Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор)
The review of publications on WC–Co cemented carbide scrap recycling methods is presented. The advantages and disadvantages of different recycling methods, the requirements to scrap and the quality of the resulting products are analyzed.
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Дата: | 2007 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135474 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) / В.П. Бондаренко, Л.М. Мартынова, А.В. Галков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2007. — Вип. 10. — С. 387-392. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-135474 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бондаренко, В.П. Мартынова, Л.М. Галков, А.В. 2018-06-15T11:25:20Z 2018-06-15T11:25:20Z 2007 Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) / В.П. Бондаренко, Л.М. Мартынова, А.В. Галков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2007. — Вип. 10. — С. 387-392. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135474 669.018.25.002.8 The review of publications on WC–Co cemented carbide scrap recycling methods is presented. The advantages and disadvantages of different recycling methods, the requirements to scrap and the quality of the resulting products are analyzed. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) |
| spellingShingle |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) Бондаренко, В.П. Мартынова, Л.М. Галков, А.В. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| title_short |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) |
| title_full |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) |
| title_fullStr |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) |
| title_full_unstemmed |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) |
| title_sort |
переработка скрапа твердых сплавов группы вк (обзор) |
| author |
Бондаренко, В.П. Мартынова, Л.М. Галков, А.В. |
| author_facet |
Бондаренко, В.П. Мартынова, Л.М. Галков, А.В. |
| topic |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| topic_facet |
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| container_title |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| format |
Article |
| description |
The review of publications on WC–Co cemented carbide scrap recycling methods is
presented. The advantages and disadvantages of different recycling methods, the requirements to scrap and the quality of the resulting products are analyzed.
|
| issn |
2223-3938 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135474 |
| citation_txt |
Переработка скрапа твердых сплавов группы ВК (обзор) / В.П. Бондаренко, Л.М. Мартынова, А.В. Галков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2007. — Вип. 10. — С. 387-392. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bondarenkovp pererabotkaskrapatverdyhsplavovgruppyvkobzor AT martynovalm pererabotkaskrapatverdyhsplavovgruppyvkobzor AT galkovav pererabotkaskrapatverdyhsplavovgruppyvkobzor |
| first_indexed |
2025-11-24T16:07:15Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:07:15Z |
| _version_ |
1850850774378086400 |
| fulltext |
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
387
УДК 669.018.25.002.8
В. П. Бондаренко, член-кор. НАН Украины; Л. М. Мартынова, канд. хим. наук;
А. В. Галков, инж.
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
ПЕРЕРАБОТКА СКРАПА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ ГРУППЫ ВК (ОБЗОР)
The review of publications on WC–Co cemented carbide scrap recycling methods is
presented. The advantages and disadvantages of different recycling methods, the requirements to
scrap and the quality of the resulting products are analyzed.
Переработка твердосплавного скрапа является альтернативой импорту готовых сме-
сей и других полупродуктов производства твердых сплавов для таких стран, как Украина,
которые не имеют собственной первичной сырьевой базы 1 . Но и в странах, имеющих кру-
пнейшие в мире месторождения вольфрамовых и кобальтовых руд, таких, как Китай, все бо-
льше осознается актуальность переработки скрапа в плане экономии природных ресурсов и
снижения техногенной нагрузки на окружающую среду 2 . В развитых индустриальных
странах рынок использования вторичного сырья уже достиг высокого уровня – так, в 2000 г.
в США 46 % произведенного вольфрама было получено из вольфрамсодержащего скрапа 3 .
Экономическая целесообразность переработки скрапа связана с тем, что в различных его
видах содержится от 15 до 99 % W, тогда как в вольфрамовых рудах обычно содержится
1 % WO3, а, кроме того, скрап содержит и другие ценные компоненты, в частности, более
дорогой кобальт 4 .
К настоящему времени в мире разработано и применяется множество разнообразных
методов переработки вольфрамсодержащего скрапа и их вариантов, в связи с чем представляет
большой практический интерес анализ достоинств и недостатков этих методов, ограничений
по видам перерабатываемого скрапа и качеству получаемых регенерированных продуктов, а
также распространенности методов переработки и возможности их дальнейшего совершенст-
вования. Перечисленные аспекты составляют предмет настоящего обзора применительно к
переработке скрапа твердых сплавов группы ВК.
