鎢粉的生產原理
采用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法制備。用氫還原法制取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段:階段在500~700oC溫度下,三氧化鎢還原成二氧化鎢;第二階段在700~900oC溫度下,二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應常在管式電爐或回轉式爐中進行。
還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時,影響還原速度的主要工藝參數是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高,鎢粉的粒度變粗。
鎢粉的制取除了氫還原法外,還有早期采用的氧化鎢碳還原法,還原溫度高于1050oC。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外,用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進行中。對于特殊應用而要求高純度、超細粒度的鎢粉,則發(fā)展了氯化鎢氫還原法,得到的鎢粉粒度可小于0.05μm。
鎢粉的質量直接決定碳化鎢(wc)的質量及合金性能,鎢粉分級能有效改變粉末的性能,解決粉末夾粗夾細問題,減小小粒徑、粒徑與平均粒徑差度,生產出更粗、更均勻的碳化鎢粉;由于鎢的特性決定不易破碎,在分級前進行適度破碎,將粉末中團聚顆粒分開,更能有效分離粉末,提高均勻度;分級必須嚴格而精細地調節(jié)系統(tǒng)運行參數,根據原始粉末的特點,需尋找運行工藝。
鎢的二次資源中,如不計浸出殘渣及凈化渣中可回收的鎢,則直接來自深加工過程的廢料大約占1/3,而使用后報廢的零部件占2/3。具體而言這些廢鎢料大致分為如下三類:
(1)鎢材加工制造過程產生的廢品:絲、線圈、粉末、燒結或預燒結錠。
(2)鎢合金或合金產品制造過程的副產物或廢品:如成分為Cu-W、Fe-W、Ni-W、Ag-W的粉末、車削、錠及塊料。
(3)硬材料及鉆探工具制造過程的副產物或廢品:如成分為WC-Co、WC-Ta(Nb)、WC-TiC-Co的粉末,大小不等的刀具、鉆頭、拉絲模、耐磨材料。