DE2726817C2 - Verfahren zur Rückgewinnung von Ta(Nb)C-WC-TiC-Mischcarbiden aus Hartmetallschrott - Google Patents
Verfahren zur Rückgewinnung von Ta(Nb)C-WC-TiC-Mischcarbiden aus HartmetallschrottInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur wirtschaftlichen Aufarbeitung von Ta-W-Ti-Carbidhaltigem
und/oder Nb-W-Ti-Carbid-haltigem Hartmetallschrott, wobei die besonders wertvollen, sogenannten
»Triplecarbide« in reiner, wiederverwendbarer Form zurückgewonnen werden.
Hartmetallschrott fällt in Form unbrauchbar gewordener Werkzeugteile oder Werkzeuge aus Hartmetall
und als Ausschußteile bei der Fertigung von Hartmetallformteilen an.
Diese Teile können in der einfachsten Form aus Wolframcarbid und Kobalt bestehen, meistens sind die
Zusammensetzungen jedoch komplexer, da man nur durch Zugabe von anderen Carbiden, wie zum Beispiel
TaC, TiC NbC und so weiter, Schneidwerkzeuge mit den geforderten Eigenschaften an Härte und Biegebruchfestigkeit
herstellen kann. Für diese Werkzeuge können Carbide zwar als Einzelcarbide eingesetzt werden, meist
jedoch geschieht der Einsatz in Form von Mischkristallen mehrerer Carbide, um weitere Eigenschaftsverbesserungen
zu erzielen. Diese Mischkristalle sind wegen ihrer komplizierten Herstellung relativ teuer. Sie sind
die im Hartmetall enthaltenen wertvollsten Hartstoffe. Ihre Gewinnung aus dem Hartmetallschrott ist daher
von großer technischer Bedeutung.
Bisherige Verfahren zur Aufarbeitung von Hartmetallschrott beruhen entweder auf
a) der selektiven Auflösung des Bindeinetalles aus Hartmetallen durch schwache Säuren oder Ammoniaklösungen
unter Anwendung von Oxidationsmitteln, wie sie z. B. in den US-Patenten 34 38 730,
36 35 674 und der DOS 19 06 790 genannt werden und
b) in der Zerstörung des Bindemetallgefüges durch Zinkschmelzen und anschließender Abdestillation
des Zinks, wie im US-Patent Nr. 35 95 484 beschrieben, und
c) durch komplette chemische Verarbeitung des Hartmetalles entweder durch oxidierende Chlorierung
nach dem Schweizer Patent Nr. 4 85 600 oder durch oxidierendes Rösten des Schrottes mit
anschließender naß-chemischen Verarbeitung nach bekannten Verfahren, z.B. US-Patent Nr.
27 04 240.
Bei den Verfahren a) erhält man neben den Lösungen des Bindemetalles das Gemisch der im Schrott
verbleibenden Carbide ohne eine Trennung nach Mono- und Mischcarbiden.
ίο Für das Verfahren b) gilt dasselbe, wobei noch zu
bemerken ist, daß Verunreinigungen durch Lotmetalle ebenfalls in der Hartmetallbindemischung verbleiben.
(Hartmetallplättchen werden häufig auf ihren Haltern mit Hartlot aufgelötet) Bei der Rückgewinnung der
Hartmetallplättchen werden diese von den Haltern heruntergeschlagen, wobei Lot am Hartmetall haften
bleibt
Die unter c) genannten Verfahren zerstören die Carbide durch Oxidation vollständig, gestatten jedoch
μ eine chemische Abtrennung von sämtlichen Verunreinigungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die wertvollen Mischkristalle von Ta-W-Ti-Carbid
und/oder Nb-W-Ti-Carbid(»Triplecarbide«) getrennt von den Monocarbiden, z. B. Wolframcarbid, als reine,
wiederverwendbare Produkte zurückzugewinnen.
