1)配制掺杂钨粉:将原钨(WO2.9)粉及按钨粉重量百分比计,含 SIO2:0.2~0.6wt% 和 K2O:0.2~0.6wt% 的 H2SiO3 与KOH混合溶液及含Al2O3:0.02~0.1wt% 的Al(NO3)3 溶液置于搅拌器内,在50~60℃温度下混合3~5小时后,在100~200℃温度下干燥处理3~6小时,得掺杂兰钨粉;
2)还原处理:将掺杂钨粉装舟置于500~950℃温度及氢气氛下还原处理8~12小时,冷却后过100~200目筛、得掺杂钨粉;
3)酸洗:首先采用浓度为3~6wt% 的稀盐酸对掺杂钨粉酸洗30~60分钟,然后抽去上层清液,再加入浓度为3~6wt% 的氢氟酸,洗至粉料中Si含量≤250ppm、Al含量≤30ppm,然后在70~150℃温度下真空干燥不低于10小时,干燥后过160~200目筛分 散、除杂;
4)压坯:将3处理所得粉料在150~250MPa压力下压制成掺杂钨坯条;
5)预烧结:压制成的坯条置于舟皿中,在氢气氛及1100~1400℃温度下烧结30~60分钟;
6)垂熔烧结:将预烧结后的坯条置于垂熔炉内,在氢气氛及熔断电流的70~92%电流强度的条件下垂熔烧结10~25分钟后,随炉冷却,得未致密含钾钨条;
7)间接烧结:将6工序所得钨条置于中频炉或钨棒炉内,在氢气氛及2000~2300℃温度下烧结2~6小时,随炉冷却后即得目的物含钾金属钨条。
主要的钨矿有十几种,我国主要有两种;黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)。
1.黑钨矿(FeMn)WO4。颜色有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等颜色。半金属光泽、金属光泽及树脂光泽。通常为叶片状、弯曲片状、粒状和致密状;也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体,常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。硬度5-5.5,比重7.1-7.5。参差状断口。性脆,有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制造钨酸盐类的主要原料。
钨矿山
钨矿山
2.白钨矿CaWO4。颜色为灰白色,也有黄褐、绿和淡红色等。油脂光泽。它属正方晶系,形成双锥状的假八面体或板状晶体,晶面有时可见斜条纹,其中插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、肾状、粒状和致密块状。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,贝壳状或参差状断口。受荧光灯照射时,白钨矿可发出美丽的浅蓝色荧光。白钨矿产于我国江西大余、湖南汝城、安化、临武、云南文山等地。多成砂矿,
以上钨矿物可用重选(摇床、跳汰等)、浮选、溜槽、淘重砂法等方法得到黑钨精矿或白钨精矿。
钨泥是一种健康环保的新兴产品,其本身不含有毒成分也不会对环境造成污染,具有长久的使用寿命。因为该产品常用于儿童玩具,所以在使用时要防止儿童吞食,并且在拿捏过后要洗手。钨泥在存放时要避免和食品放在一起以防误食,并且远离儿童能触摸的地方。在使用钨泥时要保证有大人陪同,以防以外情况发生。如果发现儿童吞食行为要马上让孩子吐出,严重的要马上送往医院。
采用氢还原三氧化钨或仲钨酸铵的方法制备。用氢还原法制取钨粉的工艺过程一般分为两个阶段:阶段在500~700℃温度下,三氧化钨还原成二氧化钨;第二阶段在700~900℃温度下,二氧化钨还原成钨粉。还原反应常在管式电炉或回转式炉中进行。
还原钨粉的性能(如纯度、粒度、粒度组成等)主要取决于还原工艺。在管式炉中还原钨粉时,影响还原速度的主要工艺参数是还原温度、烧舟中氧化钨的装载量、烧舟移动速度、氢气流速及氢气中水分含量。随着还原温度的升高,钨粉的粒度变粗。
钨粉的制取除了氢还原法外,还有早期采用的氧化钨碳还原法,还原温度高于1050℃。用这种方法得到的钨粉纯度较低。此外,用金属铝、钙、锌等还原氧化钨的工艺研究工作亦在进行中。对于特殊应用而要求高纯度、超细粒度的钨粉,则发展了氯化钨氢还原法,得到的钨粉粒度可小于0.05μm。
工业生产可用氢气还原三氧化钨制得;或将仲钨酸铵用酸处理,再经熟分解得到三氧化钨,用氢气还原制得。
1.
氢气还原三氧化钨法:用氢气还原可分二个阶段进行,阶段将三氧化钨加热至550~800℃,用氢气还原,第二阶段还原在650~850℃时进行,制得钨粉成品。
2.
也可先将仲钨酸铵通氢或不通氢还原成蓝色氧化钨(蓝钨),再用氢还原成钨粉。钨粉的粒度、粒度组成是钨粉的重要质量指标。还原在管式电炉或回转式电炉内进行。