Thermodynamic and kinetic study of the recovery of tungsten and cobalt from tool waste
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Universidad de Antioquia
Abstract
Description
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.
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.
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.
Keywords
tungsten, cobalt, OPT/RPT, thermodynamics, non-isothermic kinetics, Tungsten, Cobalt, OPT/RPT, Thermodynamics, Non-isothermic kinetics, wolframio, cobalto, OPT/RPT, termodinámica, cinética no isotérmica, Wolframio, Cobalto, OPT/RPT, Termodinámica, Cinética no isotérmica