Различные виды скрапа, образующиеся при изготовлении и эксплуатации вольфрам-
содержащей продукции, за рубежом принято делить на две группы:
1) рыхлый (англ. soft ) скрап, к которому относят порошки, стружку, шлифовальный
шлам, пылевидные отходы;
2) плотный (англ. hard) скрап, к которому относят цельные детали и их куски.
Организация и эффективное функционирование системы сбора скрапа, его сортиров-
ки и очистки от примесей является важнейшей предпосылкой высокого качества регенера-
ции твердых сплавов и выбора оптимального метода переработки скрапа.
Согласно Ласснеру и Шуберту 4 , все методы переработки вольфрамсодержащего
скрапа можно разделить на четыре группы: металлургия расплавов, гидрометаллургия, полу-
прямая и прямая переработки.
Скрап, переработанный методами металлургии расплавов, служит источником вольф-
рама при производстве литого карбида вольфрама, ферровольфрама, плавленого вольфрама,
а также суперсплавов, стеллитов и инструментальных сталей, причем полученный таким
образом вольфрам в дальнейшем не может быть регенерирован никакими иными методами,
кроме переплава 4 . Методы металлургии расплавов непригодны для регенерации спечен-
ных твердых сплавов, в т.ч. сплавов группы ВК.
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
388
Гидрометаллургические методы позволяют преобразовывать содержащийся в скрапе
вольфрам в «первичный» паравольфрамат аммония, служащий исходным сырьем для полу-
чения любых продуктов на основе вольфрама. При этих методах переработки скрап сначала
подвергают окислению с помощью нагрева на воздухе или в присутствии химикатов для пе-
ревода вольфрама в шестивалентное состояние, в котором он хорошо растворяется в щелоч-
ной среде. Все последующие технологические операции совпадают с операциями переработ-
ки рудных концентратов 4 .
Методы гидрометаллургии весьма универсальны – сырьем для них может служить как
рыхлый, так и твердый скрап, к тому же содержащий примеси и неоднородный по химиче-
скому составу. Существенным ограничением является высокая стоимость переработки,
большой расход электроэнергии и химических реагентов, образование химических отходов,
сложность оборудования и технологии. Тем не менее, гидрометаллургическая переработка
скрапа обладает высокой конкурентоспособностью, о чем говорят статистические данные
Международной ассоциации вольфрамовой промышленности (ITIA). Согласно данным, по-
лученным от компаний в США, Японии и Европе, в 2001 г. 70 % паравольфрамата аммония
(англ. АРТ) было получено из вольфрамсодержащего скрапа и только 30 % – из рудных кон-
центратов 3 .
Методы гидрометаллургии пригодны для регенерации любых спеченных твердых спла-
вов, но с учетом экономических соображений предпочтительно подвергать такой переработке
скрап многокомпонентных сплавов: группы ВК с легирующими добавками, групп ТК и ТТК, а
также скрап, не рассортированный по маркам сплавов. В процессе выщелачивания вольфрам
переходит в раствор, а другие компоненты, в т.ч. и такие ценные, как кобальт, никель, тантал,
образуют нерастворимые оксиды. Важно отметить, что вольфрам и его соединения, получае-
мые методами гидрометаллургии из скрапа и из рудных концентратов, практически неотличи-
мы друг от друга 3 , а побочные продукты переработки скрапа такие, как оксиды, сами явля-
ются ценным сырьем для получения содержащихся в них металлов. Продуктами гидрометал-
лургической переработки скрапа твердых сплавов ВК являются паравольфрамат аммония и
оксид кобальта.
Наряду с классическим и модернизированным химическими процессами 4 , приме-
няющимися в гидрометаллургии для получения паравольфрамата аммония, предложено
множество химических методов регенерации твердых сплавов, наиболее известные из них –
хлорирование, нитратный, метод фирмы «Metek Metal Technology Ltd.» (Израиль) и др. 3 .
Общим достоинством химических методов является то, что они могут применяться для об-
работки различных видов скрапа и существенно снижать содержание примесей, а общим
недостатком – высокие капитальные и эксплуатационные затраты, экологические проблемы.
Полупрямой переработке обычно подвергают скрап двух- и трехфазных твердых сплавов
и тяжелых сплавов (типа ВНЖ). В результате химического растворения одного из компонентов
сплава резко снижается целостность и, соответственно, прочность сплава, после чего измельче-
ние скрапа в порошок не представляет затруднений. Избирательное извлечение в раствор связки
может осуществляться либо воздействием кислотой (фосфорной, серной, азотной, соляной и
пр.), либо одновременным воздействием химического (кислота) и механического (мокрый раз-
мол) факторов, либо электролизом.
