I det moderna samhället finns det ett stort behov av metaller och mineraler som används i allt från mobiltelefoner till bilar. Dessa mineraler och metaller finns under marken och behöver grävas upp och genomgå förädlingsprocesser för att användas. För att få upp dem på ett effektivt sätt använder man sprängämnen som spräcker mycket berg på kort tid. Sprängämnena behöver komma in i berget för effektivast användning och det är här borrkronor med hårdmetallstift kommer in i bilden. Hårdmetallstiften är det som sitter längst ut på borrkronan och har kontakt med berget. Ett problem med hårdmetallstift tillverkade av jungfruligt volfram är den hälso- och miljöpåverkan utvinningen av volfram ger upphov till.

Syftet med denna rapport är att undersöka om återvinning av hårdmetall är miljömässigt och ekonomiskt gångbart jämfört med användning av jungfruliga material. Huvudfrågeställningen är följande: Vilka möjligheter och svårigheter finns det med återvinning av volfram i hårdmetall från borrkronor? Rapporten fokuserar på volframet i hårdmetallen, tillverkning utan efterbehandling samt på stift från produktserierna topphammarborrning, sänkhammarborrning och rotationsborrning.

Innehållet i rapporten är baserat på 8 vetenskapliga källor och 2 intervjuer. De vetenskapliga källorna är både hittade i databaser som KTH biblioteket ger tillgång till och kurslitteratur från kurser på maskintekniksprogrammet. De är alla från 2010 eller senare. De två intervjuerna hölls med två personer som arbetar med och har kunskaper om återvinning av hårdmetallstift.

Flera slutsatser dras i rapporten. Första är att livscykeln för hårdmetallstift ser ut som följande: Pulvertillverkning – Pressning – Sintring – Efterbehandling – Användning – Återvinning. Andra slutsatsen är att två återvinningsmetoder används inom industrin idag, zinkmetoden och syrametoden. Relaterat till detta är att syrametoden verkar vara den fördelaktigare återvinningsmetoden i dagsläget. Detta baseras på att denna metod inte har lika hög energiförbrukning som zinkmetoden, samt att man inte behöver blanda i volfram från jungfruliga råvaror. Volfram från jungfruliga råvaror ger upphov till gruvavfall som har visat sig avge giftiga ämnen till närområdet. Tredje slutsatsen är att återvinning av volfram från stift främst skiljer sig mot återvinning av annan volfram genom att man måste separera stiften från borrkronorna innan återvinning. En hög densitet hos stiften innebär att syrametoden måste ändras lite för att passa stiften bättre. Fjärde slutsatsen är att stift tillverkade av återvunnet volfram skiljer sig mot stift tillverkade av volfram från jungfruliga råvaror genom att de ger upphov till mindre hälso- och miljöpåverkan. Femte slutsatsen är att det i dagsläget inte finns några lämpliga substitut för volfram i hårdmetall. Sjätte slutsatsen är att möjligheterna med återvunnen volfram är mindre hälso- och miljöpåverkan jämfört med volfram från jungfruliga råvaror. Sjunde och sista slutsatsen är att svårigheterna med återvunnet volfram främst handlar om att få tillbaka tillräckligt med använd hårdmetall för att kunna producera samma volymer, utan att behöva tillsätta jungfruligt.

Today’s modern society has a large dependance on metals and minerals for everything between cars and mobile phones. These metals and minerals exist underground and must be mined and processed to be utilized. Today, mining is conducted using explosives, which are inserted in the rock for maximum efficiency. To bore the holes for the explosives, drill bits with cemented carbide inserts are used. The cemented carbide inserts are positioned at the tip of the drill bit and are the ones in primary contact with the rock while drilling. One issue with inserts made with virgin tungsten is the health and environmental impact the mining of tungsten generates.

The aim of this report is to investigate if recycling of cemented carbide is environmentally and economically comparable to the use of virgin materials. The main issue being analyzed in this report is as follows: What possibilities and difficulties are there in recycling of tungsten from cemented carbide inserts? The focus in this report is on the tungsten in the cemented carbide and the manufacturing process for inserts, excluding after treatment. Only inserts from the product lines top hammer, down the hole and rotary are mentioned in this report.

The contents of this thesis are based on 8 scientific sources and 2 interviews. The scientific sources were both found in databases that the KTH library gives access to and in course literature from the mechanical engineering program. The interviews were held with people who have practical experience and has deep knowledge about cemented carbide inserts recycling.

Several conclusions are drawn in the report. The first is that the life cycle for cemented carbide inserts is as follows: Powder production – Pressing – Sintering – After treatment – Usage – Recycling. The second conclusion is that there are two recycling methods used in the industry today, the acid method and the zinc method. Related to this is that the acid method seems to be the better recycling method today. This is based on the lower energy consumption compared to the zinc method, and that there is no need to add tungsten from virgin minerals. The tungsten from virgin minerals gives rise to mining waste, which has shown to emit dangerous substances to the environment. The third conclusion is that recycling of cemented carbide from inserts differs from recycling of other cemented carbide with the need to separate the inserts from the drill bit. A higher density of cemented carbide from inserts means that the acid method must be changed to suit the inserts better. The fourth conclusion is that inserts made from recycled tungsten differs from inserts made with tungsten from virgin materials mainly by having less health and environmental impact. The fifth conclusion is that there are no substitutes for tungsten in cemented carbide today. The sixth conclusion is that the possibilities with recycled tungsten is lower health and environmental impact. The seventh and final conclusion is that the difficulty with recycled tungsten mainly is the recovery of used cemented carbide to allow the same volumes to be produced, without the need to add virgin tungsten.