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(shù)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。
鎢在鋼鐵工業(yè)中是一個重要的合金元素,能提高鋼的強度,硬度和耐蝕性。鎢硬質合金(碳化鎢),硬度,耐磨性,耐蝕性和耐熱性,用于制造鉆頭,銑刀和耐高溫部件。含鎢60~90%鎢銅(或銀)合金是優(yōu)良的電接觸材料,可以用來作為一個開關,刀開關,斷路器和點焊電極。
廢舊硬質合金回收技術路線如下:
(1)將廢舊硬質合金粉碎以產出WC與Co的合金粉,直接送壓型燒結制取硬質合金。對某些基本相同(如同為YG類)的硬質合金的廢料而言,其中的化學成分及形態(tài)與制備該硬質合金的合金粉(如WC+Co)基本相同,因此將其粉碎后即可直接送往硬質合金生產工序。
為實現(xiàn)上述目的,可直接進行粉碎,但往往由于硬質合金本身的特性而難以粉碎。因此粉碎前需進行某些處理,如用高溫處理法、鋅熔法等使之疏松化等。
(2)將黏結相鈷用化學法或電化學法溶出后,再磨細得到WC粉(或WC+TiC+TaC等),然后再配人鈷粉得到合金粉,送硬質合金生產工序。
(3)將廢合金高溫氧化得到CoWO4與WO3的混合物,后者視其成分可直接還原碳化后得到WC+Co的合金粉。若成分復雜則可經過化學轉化得到APT及鈷化合物。
(4)直接用硝石或芒硝在高溫下氧化得到Na2WO4和鈷氧化物后,再按鎢的冶金流程生產APT及鈷化合物,這種方法流程較長,但可處理各種硬質合金廢料(包括廢金屬鎢材),同時其產品APT適用于所有的鎢用戶。
國內一些中小硬質合金廠采用此法,對于牌號明確的合金如頂錘,用手工破碎到一定細度后,再進入濕磨機研磨,以獲得同成分的混合料,并用它生產合金。但是人工破碎容易引起臟化,在鋼制球磨機中研磨容易引起含鐵雜質的混入。另外由于不易控制碳平衡,合金結構和性能容易波動。