Недавно 5 был предложен усовершенствованный метод растворения кобальтовой
связки твердосплавного скрапа в подогретом водном растворе уксусной кислоты с одновре-
менным введением кислорода под давлением. По мнению авторов, метод является экологи-
чески и экономически выгодным, поскольку: 1) реагенты – кислород и органическая уксус-
ная кислота – являются приемлемыми с экологической точки зрения в отличие от приме-
няющихся с той же целью неорганических кислот; 2) скрап размером в несколько см может
обрабатываться без предварительного дробления, что исключает загрязнение Fe; 3) карбиды
W, Ti, Ta, Nb и их твердые растворы, такие, как (W, Ti, Ta, Nb)C, сохраняются в своем пер-
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
389
вичном составе, что обеспечивает высокое качество регенерированного порошка (остаточное
содержание Со составляет 0,63 %); 4) кобальт и уксусная кислота регенерируются одно-
временно в процессе осаждения из раствора ацетата кобальта нанокристаллического Со3О4,
восстановливаемого водородом (при этом следует учитывать, что если в кобальтовой фазе
содержатся W, Cr, V, Fe, то они переходят в раствор). Скорость экстракции кобальта зависит
от состава сплава – чем более мелкозернистый сплав, тем более затрудненным является
проникновение растворителя и кислорода внутрь скрапа и тем длительней процесс. Для
полного извлечения Со обычно требуется несколько суток.
Прямая переработка, как следует из самого названия, обеспечивает преобразование
скрапа в порошок такого же химического состава, как у исходного скрапа, причем это может
достигаться как химическим, так и физическим воздействием или комбинацией того и друго-
го. Методы прямой переработки предназначены, главным образом, для регенерации спечен-
ных твердых сплавов и тяжелых сплавов на основе вольфрама. Основным условием получе-
ния качественных регенерированных сплавов является высокая чистота исходного скрапа,
как в отношении примесей, так и состава (не допускается смешивание различных марок
сплавов или сплавов одной марки, но с различным размерным диапазоном зерен WC), а так-
же отсутствие дополнительного загрязнения в ходе самого процесса переработки. По срав-
нению со всеми другими (непрямыми) методами прямая переработка выгодно отличается
низким потреблением энергии и химических реагентов, минимальными потерями продукта и
отходами, наименьшей стоимостью переработки скрапа 4 .
Наибольшее распространение получили такие методы прямой переработки, как цин-
ковый, холодноструйный, виброразмол, окисление–восстановление.
Цинковый метод впервые описан в патенте США 6 , авторы которого идею «разруше-
ния» твердого сплава расплавленным цинком вследствие его реакции с кобальтом, предло-
женную в Британском патенте 7 , дополнили идеей последующей отгонки цинка при повы-
шенной температуре и пониженном давлении. Остающийся после отгонки цинка хрупкий спек
карбидных зерен и кобальта легко измельчается в мельнице, а сконденсированный цинк может
повторно использоваться. Таким образом, данный процесс переработки является безотходным.
В США цинковым методом перерабатывается до 25 % скрапа твердых сплавов 3 .
В 4 отмечается, что состав конечного продукта, полученного цинковым методом, поч-
ти идентичен составу исходного материала и отличается лишь тем, что в нем дополнительно
содержится не более 50 ppm Zn и примерно 0,1 % Fe (натирается при размоле), а, кроме того,
уменьшается количество углерода на 0,12–0,15 %. Технологическое оборудование завода «По-
бедит» (г. Владикавказ, Россия) обеспечивает содержание остаточного цинка 0,02 % 8 .
Сравнение образцов, изготовленных по технологическим режимам принятым для сплава ВК8,
показало, что регенерированный сплав обладает по сравнению с исходным несколько пони-
женной прочностью в (1800 МПа против 1810 МПа) и повышенной твердостью HRA (89,5
против 89,0), большей однородностью и мелкозернистостью и, как следствие, закономерно
возросшей износостойкостью 9 .
