APT 的生產(1)

80年代中期以來,由於國際鎢市場貿易結構的變化,鎢原料貿易由鎢精礦轉為以APT為主的鎢酸鹽貿易,刺激我國APT生產發展很快。據統計,1985年我國APT生產廠家僅有17家,產能1. 5萬t ,產量0. 6萬t。1987年發展到54家,其中有色行業15家,冶金行業19家,化工行業7家,其他行業及地方企業13家,產能2. 9萬t。年生產能力1 000 t 以上有8家,產量2萬t 左右。改革開放以來,在發展社會主義市場經濟中,APT生產以它的特殊的資源優勢、產業優勢和市場優勢備受青睞。大家爭著上,擠著上,興起了一股“APT熱”,用“雨後春筍”、“遍地開花”來形容其近10年的發展勢頭一點也不為過。到目前為止,全國生產APT的鎢冶煉加工廠170多家,以APT為主的鎢酸鹽生產能力高達6. 5萬t ,APT產量3. 5萬多t。其中年生產能力1 000 t 以上的有20多家,大部分是100~500 t 的小廠。一些礦山的冶煉廠生產能力也迅速擴大。
 
我國APT生產不但產能、產量迅猛增長, 而且生產工藝技術也取得了長足的進展。過去生產APT以傳統的沉澱法為主,現在已徹底改變了只有經典工藝或以經典工藝為主的局面, 較普遍地應用新發展起來的離子交換法和溶劑萃取法。離子交換法是我國80 年代發展起來的新的鎢冶煉技術。該法的優點是工藝流程短, 設備簡單, 占地面積小, 勞動條件好, 穩定, 投資少。目前我國用離子交換法生產APT的最大廠家是廈門鎢業股份有限公司, 該公司前身廈門鎢品廠, 1982 年建成一條年產300 t APT的生產線。十幾年來, 企業獲得了迅速發展, 現在APT綜合產能1 萬t/ a , 成為世界上規模最大的鎢冶煉加工企業。該企業強化管理, 注
重產品品質, 減少能源及原材料消耗, 金屬回收率達96 %以上, 各項經濟技術指標居世界領先水準, 在激烈的市場競爭中取得了優勢, 我國出口的APT商品中該公司占了40 %。
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鎢銅合金電極緻密化過程所存在的問題(三)

此外,採用成分補償法可對成分偏析進行修正,但是穩定性難以得到保證。目前的研究表明通過改善粉末活性狀態,如選擇超細粉末和高貯能狀態粉末,可以在較低溫的條件下獲得快速緻密化過程,可使銅穩定溢出且量大大減少,尺寸精度也得到明顯的提高。若能在固相狀態下進行燒結,對成分控制是最為有利的,這是由於液相燒結,尤其是對於高體積分數的液相燒結來說,變形及尺寸控制就變得相當困難。一般情況下,生坯密度分佈均勻性有利於變形控制,高生坯密度的燒結收縮和變形減小。

3.尺寸分佈

有關液相燒結尺寸控制關係的研究表明:液相燒結坯的宏觀變形與微觀結構某些可測量參數有內在的聯繫,如溶解度、接觸角、晶粒尺寸、配位數以及固體的體積分數。其中,鎢銅W-Cu系統具有低互溶性和高二面角。有相關學者經過計算表明,期三維晶粒鄰接度大於3時可避免坍塌,且抵抗變形的臨界固體體積分數為0.2。顯而易見的是對於結構複雜的零部件來說,僅僅要求不發生變形是不夠的,其還需要對尺寸精度範圍有一定的要求。與成分控制相似,在較低溫度條件下獲得高緻密化速度和程度,尺寸控制精度可明顯提高,而在固相燒結狀態下對尺寸的控制是相對有利的。

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仲鎢酸銨的生產與市場總述

論述了我國仲鎢酸銨(APT) 生產發展狀況和生產工藝技術的進步,分析了國內外APT市場形勢。提出在當前市場競爭日趨激烈的形勢下,應從改革體制入手,加強行業總量、規模、產業結構、外貿出口的宏觀調控和行業自律。
 
APT是鎢的初級製品,是製造鎢製品、硬質合金的重要原料,是我國重要的出口商品之一,也是國際鎢市場的主要貿易商品。我國有優質的黑鎢精礦為原料,採用先進的冶煉生產工藝,生產的APT雜質含量低,純度高,物理性能和加工性能好,品質在國際上處於領先地位,在國際市場上享有較高的聲譽,暢銷日本、美國、西歐等國家和地區。美國等發達國家的一些用戶免檢購得我國的APT直接用於生產鎢粉和碳化鎢粉,深受外商的青睞。
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鎢銅合金電極緻密化過程所存在的問題(二)

在常規熔滲、燒結條件下鎢和銅兩種金屬之間是互不相溶且浸潤性很低,這也就使得兩種粉末緻密化過程受到了一定的阻礙,使得其難以達到較高的緻密化程度和所期望的組織結構。而僅僅靠提高壓力和燒結溫度,雖然在一定程度上能夠提高產品最終密度,但是在工藝條件和綜合性能保證方面帶來了不少的問題,總的來說有以下幾個方面:

2.成分分佈

鎢銅系在熔滲燒結時,成分控制精確度不高,儘管採用精確滲銅計算,實際的成分偏差依然很大。而在高溫液相燒結過程中,液相銅的下墜和溢出會在一定程度上 引起成分偏移,同時也給複雜形狀部件的表面加工帶來了較大的困難。通常來說,液相燒結的收縮率高達15%-20%,變形及尺寸精度控制的難度遠遠大於固相燒結。這對直接製造複雜形狀部件,尤其是採用粉末注射成型技術(Powder Injection Molding, PIM)帶來了一定的困難。因此,在實際緻密化的同時,應確保成分及尺寸得到有效的控制,以便於直接利用PM和PIM技術製造複雜形狀的部件。

鎢銅合金電極

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仲鎢酸銨的製備及研究

隨著對仲鎢酸銨制取的鎢產品要求的提高,仲鎢酸銨的生產工藝相應要求改進。生產仲鎢酸銨的有中和法、蒸發法、離子交換法與萃取法,目前工業生產上較多應用蒸發法。但用蒸發法制備5水仲鎢酸銨時,因為溶液內部的溫度差,很易產生7 水仲鎢酸銨和5 水仲鎢酸銨的混合物。並且控制產品的粒度有一定難度,使產品粒度分佈不均。另外,7 水仲鎢酸銨熱穩定性不好,工業應用較少。5 水仲鎢酸銨熱穩定性好,能製備性能較好的最終鎢產品,因此很受工業生產的歡迎。為此本文研究了在蒸發過程中添加晶種和鎢酸銨溶液,製備 5 水仲鎢酸銨結晶,對其進行了 X 射線衍射分析與熱分析,並探討了添加晶種和鎢酸銨溶液對仲鎢酸銨結晶的影響及其結晶機制,且對結晶過程進行了動力學分析。
 
實驗可知,應用蒸發法在晶核出現時添加晶種和鎢酸銨溶液,可以制得純度較高的5 水仲鎢酸銨結晶,且結晶均勻、光滑,顆粒粗大。通過對仲鎢酸銨結晶機制及動力學過程的研究,可以得知仲鎢酸銨結晶過程中,晶核形成速度相對更快,而晶核長大較慢,由此可以證明添加晶種和鎢酸銨溶液在理論上也是可行的。並瞭解了晶核形成和晶核長大這兩個階段都對晶體形貌有很大影響。
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