钨粉的生产原理
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500~700oC温度下,三氧化钨还原成二氧化钨;第二阶段在700~900oC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1050oC。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。
钨粉的质量直接决定碳化钨(wc)的质量及合金性能,钨粉分级能有效改变粉末的性能,解决粉末夹粗夹细问题,减小小粒径、粒径与平均粒径差度,生产出更粗、更均匀的碳化钨粉;由于钨的特性决定不易破碎,在分级前进行适度破碎,将粉末中团聚颗粒分开,更能有效分离粉末,提高均匀度;分级必须严格而精细地调节系统运行参数,根据原始粉末的特点,需寻找运行工艺。
钨的二次资源中,如不计浸出残渣及净化渣中可回收的钨,则直接来自深加工过程的废料大约占1/3,而使用后报废的零部件占2/3。具体而言这些废钨料大致分为如下三类:
(1)钨材加工制造过程产生的废品:丝、线圈、粉末、烧结或预烧结锭。
(2)钨合金或合金产品制造过程的副产物或废品:如成分为Cu-W、Fe-W、Ni-W、Ag-W的粉末、车削、锭及块料。
(3)硬材料及钻探工具制造过程的副产物或废品:如成分为WC-Co、WC-Ta(Nb)、WC-TiC-Co的粉末,大小不等的刀具、钻头、拉丝模、耐磨材料。