Menu Kandungan
● Pengenalan Karbida Tungsten
>> Aplikasi Tungsten Carbide
● Kaedah Kitar Semula untuk Tungsten Carbide
>> 1. Kaedah lebur zink
>> 2. Kaedah Elektrolytic
>> 3. Kaedah kitar semula langsung
>> 4. Kaedah Leaching Asid
>> 5. Elektrolisis garam cair
● Faedah kitar semula Tungsten Carbide
● Cabaran dalam kitar semula Tungsten Carbide
● Perkembangan dan inovasi industri
● Kesimpulan
● Soalan Lazim
>> 1. Apakah kaedah utama untuk mengitar semula karbida tungsten?
>> 2. Mengapa kitar semula karbida tungsten penting?
>> 3. Apakah cabaran dalam kitar semula karbida tungsten?
>> 4. Apakah kadar kitar semula global tungsten carbide?
>> 5. Bagaimanakah kaedah elektrolitik berbeza daripada kaedah kitar semula yang lain?
● Petikan:
Tungsten Carbide, sebatian tungsten dan karbon, terkenal dengan kekerasan yang luar biasa dan rintangan haus, menjadikannya bahan penting dalam pelbagai aplikasi perindustrian, termasuk alat pemotongan, memakai bahagian, dan abrasif. Walau bagaimanapun, tungsten adalah sumber yang jarang dan terhingga, yang menggariskan kepentingan kitar semula Tungsten carbide untuk memastikan kelestarian dan mengurangkan kesan alam sekitar. Artikel ini menyelidiki kitar semula tungsten carbide, meneroka kaedah, faedah, dan cabaran yang berkaitan dengan kitar semula.
Pengenalan Karbida Tungsten
Tungsten karbida digunakan terutamanya dalam bentuk karbida simen, yang terdiri daripada zarah tungsten karbida yang terikat bersama oleh matriks kobalt. Kandungan kobalt biasanya berkisar antara 5% hingga 14%, dan ia memainkan peranan penting dalam menentukan sifat mekanik produk akhir. Penggunaan karbida tungsten yang meluas dalam industri seperti automotif, aeroangkasa, dan pembuatan menyoroti keperluan untuk proses kitar semula yang cekap untuk memulihara sumber dan mengurangkan kemerosotan alam sekitar.
Aplikasi Tungsten Carbide
- Alat pemotongan: Tungsten Carbide digunakan dalam alat pemotongan kerana kekerasan yang tinggi dan rintangan untuk dipakai.
- Pakai bahagian: Ia digunakan dalam bahagian memakai seperti muncung dan meterai kerana keupayaannya untuk menahan tekanan dan suhu yang tinggi.
- Bahan -bahan yang kasar: Tungsten karbida digunakan dalam bahan -bahan yang kasar untuk pengisaran dan penggilap.
Kaedah Kitar Semula untuk Tungsten Carbide
Beberapa kaedah digunakan untuk mengitar semula karbida tungsten, masing -masing dengan kelebihan dan batasannya.
1. Kaedah lebur zink
Kaedah pencairan zink melibatkan pemanasan tungsten karbida pemanasan dalam mandi zink cair. Zink bertindak balas dengan pengikat kobalt, membentuk aloi zink-kobalt yang boleh dipisahkan dari zarah karbida tungsten. Kaedah ini berkesan untuk bahan sisa dengan kandungan kobalt yang rendah atau yang mengandungi logam lain seperti tantalum dan titanium.
Gambaran keseluruhan proses:
1. Tungsten Carbide Scrap diletakkan dalam krim dengan zink logam.
2. Campuran dipanaskan ke suhu tinggi, biasanya antara 773 K hingga 873 K.
3. Kobalt bertindak balas dengan zink untuk membentuk aloi zink-kobalt.
4. Pada 1173 K, zink dikeluarkan oleh penyulingan vakum, meninggalkan longgar WC dan serbuk kobalt.
5. Serbuk WC dan kobalt yang dipulihkan kemudian diproses (bola digiling dan disaring) untuk digunakan dalam pengeluaran baru karbida tungsten.
Kelebihan:
- Berkesan untuk sisa kandungan rendah.
- Memulihkan bahan -bahan yang rapat dengan gred sisa asal.
Batasan:
- Memerlukan peralatan kompleks dan penggunaan tenaga yang tinggi.
- Secara amnya, kos yang lebih tinggi daripada kaedah elektrolitik.
