Thermodynamic and kinetic study of the recovery of tungsten and cobalt from tool waste

• Sebastián Sierra-Pérez ^[1] ; Nestor Ricardo Rojas-Reyes ^[1] ; José Jobanny Martínez-Zambrano ^[2] ; Hugo Alfonso Rojas-Sarmiento ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
  2. [2] Pedagogical and Technological University of Colombia
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 89, 2018, págs. 44-51
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio termodinámico y cinético de la recuperación de wolframio y cobalto a partir de residuos de herramientas
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• Resumen
  • español

    En el presente proyecto se analiza la recuperación de wolframio y cobalto a partir de residuos de herramientas fabricadas con carburo de wolframio – cobalto (WC-Co), las cuales son muy empleadas en la industria metalmecánica. El residuo de WC-Co se caracterizó por difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido con microanálisis (SEM/EDS). El proceso inició con la oxidación del residuo para obtener una mezcla de óxidos (WO3 y CoWO4). Se calculó el ΔH y el ΔG tanto para el proceso de oxidación como para el proceso de reducción. Un análisis termodinámico y un análisis cinético no isotérmico entregó una figura donde se combinan datos teóricos y datos experimentales con transformaciones perfectamente delimitadas; además se calculó la energía de activación aparente de este proceso. El proceso de reducción con hidrógeno entregó wolframio y cobalto en forma metálica con alta pureza.

  • English

    In the present research work, the recovery of tungsten and cobalt from waste coming from tungsten carbide-cobalt (WC-Co) tools, which are widely used in the metalworking industry, was analyzed. The WC-Co waste was characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy with microanalysis (SEM/EDS). The process started with the oxidation of the waste to obtain a mixture of oxides (WO3 and CoWO4). The ΔH and ΔG were calculated both for the oxidation and reduction processes. Thermodynamic and non-isothermal kinetic analyses were carried out to obtain a stability diagram where theoretical and experimental data are defined by transformation lines as a function of temperature; in addition, the apparent activation energy was determined. By a hydrogen reduction process, high-purity tungsten and cobalt in metallic form were obtained.