В 10 перечисляется целый ряд ограничений, присущих цинковому методу, а именно:
1) крупные куски твердосплавного скрапа должны обрабатываться более чем один
раз;
2) надлежащее удаление цинка достигается лишь при двух дистилляциях;
3) процесс не обладает рафинирующей способностью;
4) цинк должен быть химически чистым и не содержать нелетучих примесей, которые
остаются в регенерированном порошке;
5) при повторных циклах переработки происходит прогрессирующее накопление
примесей;
6) проблемной является регенерация твердых сплавов с модифицированными связка-
ми и покрытиями, такими, как оксид алюминия.
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
390
В 9 также указывается, что цинковый метод наиболее подходит для регенерации
WC–Co сплавов.
Холодноструйный метод представляет собой механическое измельчение частиц скра-
па (–6 меш) при помощи сильной струи воздуха, которая разгоняет частицы до скорости,
равной почти 2М (М – число Маха, равное скорости звука), при которой энергия удара час-
тиц о твердосплавную неподвижную преграду оказывается достаточной для разрушения час-
тиц на мелкие осколки размером вплоть до 1,5–2,0 мкм 11 . При ударе имеющаяся окисная
пленка слущивается и уносится с отработанным воздухом, при этом струя воздуха, сильно
охладившаяся на выходе из диффузора вследствие расширения, защищает измельченный
скрап от окисления. После просева полученного порошка остатки на сите возвращаются на
повторную переработку. Выход продукта составляет 90–92 %. Как отмечается в 10 , основ-
ным ограничением для данного процесса является невозможность измельчения твердых
сплавов с высоким содержанием кобальта вследствие их повышенной вязкости, а также на-
личие в регенерированном порошке некоторого количества кислорода и элементов (в основ-
ном Fe), из которых изготовлена помольная камера. Метод «холодной струи» (англ.
coldstream process) может сочетаться с цинковым методом, при этом после инфильтрации
цинка в твердый сплав производится измельчение скрапа при помощи воздушной струи с
последующей дистилляцией цинка 4 . На наш взгляд, этот метод имеет следующие недос-
татки: весьма сложное аппаратурное оформление; полученный порошок будет содержать
крупные частицы ( 40 мкм) твердого сплава, т.к. применять сита с размером ячеек 40 мкм
нет возможности; увеличенный унос с потоком воздуха мелких частиц порошка.
Более простым в исполнении является метод механического истирания и дробления кус-
ков скрапа в вибрационных мельницах [12]. Процесс виброразмола характеризуется достаточно
высокой энергонасыщенностью и скоростью, а получаемые регенерированные сплавы группы
ВК имеют показатели близкие к стандартным – более высокие по твердости и несколько мень-
шие по прочности. При увеличении времени размола сверх оптимального, определяемого экспе-
риментально, в структуре появляются дефекты в виде повышенной пористости и фазы η1 (по-
следнее свидетельствует о некоторой потере углерода) и, как следствие, физико-механические
свойства регенерированных сплавов снижаются. Недостатком метода является накопление про-
межуточной фракции, которую следует отсевать от более крупных для поддержания необходи-
мой интенсивности дробления, но которая не может быть использована как стандартная смесь.
Метод окисления–восстановления применяется для регенерации тяжелых сплавов. Бу-
дучи дополнен операцией карбидизации, метод может успешно применяться для регенерации
и твердых сплавов. Такой многостадийный процесс, описанный в патенте США 13 , был реа-
лизован в различных вариантах в лабораторном и в промышленном масштабах, а также полу-
чил дальнейшее развитие, в частности, в Украине (см. далее). Для переработки скрапа по это-
му методу дополнительно требуется только печь для окисления, при этом остальное оборудо-
вание может быть тем же, что и для обычного производства твердых сплавов. По мнению ав-
торов патента, регенерированные этим методом сплавы соответствуют тем же техническим
требованиям, что и исходные сплавы, но цена их изготовления ниже более чем наполовину.