Überraschenderweise wurde nämlich gefunden, daß in (Ta-W-Ti)C- und/oder (Nb- W-Ti)C-haltigem Hartmetallschrott,
das Bindemetall, ζ. B. Kobalt, ebenso wie das nicht als Mischkarbidphase gebundene Wolframcarbid
von verdünnter, 10 bis 30%iger Salpetersäure oxidiert und/oder gelöst v/erden, während die interessanten
Mischcarbidphasen wie Ta-W-Ti-Carbid und/oder Nb-W-Ti gar nicht oder nur in sehr geringem Maße
angegriffen werden.
Die Reinigung der ungelösten Triplecarbid-Mischkristalle vom Bindemetall erfolgt durch Auslaugen der nun
als Nitratsalz vorliegenden Metallverbindungen mit Wasser oder verdünnter Salpetersäure. Die in Wasser
oder Salpetersäure schwer lösliche, durch Einwirkung der Salpetersäure aus Wolframcarbid entstandene
Wolframhydratsäure wird anschließend durch Auslaugen mit alkalischen Medien wie Ammoniaklösung von
den Mischcarbid-Kristallen abgetrennt, so daß am Ende des Prozesses als Filterrückstand die Mischkarbide
anfallen.
Die Weiterverarbeitung der Mischkarbidphase mit dem Zweck einer Nachreinigung und Entfernung von
geringen Mengen bei der Salpetersäurobehandlung
so entstandener, noch anhaftender Oxide ist nach zwei
Verfahrensvarianten möglich:
a) Die Mischkarbide werden mit verdünnter Flußsäure nachgewaschen, wodurch die anhaftenden
Tantal-, Titan- und/oder Nioboxide entfernt werden.
b) Die durch Oxid-Sauerstoff verunreinigte Mischkarbidphase wird einer Nachkarburierung mit Kohlenstoff
(Ruß, Graphit) unterworfen, um das ursprüngliehe Metall/Kohlenstoffverhältnis wieder herzustellen.
Im Zuge dieser Nachkarburierung ist es zusätzlich möglich, eine Korrektur in der Zusammensetzung durch
Zugabe einer oder mehrerer Carbid-Komponenten vorzunehmen.
Die Kosten für den beschriebenen Prozeß sind im Vergleich zur Herstellung von Mischkarbiden aus
reinen Komponenten ungewöhnlich nisdrig. Das nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Mischkarbid
ist von einem Originalprodukt nicht zu unterscheiden. Es zeigt außerdem keine qualitätsmindernden Eigenschaften
für daraus hergestellte Hartmetallkörper.
1000 g pulverisierter Ta-, Nb- und Ti-haltiger
Hartmetallschrott der Zusammensetzung
68,1 W | 8,1% Co |
63% Ta | 0,8% Fe |
73% Ti | 6,1% C |
2.0% Nb |
wurden in sieben Liter 25%iger Salpetersäure unter Rühren bei 80° Celsius sechs Stunden hng behandelt
Die Lösung wurde vom Rückstand getrennt, sie enthielt nahezu das gesamte Kobalt, das mit dem Hartmetallschrott
eingebracht wurde.
Der Rückstand wurde mit vier Liter Ammoniakwasser aufgerührt, wobei das Wolframoxidhydrat gelöst
wurde, das sich durch die Salpetersäurebehandlung aus dem mischkristallfreiem Wolframcarbid gebildet hatte.
Nach dem Trocknen blieb ein Rückstand von 404 g.
