rückstand auf bekannte Weise zur Wiedergewinnung der kostbaren Hartmetallbestandteile weiterverarbeitet.

Claims (1)

1. Folgendes Beispiel soll die Erfindung näher erläutern: 10 kg Hartmetallschrott der ungefähren Zusammensetzung 81% WC, 6% TiC, 4% TaC + NbC und 9% Co werden in eine Salzschmelze aus 5 kg NaOH und 10 kg NaNO3 eingebracht und 2 bis 3 Stunden auf 5500 C erhitzt. Danach wird die Schmelze in Wasser eingegossen und ausgelaugt Nach dem Filtrieren verbleiben im Rückstand Kobaltoxid, Titanate, Tantalate und Niobate, während das Wolfram als Natriumwolframat ins Filtrat geht und nach den üblichen Verfahren zu Wolframpulver aufgearbeitet wird. Der Rückstand wird in Säure gelöst und ebenfalls nach bekannten Verfahren aufgearbeitet.