В Институте сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины (г. Киев) был
предложен термохимический способ регенерации твердых сплавов, в основу которого поло-
жен совмещенный процесс восстановления–карбидизации окисленных продуктов в одной пе-
чи в метано-водородной среде строго контролируемого состава 14–17 . В качестве сырья для
переработки этим методом может использоваться скрап как с припоем, так и без него. Скрап
сначала проходит обязательный этап очистки растворами солей, которые при гидролизе обра-
зуют щелочь, например, водным раствором кальцинированной соды, подогретым до 40–50 С,
после чего он подвергается окислению, в процессе которого происходит выгорание углерода и
превращение кускового материала в легкоизмельчаемую пористую смесь продуктов окисле-
ния: триоксида вольфрама (WO3) и вольфрамата кобальта (СоWO4). Процесс восстановления
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
391
совмещают с процессом карбидизации, проводя их в метано-водородной среде, в которой со-
держание метана превышает его равновесную концентрацию над WC, но не превышает его
равновесную концентрацию над графитом, поскольку только при таких условиях науглерожи-
вание W и W2C до WC происходит без угрозы выделения свободного углерода 17 . Регенери-
рованные таким образом порошки содержат только две фазы (WC и Co) и имеют стехиометри-
ческое содержание углерода. Данный метод является экологически чистым, простым, не тре-
бующим больших затрат. Производственные испытания деталей АВД, резцов, штампов и др.,
изготовленных из регенерированных по данной технологии твердых сплавов ВК6, ВК8, ВК15,
показали, что их эксплуатационная стойкость составляет 85–100 % от стойкости аналогичных
деталей, изготовленных из стандартных сплавов.
Данный метод хорошо дополняется высокопроизводительным методом электрофизи-
ческого диспергирования лома твердых сплавов в жидкой среде 18 , также разработанным в
Украине в НИК «Микропорошковые технологии» (г. Киев). Производительность небольшого
реактора составляет сотни кг порошка в сутки с размерами частиц 1–5 мкм. Проблемой явля-
ется значительное окисление мелких частиц, выделение свободного углерода и продуктов
гидролиза спирта вследствие высоких температур, возникающих при проскакивании искр
между кусками лома. Применение процесса восстановления–карбидизации в газовой среде
обеспечивает доводку полученных в реакторе порошков до нужной кондиции.
Оба метода внедрены на ГНПП «АЛКОН-ТВЕРДОСПЛАВ» концерна АЛКОН НАН
Украины. Здесь же освоен способ компактирования пылевидных твердосплавных отходов в
крупные куски для последующей их переработки. В настоящее время в Украине переработка
скрапа твердых сплавов производится преимущественно прямыми методами. Цинковый ме-
тод применяют фирма «Карма» (г. Светловодск»), ООО «Технокор» (г. Харьков); метод ме-
ханического дробления лома применяет ООО «Инструмент» (г. Светловодск); окислительно-
восстановительный метод применяет СКТС и ТМ (г. Светловодск). Методы химической пе-
реработки скрапа пока не нашли широкого применения в Украине. Разработанный ГИЦТС
«Светкермет» проект создания мощного перерабатывающего производства гидрометаллур-
гическим методом до сих пор не реализован из-за отсутствия необходимых крупных инве-
стиций. В ограниченных объемах химический метод применяют фирмы «Горизонт»
(г. Днепропетровск) и «Синтез» (г. Днепродзержинск), выпускающие триоксид вольфрама.
Вместе с тем потенциальные возможности украинских предприятий позволяют полностью
обеспечить потребности Украины в твердосплавном сырье при условии надлежащим обра-
зом организованного сбора вольфрамсодержащего скрапа и переработки импортных пара-
вольфрамата аммония, оксидов вольфрама и кобальта.
Выводы
1. С течением времени значение переработки скрапа твердых сплавов будет все более
возрастать, и в будущем регенерированные сплавы станут доминирующими на мировом
рынке, что вытекает из экономических, экологических и ресурсосберегающих соображений.
2. Необходимым условием достижения высокого качества регенерированных продуктов,
в особенности для методов прямой регенерации, является организация системы тщательного
предварительного сбора, сортировки по маркам и очистки скрапа от посторонних примесей.
3. Наиболее универсальным, но и наименее экономичным является гидрометаллурги-
ческий метод.
4. Методы прямой регенерации твердых сплавов являются самыми экономичными и эко-
логически чистыми. Они могут осуществляться даже в условиях мелкосерийного производства,
тогда как гидрометаллургический метод рационален в условиях крупносерийного производства.
5. Полупрямые методы смогут найти широкое применение только после разработки
высокопроизводительного и экологически чистого способа извлечения связки из твердого
сплава и химически стойкой аппаратуры для размола.
Выпуск 10. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
392
Литература
1. Коломоєць В. Т., Шаповал О. М., Ситник О. О., Золотарьов Г.Р., Федотьєв М. О. Сиро-
винна база твердосплавної промисловості України // Інструментальний світ. – 1998. –
№ 3. – С. 49–50.