Analyse:
49.6Ψ0 W
18,40/0 Ti
16.70/0 Ta
18,40/0 Ti
16.70/0 Ta
5,0% Nb
2,6% O
8,05% C Die Rückstand wurde halbiert und nach getrennten Methoden weiterverarbeitet:
2,6% O
8,05% C Die Rückstand wurde halbiert und nach getrennten Methoden weiterverarbeitet:
Die erste Hälfte wurde sechs Stunden lang mit einem Liter 5%iger Flußsäure gerührt. Es resultierten
nach dem Trocknen 178 g Mischcarbid mit folgender Analyse:
55,6% W | 0,03% Fe |
16,2% Ti | 0,04% Co / |
14,6% Ta | 0,08% ChL-R. |
4,1% Nb | 0,01% H |
9,l%ges.C | 0,05% N |
0,09% fr. C | 0,09% O |
Der zweiten Hälfte wurden 2,0% Ruß zugemischt; sie wurde bei 1700° Celsius im Vakuum nachcarburiert
Nach dem Aufmahlen enthielt dieses Produkt:
50,05% W | 0,05% Fe |
183% Ti | 0,06% Co |
16,9% Ta | 0,002% H |
5,1% Nb | 0.04% N |
9,18% ges. C | 0,10% O |
O,12O/o fr. C | 0,05% ChL-R |
Die Strukturuntersuchung ergab, daß eine reine Mischkristallphase vorliegt
Claims (3)
1. Verfahren zur Aufarbeitung von TaWTi-Carbid
und/oder NbWTi-C u-bid-haltigeni Hartmetallschrott,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemetall Kobalt oder Nickel bei erhöhter Temperatur mit 10 bis 30%iger Salpetersäure
herausgelöst wird, wobei das nicht als Mischkristall
gebundene Wolframcarbid in Wolframoxidhydrat umgewandelt und mit alkalischen Medien gelöst
wird und anschließend die TaWTi-Carbid-und/oder
NbWTi-Carbidmischkristalle nach einer zusätzlichen Behandlung in 5 bis 10%iger Flußsäure in
reiner Form erhalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle der Flußsäure-Behandlung eine Nachcarburierung der Carbidmischkristalle im
Vakuum bei 1500 bis 2000° Calsius vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, bei der mit Salpetersäure
behandelt wird, 60-90" C beträgt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772726817 DE2726817C2 (de) | 1977-06-14 | 1977-06-14 | Verfahren zur Rückgewinnung von Ta(Nb)C-WC-TiC-Mischcarbiden aus Hartmetallschrott |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19772726817 DE2726817C2 (de) | 1977-06-14 | 1977-06-14 | Verfahren zur Rückgewinnung von Ta(Nb)C-WC-TiC-Mischcarbiden aus Hartmetallschrott |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2726817A1 DE2726817A1 (de) | 1979-01-04 |
DE2726817C2 true DE2726817C2 (de) | 1982-08-12 |
Family
ID=6011509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772726817 Expired DE2726817C2 (de) | 1977-06-14 | 1977-06-14 | Verfahren zur Rückgewinnung von Ta(Nb)C-WC-TiC-Mischcarbiden aus Hartmetallschrott |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2726817C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011000955A1 (de) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Deutsche Edelstahlwerke Gmbh | Verfahren zur Rückgewinnung von Hartstoffpartikeln |
CN103495736A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-08 | 成都名钨科技有限责任公司 | 一种硬质合金生坯回收利用方法 |
Families Citing this family (1)
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SE457089B (sv) * | 1986-02-05 | 1988-11-28 | Sandvik Ab | Saett att behandla en blandning av haardmetallkroppar foer att skilja dessa fraan varandra paa grundval av deras sammansaettningar och/eller strukturer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1095520B (de) * | 1958-11-24 | 1960-12-22 | Oregon Metallurg Corp | Verfahren zur Wiedergewinnung von Metallen der Eisengruppe von Legierungen |
-
1977
- 1977-06-14 DE DE19772726817 patent/DE2726817C2/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011000955A1 (de) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Deutsche Edelstahlwerke Gmbh | Verfahren zur Rückgewinnung von Hartstoffpartikeln |
DE102011000955A9 (de) * | 2011-02-25 | 2012-11-08 | Deutsche Edelstahlwerke Gmbh | Verfahren zur Rückgewinnung von Hartstoffpartikeln |
CN103495736A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-01-08 | 成都名钨科技有限责任公司 | 一种硬质合金生坯回收利用方法 |
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DE2726817A1 (de) | 1979-01-04 |
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