A [Tungsten Carbide Scrap] -> B [MOLTEN ZINC BATH]
B-> C [Pembentukan Alloy Zinc-Cobalt]
C -> d [penyulingan vakum]
D -> e [serbuk karbida tungsten pulih]
2. Kaedah Elektrolytic
Kaedah elektrolitik adalah proses yang cekap yang memanfaatkan potensi elektrod komponen yang berbeza dalam sisa yang mengandungi tungsten. Kaedah ini amat berkesan untuk bahan sisa yang termasuk logam tungsten karbida dan kobalt.
Gambaran keseluruhan proses:
1. Dalam larutan berasid, seperti satu dengan kepekatan asid hidroklorik kira -kira 20g/L, kobalt boleh dibubarkan secara selektif.
2. Anod grafit dan katod plat nikel digunakan, di mana kobalt larut ke dalam larutan, membentuk COCL2.
3. Elektrolisis dilakukan pada voltan rendah 1.0-1.5V, yang membawa kepada pembubaran kobalt dan mengelupas WC dari sisa.
4 lumpur anod yang dihasilkan kemudian diproses (dibasuh, digiling bola, dan disaring) untuk memulihkan WC, yang boleh digunakan semula untuk menghasilkan karbida tungsten baru.
Kelebihan:
- Penggunaan reagen dan tenaga yang rendah.
- Kesederhanaan proses.
Batasan:
- Hanya terpakai untuk membazirkan karbida tungsten dengan kandungan kobalt melebihi 10%[1].
A [Tungsten Carbide Scrap] -> B [larutan asid]]
B -> C [pembubaran kobalt]
C -> d [elektrolisis]
D -> e [serbuk karbida tungsten pulih]
3. Kaedah kitar semula langsung
Kitar semula langsung melibatkan pembaziran karbida tungsten yang menghancurkan dan mengisar secara mekanikal ke dalam serbuk halus. Kaedah ini adalah cekap tenaga dan sesuai untuk bahan-bahan seperti enapcemar pengisaran.
Gambaran keseluruhan proses:
1. Sisa karbida tungsten disusun dan dibersihkan.
2. Bahan dihancurkan dan menjadi serbuk halus.
3. Rawatan haba boleh digunakan untuk menghilangkan kekotoran.
4. Serbuk digunakan untuk menghasilkan produk karbida tungsten baru.
Kelebihan:
- cekap tenaga dan mesra alam.
- Kos operasi yang rendah.
Batasan:
- Mungkin tidak sesuai untuk semua jenis sisa karbida tungsten.
A [sisa karbida tungsten] -> b [menghancurkan dan mengisar]
B -> c [pembentukan serbuk]
C -> d [rawatan haba (pilihan)]
D -> e [serbuk karbida tungsten pulih]
4. Kaedah Leaching Asid
Pelepasan asid melibatkan membubarkan pengikat kobalt dalam larutan berasid, yang membolehkan zarah karbida tungsten dapat dipulihkan. Kaedah ini amat berguna untuk bahan yang tercemar dengan minyak atau bahan lain.
Gambaran keseluruhan proses:
1. Tungsten carbide scrap direndam dalam larutan berasid (contohnya, asid nitrik dan asid hidrofluorik).
2. Asid membubarkan kobalt, melepaskan zarah tungsten karbida.
3. Karbida tungsten dipisahkan dan dibasuh untuk menghilangkan kekotoran.
4. Karbida tungsten yang dipulihkan diproses menjadi serbuk.
Kelebihan:
- Menghasilkan bahan berkualiti tinggi yang sesuai untuk aplikasi sensitif.
- Berkesan untuk membersihkan bahan yang tercemar.
Batasan:
- Memerlukan pengendalian asid yang menghakis.
- boleh menjadi intensif tenaga kerana keperluan untuk langkah-langkah pembersihan.
A [Tungsten Carbide Scrap] -> B [larutan asid]]
B -> C [pembubaran kobalt]
C -> d [pemisahan karbida tungsten]
D -> e [serbuk karbida tungsten pulih]
5. Elektrolisis garam cair
Elektrolisis garam cair adalah kaedah novel yang digunakan untuk mengitar semula sekerap tungsten fotovoltaik. Ia melibatkan penggunaan elektrolit garam cair untuk memulihkan tungsten dan logam berharga lain seperti lanthanum [3].