2. Liu Sha, Liu Gang, Yang Gui-bin, Huang Ze-lan. A new environmental-acceptable process for
regeneration of cemented carbide scraps // Rare Metals and Cemented Carbides. – 2004. –
Vol. 32 – N. 2. – P. 21–23, 32 (in Chinese).
3. Kim B. Shedd. Tungsten recycling in the United States in 2000, Open-file report 2005-1028,
published 2005 online only, assessed at // URL: http://pubs.usgs.gov/of/ 2005/1028 /index.html.
4. Lassner E., Schubert W.-D. Tungsten: properties, chemistry, technology of the element, alloys,
and chemical compounds. – New York: Kluwer Academic / Plenum Publishers, 1999. – 422 p.
5. Edtmaier C., Schiesser R., Meissi C., Shubert W. D., Bock A., Schoen A., Zeiler B. Selective
removal of the cobalt binder in WC/Co based hardmetal scraps by acetic acid leaching // Hy-
drometallurgy. – 2005. – 76 – N. 1–2. – P. 63–71.
6. Patent 3595484 USA, IPC B 02 С 19/12. Reclamation of refractory carbides from carbide mate-
rials / P. G. Barnard, A. G. Starliper, H. Kenworthy. – Publ. July 27, 1971.
7. Patent 582921 Great Britain, IPC C 22 C 3/00. Process for separation and recovery of hard con-
stituents from sintered hard metals / E. M. Trent. – Publ. Dec. 2, 1946.
8. Панов В. С., Чувилин А. М., Фальковский В. А. Технология и свойства спеченных твер-
дых сплавов и изделий из них. – М.: МИСИС, 2004. – 464 с.
9. Биндер С. И., Каспарова Т. В., Зеликман А. Н. Регенерация твердых сплавов из кусковых
отходов и неперетачиваемых пластин термоэкстракционным способом // Цветные метал-
лы. – 1982. – № 3. – С. 92–94.
10. Upadhyaya G. S. Cemented tungsten carbide: production, properties, and testing. – Westwood,
New Jersey: Noyes Publications, 1998. – 403 p.
11. Walraedt J. The cold stream process: a new powder production equipment // Powder Metall. Int.
– 1970. – Vol. 2 – N. 3. – P. 24–27.
12. Федотьєв А. М. Працездатність різальних пластин із порошків твердого сплаву, регенеро-
ваних методом вібророзмелу: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Кіровоград, 2003. – 18 с.
13. Patent 3953194 USA, IPC B 22 F 1/00. Process for reclaming cemented metal carbide /
A. G. Hartline, III; J. A. Campbell; T. T. Magel. – Publ. Apr. 27, 1976.
14. Термохимический способ регенерации отходов твердых сплавов с применением метано-
водородной газовой среды прецизионного состава / В. П. Бондаренко, Э. Г. Павлоцкая,
Л. М. Мартынова, В. Ф. Мошкун // Прогрессивные методы и средства обеспечения каче-
ства изготовления деталей машин: Сб. тез. докл. науч.-техн. конф. – Н. Новгород, 1992. –
С. 108 – 109.
15. Патент 2624 Україна, МПК
5
В 22 F 9/16, С 22 В 7/00. Спосіб переробки відходів вольф-
рамо-кобальтових твердих сплавів / В. П. Бондаренко, Е. Г. Павлоцька, Л. М. Мартинова
та ін. – Опубл. 26.12.94, Бюл. № 5-I. – С. 3.85.
16. Бондаренко В. П., Павлоцкая Э. Г. Спекание вольфрамовых твердых сплавов в
прецизионно контролируемой газовой среде. – К.: Наук. думка, 1995. – 204 с.
17. Бондаренко В. П., Мартынова Л. М., Павлоцкая Э. Г. Переработка сортированных куско-
вых отходов вольфрамовых твердых сплавов и изготовление элементов аппаратов высо-
кого давления из переработанных отходов // Інструментальний світ. – 1998. – № 3. – С.
52–56.
18. Патент 70117А Україна, МПК
7
В 22 F 9/00, С 22 В 7/00. Спосіб переробки відходів мета-
локерамічних твердих сплавів, що містять карбіди тугоплавких металів / В. Г. Каплунен-
ко, О. В. Мірошніченко, М. К. Монастирьов, В. П. Бондаренко. – Опубл. 15.09.2004, Бюл.
№ 9. – С. 4.71.
Поступила 11.07.07.
|