[发明专利]一种从废旧Ti（C,N)基金属陶瓷中回收碳化物的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中回收碳化物的方法，属于金属陶瓷复合材料制造领域。具体公开了：将Ti(C,N)基金属陶瓷破碎，依次经盐酸、硝酸溶解后，将固液分离得到的固体洗涤、湿磨、干燥，实现碳化物的回收；在经盐酸、硝酸溶解后，还包括经硝酸和氢氟酸混合液溶解的步骤。本发明根据废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中所含成分的不同，选用盐酸、硝酸以及硝酸+氢氟酸混合液进行特定碳化物的提取，可以灵活选取实施步骤从而获得Mo₂C、WC、TaC和NbC中的一种或多种。本发明无需进行焙烧、浸取、结晶等复杂工艺流程，回收的碳化物可以直接用于Ti(C,N)基金属陶瓷的制备。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷复合材料制造领域，特别是涉及一种从废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中回收碳化物的方法。

背景技术

碳氮化钛基金属陶瓷作为一类钛系硬质合金，因其较钨钴硬质合金具有更高的红硬性，更好的抗氧化性和更强的耐磨性，被用于制造切削工具、耐磨零件的烧结体,并且因其优异的表面加工质量，常被应用于半精加工和精加工中。

然而，随着碳氮化钛基金属陶瓷的大量应用，废旧碳氮化钛基金属陶瓷也在随之增加，虽然原料中不包含贵金属，但其价格依然坚挺，再加之废旧碳氮化钛基金属陶瓷容易收集，因而研发从废旧碳氮化钛基金属陶瓷回收原料的技术，实现节约资源，保护环境以及原料的再利用具有重大意义。

碳氮化钛基金属陶瓷具有极高的强度，无法直接回收用于再次制造，而在碳氮化钛基金属陶瓷中，碳化物是其中的主要成分之一，具有用量较大，以及除Mo₂C外都与特定无机酸溶液反应等特点，成为最值得从废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中回收的原料。然而，利用无机酸溶解、焙烧、浸取、结晶、沉淀等方法从废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中分离W、Mo、Ti、Co、Ni等金属成分不但工艺流程复杂，其提取出的金属元素还需进行碳化才能制备出生产Ti(C,N)基金属陶瓷的原料WC、Mo₂C等。

目前针对废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中直接回收碳化物还没有成体系的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种从废旧Ti(C,N)基金属陶瓷中回收碳化物的方法，以解决上述现有技术存在的问题，将Ti(C,N)基金属陶瓷中的特定碳化物分离提取出来，从而实现Ti(C,N)基金属陶瓷中的特定种类碳化物的回收再利用，大大节约了资源。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种从Ti(C,N)基金属陶瓷中回收碳化物的方法，包括以下步骤：

将所述Ti(C,N)基金属陶瓷破碎，依次经盐酸、硝酸溶解后，将固液分离得到的固体洗涤、湿磨、干燥，实现所述碳化物的回收；

所述Ti(C,N)基金属陶瓷包括第一陶瓷相、第二陶瓷相和金属相；所述第一陶瓷相为碳氮化钛，第二陶瓷相为第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素的碳化物；金属相为钴和/或镍。

优选的，所述盐酸的体积分数为20％～30％，所述硝酸的体积分数为30％～40％。

优选的，按质量分数计，所述第一陶瓷相为20％～60％，所述金属相为10～20％，其余为第二陶瓷相。

优选的，所述第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素的碳化物为Mo₂C、WC、TaC和NbC中的一种或多种，回收方法包括以下步骤：

将所述Ti(C,N)基金属陶瓷破碎，依次经盐酸、硝酸、硝酸和氢氟酸混合液溶解后，将固液分离得到的固体洗涤、湿磨、干燥，实现所述碳化物的回收。

更优选的，所述第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族元素的碳化物还包括VC和/或Cr₃C₂。