Gambaran keseluruhan proses:
1. Potongan wayar tungsten fotovoltaik digunakan sebagai anod.
2. Graphite Crucible berfungsi sebagai katod.
3. Proses ini melibatkan pembubaran oksida lanthanum dalam elektrolit.
4. Serbuk Tungsten dipulihkan dan boleh digunakan semula dalam aplikasi fotovoltaik.
Kelebihan:
- mesra alam dan lestari.
- Membolehkan pemulihan bersama pelbagai logam berharga.
Batasan:
- Terhad kepada jenis spesifik tungsten.
A [scrap tungsten photovoltaic] -> b [elektrolit garam cair]
B -> C [pembubaran lanthanum]
C -> D [Pemulihan Tungsten]
D -> e [serbuk tungsten pulih]
Faedah kitar semula Tungsten Carbide
Kitar semula Tungsten Carbide menawarkan beberapa faedah ekonomi dan alam sekitar:
- Pemuliharaan Sumber: Kitar semula mengurangkan keperluan untuk pengekstrakan tungsten utama, memelihara sumber terhingga ini.
- Penjimatan Tenaga: Proses kitar semula secara amnya mengambil tenaga kurang daripada pengeluaran utama.
- Perlindungan Alam Sekitar: Dengan mengurangkan aktiviti perlombongan dan pelupusan sisa, kitar semula membantu meminimumkan kemerosotan alam sekitar.
- Faedah Ekonomi: Kitar semula boleh menyediakan bekalan bahan berkualiti tinggi yang stabil pada harga yang kompetitif, memberi manfaat kepada industri yang bergantung kepada karbida tungsten.
Cabaran dalam kitar semula Tungsten Carbide
Walaupun terdapat manfaat, beberapa cabaran wujud:
- Kerumitan bahan sekerap: Produk tungsten karbida sering mengandungi pelbagai komponen, menjadikan kompleks pemisahan dan pemprosesan.
- Keperluan tenaga yang tinggi: Beberapa kaedah kitar semula, seperti proses lebur zink, memerlukan input tenaga yang signifikan.
- Kebimbangan alam sekitar: Penggunaan bahan kimia dalam proses kitar semula tertentu boleh menimbulkan risiko alam sekitar jika tidak diuruskan dengan betul.
Perkembangan dan inovasi industri
Inovasi terkini dalam kitar semula karbida tungsten termasuk pembangunan teknologi baru yang meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kesan alam sekitar. Contohnya, Loadyou Metals telah memperkenalkan teknologi kitar semula karbida yang dipatenkan yang menggantikan kaedah tenaga yang tidak berkesudahan tradisional, dengan ketara mengurangkan pelepasan CO2 [4]. Sandvik juga telah melaksanakan program kitar semula karbida yang unik yang menyediakan serbuk kitar semula kualiti premium, mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 70% dan pelepasan CO2 sebanyak 64% [5] [10].
Kesimpulan
Tungsten carbide sememangnya boleh dikitar semula melalui pelbagai kaedah, masing -masing sesuai dengan pelbagai jenis bahan sekerap. Kaedah pencairan zink, elektrolisis, kitar semula langsung, pelepasan asid, dan kaedah elektrolisis garam cair menawarkan pilihan yang berdaya maju untuk memulihkan tungsten dan kobalt berharga dari bahan buangan. Walaupun cabaran wujud, manfaat ekonomi dan alam sekitar kitar semula Tungsten Carbide menjadikannya amalan penting untuk operasi perindustrian yang mampan.
Soalan Lazim
1. Apakah kaedah utama untuk mengitar semula karbida tungsten?
Kaedah utama termasuk kaedah lebur zink, kaedah elektrolitik, kaedah kitar semula langsung, kaedah larutan asid, dan elektrolisis garam cair. Setiap kaedah mempunyai aplikasi dan kelebihan tertentu.
2. Mengapa kitar semula karbida tungsten penting?
Kitar semula karbida tungsten adalah penting kerana ia memelihara sumber, mengurangkan penggunaan tenaga, dan mengurangkan kesan alam sekitar yang berkaitan dengan perlombongan dan pelupusan sisa. Ia juga menyediakan manfaat ekonomi dengan menawarkan bekalan bahan berkualiti tinggi yang stabil.
3. Apakah cabaran dalam kitar semula karbida tungsten?
Cabaran termasuk kerumitan bahan sekerap, keperluan tenaga yang tinggi untuk beberapa proses, dan kebimbangan alam sekitar yang berkaitan dengan penggunaan kimia. Di samping itu, keperluan untuk peralatan dan kepakaran khusus boleh menjadi penghalang.
