190811. lajstromszámú szabadalom • Eljárás keményfémhulladékok anódos oxidálására és részletes oldatba vitelére
1 2 190811 Különös előnye az eljárásnak, hogy igen tömény, mintegy 50-100 g W/l oldatok állíthatók elő, ami a továbbfeldolgozás, a megfelelő tisztaságú volfrámvegyületek jó hatásfokú kinyerése szempontjából igen előnyös. További előnyt jelent, hogy ilyen módon 1 kg keményfémhulladék mintegy 0,5-1 kg ammónium-karbonát felhasználásával vihető oldatba, ami az elektrolitikus oldás fajlagos anyagigényét igen csekéllyé teszi, és így a továbbfeldolgozás során csak csekély mennyiségű hulladékanyagképződéssel kell számolni. Tapasztalataink szerint a keményfémhulladékot anódosan egyszerű konstrukciójú berendezésben, kedvező áramfelhasználással oxidálhatjuk. Jelentősen egyszerűsíti a berendezés konstrukcióját, hogy a katód- és anódteret nem szükséges diafragmával elválasztani, mivel az anódon az oxidáció során képződő termékek a katódon nem redukálhatok. Megfigyelésünk szerint igen kedvező gyakorlati oxidációs körülmények érhetők el többek között akkor, ha az oldatok (elektrolitok) ammonium- és karbonátion koncentrációját ammónium-hidroxidot (ill. ammóniagáz), valamint C02-gázt különkülön adagolva 7-13 pH értékre állítjuk be és így az ammonium- és karbonátionok koncentrációját egymástól függetlenül szabályozzuk. Fokozható a találmány szerinti eljárás előnye, ha az anódos oxidációt kloridionok (pl. NH4C1) jelenlétében végezzük, amely a Co ionokkal stabilis komplex vegyületet képez. A jelen találmányban ismertetett eljárás további előnye, hogy a szokásos keményfémhulladék legnagyobb részét kitevő és legnagyobb értéket képviselő volfrámot nagytisztaságú oxidok vagy sók formájában nyerjük ki, ha a találmány szerinti oldás oldás után kapott oldat, feldolgozására, amelyek a volframitércek feltárásakor előállított oldatok feldolgozása során szokásos eljárásokat alkalmazzuk. Eljárásunkat az alábbi kiviteli példákon mutatjuk be. A példákban és a táblázatban a %-ok mindig tömeg %-ot jelentenek. A keményfémhulladék feloldására két, csupán méreteiben különböző berendezést építettünk, amelyek elvi felépítése a 2. ábrán látható. A berendezés hengeralakú műanyag szitaszövetből készített anódterébe 1-4 cm darabméretű keményfémhulladékot helyeztünk, melynek tömege a kisebbik berendezés esetén mintegy 0,3 kg, míg a nagyobbik berendezés esetén kb. 5 kg volt. Az edénybe betöltöttük a megfelelő elektrolitot, majd egyenáramú tápegység bekapcsolásával megindítottuk az elektrolízist. A tápegységet amperosztatikus üzemmódban üzemeltettük, és az elektrolizáló cellán átfolyó áram a kisebbik berendezés esetén 10 A, míg a nagyobb esetén 30 A volt. Az elektrolitból időnként mintát vettünk, és ennek analízise alapján állapítottuk meg az oldási sebességét. A fenti berendezésekben az alábbi eljárási változatokat valósítottuk meg: 7. példa A keményfémhulladék összetétele: 91 % WC, 9% Co. Az elektrolit összetétele : 60 g/1 (NH4)2C03. Az elektrolit pH-ja: 8,9. A cellafeszültség, ill. áram: 21 V (10 A). Az oldási sebesség: 0,61 g/Ah. 5 A fajlagos energiafelhasználás: 29,2g/kWh. 2. példa 10 A keményfémhulladék összetétele: 70% WC, 10% TaC, 8% TiC, 12% Co. Az elektrolit összetétele: 60 g/1 (NH4)2C03. Az elektrolit pH-ja: 8,9. A cellafeszültség, ill áram: 20 V (10 A). 5 Az oldási sebesség : 0,54 g/Ah. A fajlagos energiafelhasználás : 27,0 g/kWh. A keményfémhulladék összetétele: 85% WC, 3% TaC, 4% TiC, 8% Co. Az elektrolit összetétele: 120 g/1 (NH4)2C03. Az elektrolit pH-ja : 9,2. 25 A cellafeszültség, ill. áram: 10 V (30 A). Az oldási sebesség: 0,50 g/Ah. A fajlagos energiafelhasználás: 50 g/kWh. 30 4. példa A keményfémhulladék összetétele: 90% WC, 10% Co. Az elektrolit összetétele : 35 162 g/1 Na2C03 • 10 H20. Az elektrolit pH-ja: 10,5. A cellafeszültség, ill. áram: 15,5 V (10 A). Az oldási sebesség: 0,8 g/Ah. A fajlagos energiafelhasználás: 51,6 g/kWh. 40 5. példa A keményfémhulladék összetétele: 70% WC, 45 10% TaC, 8% TiC, 12% Co. Az elektrolit összetétele: 162 g/1 Na2C03 ■ 10H2O. Az elektrolit pH-ja: 10,5. A cellafeszültség, ill. áram: 22 V (10 A). 50 Az oldási sebesség : 0,26 g/Ah. A fajlagos energiafelhasználás: 11,8 g/kWh. 6. példa 55 A kemény fémhulladék összetétele: 85% WC, 3% TaC, 4% TiC, 8% Co. Az elektrolit összetétele: 120 g/1 Na2C03. Az elektrolit pH-ja: 10,7. 0Q A cellafeszültség, ill. áram: 14 V (30 A). Az oldási sebesség: 0,51 g/Ah. A fajlagos energiafelhasználás : 36,3 g/kWh. 65 4
