碳化鎢制取—高溫熔體萃取碳化法

還原爐圖片

傳統的工藝實現碳化鎢制取,通常須經過仲鎢酸銨生產、鎢粉製備和碳化等許多工序,生產成本較高。近年來,學者們發現在高溫反應下,碳可以碳化得非常完全,游離碳含量和晶格缺陷減少,可以得到高品質的碳化鎢,於是碳化鎢的制取便有了新的途徑。

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,圍繞著這一中心,加拿大的公司研發出高溫熔體萃取碳化法,實現了由鎢精礦直接制取碳化鎢。

高溫熔體萃取碳化法主要有三個技術步驟,高溫熔體萃取、氣體噴入碳化和研磨浸濾淨化。

高溫熔體萃取階段:將鎢精礦與Na2SiO3、NaCl混合,在1050-1100℃下熔融,所得的含鎢Na2WO4相與矽酸鹽互不相溶,按密度分層,上層為矽酸鹽相,下層為氯化物—鎢酸鹽相,將兩者傾析法分離後,98%—99%的WO3及少量的鐵錳雜質存於鎢酸鹽相中。

氣體噴入碳化階段:將熔融分層的氯化物—鎢酸鹽相在1050-1070℃下通入天然氣,天然氣中主要成分為甲烷(CH4)中碳的利用率約2.2%,在天然氣通入過程中,90%的WO3轉化為WC得以回收。

研磨浸濾淨化階段:將WC磨細再用酸浸法三次過濾,進一步除去雜質後,就能得到高品質的碳化鎢粉,可以適用合金生產的要求。

高溫熔體萃取碳化法是優勢就是省錢,省錢,很省錢,重要的事情要說三遍。實際上,這種方法已經在工業中得到了驗證,它生產的碳化鎢粉純度可以達到99.3%-99.4%,品質不輸傳統的APT制取法,但是成本卻降低了二分之一。

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