4. Apakah kadar kitar semula global tungsten carbide?
Kadar kitar semula global karbida tungsten dianggarkan sekitar 46%. Kadar ini berbeza -beza bergantung kepada industri dan ketersediaan bahan sekerap.
5. Bagaimanakah kaedah elektrolitik berbeza daripada kaedah kitar semula yang lain?
Kaedah elektrolitik menggunakan medan elektrik untuk membubarkan pengikat kobalt, menjadikannya cekap untuk bahan sisa dengan kandungan kobalt yang tinggi. Ia diperhatikan untuk kesederhanaan dan penggunaan tenaga yang rendah berbanding dengan kaedah lain seperti peleburan zink.
Petikan:
[1] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-recycling/
[2] https://patents.google.com/patent/ep2521799a1/en
[3] https://pubs.rsc.org/en/content/articleHtml/2025/gc/d5gc00126a
[4] https://knowledge-hub.circle-economy.com/article/28700
[5] https://www.home.sandvik/en/stories/articles/2023/06/a-world-first-recycling-scheme/
[6] https://global-sei.com/technology/tr/bn75/pdf/75-08.pdf
[7] https://www.wedco.at/news_en/wolfram/?lang=en
[8] https://www.carbide-usa.com/everyday-uses-for-tungsten-carbide-through-carbide-recycling/
[9] https://www.linkedin.com/pulse/how-how-recycle-tungsten-carbide-yeyi-hardfacing-material
[10] https://www.rocktechnology.sandvik/en/news-and-media/news-archive/2023/03/sandvik-introduces-indurys-first-opt-out-carbide-recycling/
[11] https://www.simm.co.za/journal/v115n12p1207.pdf
[12] https://sumitomoelectric.com/sites/default/files/2020-12/download_documents/82-06.pdf
[13] https://rrcarbide.com/understanding-tungsten-carbide-composition-uses-and-expertisise/
[14] https://www.retopz.com/capabilities/tungsten-carbide-recycling/
[15] https://tima-tungsten.de/tima/en/home/
[16] https://www.promarketreports.com/reports/tungsten-recycling-57554
[17] https://www.linkedin.com/pulse/carbide-recycling-more-sustainable-business-sandvik-coromant-6m58f
[18] https://www.allied-material.co.jp/en/research-development/tungsten_recycle.html
[19] https://www.mdpi.com/2075-4701/7/7/230
[20] https://www.mdpi.com/2071-1050/15/16/12249
[21] https://www.promarketreports.com/reports/cemented-carbide-recycling-61981
[22] https://www.openpr.com/news/3899720/cemented-carbide-recycling-market-key-trends-for-2025
[23] https://www.itia.info/wp-content/uploads/2023/07/itia_newsletter_2019_08.pdf
[24] https://www.huaxincarbide.com/news/2025-industrial-cutting-tool-trends-the-market-outlook-for-tungsten-carbide-blades/
[25] https://blog.tbrc.info/2025/03/tungsten-market-sare-2/
[26] https://pmarketresearch.com/product/worldwide-tungsten-carbide-wear-parts-market-research-2024-by-ype-application-participants-and-countr IES-Forecast-to-2030/Worldwide-Tungsten-Carbide-Insert-Market-Research-2024-by-Type-Application-dan-Countries-Forecast-to-2030
[27] https://www.fortunebusinessinsights.com/tungsten-carbide-market-111396
[28] https://www.questmetals.com/blog/the-value-of-recycling-tungsten-carbide-scrap
[29] https://www.hyperionmt.com/globalassets/nosearchfiles/product-pdfs/recycling/hyperion_carbide_recycling
[30] https://aspioneer.com/here-are-the-benefits-of-recycled-tungsten-carbide-materials/
[31] https://www.itia.info/wp-content/uploads/2024/06/itia_rotp1_29052024.pdf
[32] https://wiredspace.wits.ac.za/bitstreams/3ca64444-3e60-4109-a1a7-88b5061402f7/download
[33] https://www.carbide-usa.com/spotting-tungsten-carbide-household-products/
[34] https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1179/1743133615y.0000000015
[35] http://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttextπd=s2225-625320 15001200011
[36] https://www.tomra.com/waste-metal-recycling/media-center/news/2025/2025-trends
[37] https://www.langsuncarbide.com/blog/innovations-in-tungsten-carbide/
[38] https://www.wiseguyreports.com/reports/recycled-tungsten-market
[39] https://sumitomoelectric.com/id/project/v17/03
[40] https://core.ac.uk/download/pdf/188225302.pdf
