鎢酸鈉“直”取碳化鎢攻略

碳化鎢（W₂C）是一種由鎢和碳組成的化合物，為黑色六方晶體，有金屬光澤，硬度與金剛石相近，極難熔、為電、熱的良好導體，主要應用於硬質合金生產材料。

傳統的碳化鎢工藝，必須經過仲鎢酸銨生產、鎢粉製備和碳化等許多工序，生產成本高，工藝冗長。要降低碳化鎢的生產成本，很直觀的途徑是減少從礦物原料到製品生產工藝的作業工序。

直接制取碳化鎢的方法有很多，例如有高溫熔體萃取碳化法、鋁熱還原法實現由高純鎢精礦直接制取碳化鎢，這些方法簡單粗暴有效，但是對溫度要求特別高，需要用2000℃以上高溫煆燒設備實現，有的企業難以達到，因此這裡我們要探討另一條新的捷徑，從鎢酸鈉直接還原碳化鎢。

鎢酸鈉是由鎢精礦至APT的一個中間過渡品，化學成分為Na₂WO₄·2H₂O晶或無色結晶粉末。有學者以酸鈣為碳源，與鎢酸鈉合成制取碳化鎢。

實驗先把先把鎢酸鈉粉末在120℃真空乾燥箱中經２小時烘乾，得到不含結晶水的鎢酸鈉粉末，再與碳化鈣粉同時置入行星球磨機中研磨15分鐘，再經壓團機制得柱狀團塊，稱重後裝入石墨坩鍋置於真空還原爐中進行還原碳化煆燒。還原獲得的還原產物直接進行酸洗去除氧化鈣。

2NaWO₄+6CaC₂=W₂C+6CaO+2Na₂O+11C

鎢酸鈉經碳化鈣還原後可獲得較純的主要物相為W₂C，鎢與碳可生成WC及W₂C兩種碳化鎢, WC是比較接近正常的化合物，它幾乎不能溶解碳或鎢，因此，要得到WC，還需對之前獲得的W₂C要進行第二次鍛燒，鍛燒溫度1600℃，保溫時間2h, 在二次碳化過程中，提高升溫速率和延長保濕時間有利於晶體的長大，降低降溫速率有利於細化碳化鎢的晶粒尺寸，最終，化合物經二次高溫碳化後生成較純的碳化鎢粉。

由鎢酸鈉轉化至碳化鎢的流程省去了仲鎢酸銨環節，相對來說是節省了不少流程和成本，相較於高溫熔體萃取碳化法和鋁熱還原法，它對反應爐的要求溫度也較低，總體來說是一個中規中矩的辦法。然而在工業實踐中，這條捷徑並沒有引起太多人的興趣.大致原因可能是，一、它沒有高溫熱還原法那樣直截了當，二、仲鎢制取碳化鎢雖然成本稍高，但它的最終品質更好控制。