仲鎢酸銨對Ag-Sn合金粉末的氧化作用

Ag-SnO2系合金是一種新型點接觸材料,其抗熔焊性、抗電磨損性能優良,電壽命高,無毒害,有希望代替有毒害的Ag-CdO系材料。Ag-SnO2合金在研究過程中遇到一些列問題,其中最突出的是Ag-Sn合金的氧化問題。鑄造的Ag-Sn合金極難氧化,有專利報導指出,某些Ag-Sn合金在650℃下空氣中氧化200小時,才能完全被氧化。

Ag-Sn粉末圖

粉末冶金由於其獨特的優點,早已引起人們重視,細小的粉末顆粒的表面活性,極易在顆粒表面吸附氧分子,含Sn的Ag合金粉末具有同樣作用。在高溫下,氧分子離解成氧原子或離子向粉末顆粒內擴散,或者合金元素由內向外擴散與氧原子或離子結合,形成氧化物離子而析出。

有相關論文採用氧化增重法(TGA),添加不同量的仲鎢酸銨(APT)在Ag-Sn合金粉末中,並加熱到700℃和800℃,觀察其氧化作用。由於在高溫下仲鎢酸銨分解生成三氧化鎢,氧化過程中,Sn會奪取WO3的氧變成SnO2,而WO3變成低價氧化物,低價氧化物被氧化再被Sn奪取,從而APT的分解產物作為氧的載體相,促進了Sn的氧化。APT的添加量越多,載體作用越強,促進效果越明顯。並且,在700℃~800℃溫度範圍內,氧化速度對溫度的提高而加大。

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溶解含鎢廢料以回收仲鎢酸銨

鎢在冶煉生產過程中會產生仲鎢酸銨(APT)廢料、氧化鎢廢料,以及鎢粉、碳化鎢和鎢的硬質合金廢料等不合格品。目前,主要有兩種處理這些不合格品的方法:
一、在鎢製品加工過程中加入不合格產品作為晶種,以降低成本,提高鎢冶煉回收率。此舉雖然可以處理掉不合格產品同時不增加成本,但是摻雜後的產品用於生產鎢粉、碳化鎢和鎢的硬質合金將對後序產品的品質造成影響;
二、接用強鹼溶解不合格產品,使之變成鎢酸鈉溶液返回生產仲鎢酸銨,但這種方法成本較高。

廢鎢

本文提出一種能夠有效溶解仲鎢酸銨的方法,通過將仲鎢酸銨與氨水混合,並且進行攪拌加熱,可以有效地使得仲鎢酸銨氨水發生反應,生成鎢酸銨溶液。
具體實施步驟如下:
1.使仲鎢酸銨與氨水混合,得到混合物;
2.銨溶解於氨水中,得到含有鎢酸銨的溶液;
3.對所得的鎢酸銨溶液進行蒸發結晶,即可得到合格的仲鎢酸銨產品。

優勢:
1.低成本地回收鎢冶煉過程中產生的不合格產品,進一步提高回收率,減少能耗,為鎢冶煉新技術、新產品的研究開發提供了基礎;
2.工藝流程短、效率高、設備和操作簡單;
3.實現了鎢冶煉不合格品的清潔生產,使鎢冶煉生產現場更好管理,更加清潔。

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三氧化鎢的光催化應用

光催化也叫做光觸媒,是一種在光的照射下,自身不起變化,卻可以促進化學反應的物質,光觸媒是利用自然界存在的光能轉換成為化學反應所需的能量,來產生催化作用,使周圍之氧氣及水分子激發成極具氧化力的自由負離子。幾乎可分解所有對人體和環境有害的有機物質及部分無機物質,不僅能加速反應,亦能運用自然界的定侓,不造成資源浪費與附加污染形成。最具代表性的例子為植物的"光合作用",吸收二氧化碳,利用光能轉化為氧氣及有機物。

三氧化鎢光在催化領域的應用:
1:空氣淨化。三氧化鎢光催化劑能在溫室下利用空氣中的水蒸氣和氧氣去除空氣中的污染物,例如氮氧化物、硫化物、甲醛等有害氣體。此外,還可用於對工業廢氣的光催化降解等。
2:防霧及自清潔。利用三氧化鎢製備三氧化鎢薄膜具有同樣的光催化作用,相對於粉體三氧化鎢而言具有極強的親水性,水蒸氣或液滴在上面形成均勻的水膜,在紫外光下產生的強氧化能力則可把吸附在上面的有機物分解為水合二氧化碳達到防霧及自清潔的效果。
3:抗菌。利用三氧化鎢光催化產生的光生電子與光生空穴與催化劑表面吸附的H2O形成具有強氧化性的活性超氧離子,與細菌細胞或細菌內組分進行生化反應,可以徹底殺死細菌,同時還能降解由細菌釋放出的有毒複合物,防止內毒素引起二次污染。

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不合格仲鎢酸銨提純

本文提出一種以離子交換法或萃取法生產出來的雜質總含量< 177.5ppm的達到國標0級APT或生產過程中產生的雜質總含量> 177.5ppm的不合格APT、APT廢料、髒化料為原料,制取高純仲鎢酸銨的方法。

該方法包括下列步驟:
1.煆燒原料(不合格APT、APT廢料、髒化料),生成三氧化鎢;
2.將所生成的三氧化鎢溶解於氨水中,生成鎢酸銨溶液;
3.對所生成的鎢酸銨溶液進行過濾,去除固體雜質,再蒸發結晶,獲得濕仲鎢酸銨晶體;
4.對所生成濕仲鎢酸銨晶體進行烘乾、篩分,從而獲得雜質總含量< 65ppm的高純仲鎢酸銨。

特點:
1.利用現有工藝生產出來的一般的APT或不合格的APT制取高純度的APT,是一個提純的過程;
2.高純度的APT滿足後續APT深加工,生產高品質鎢產品;
3.通過APT煆燒生產三氧化鎢再氨溶解的方法,有效解決了 APT直接氨溶解過程溶解效果不好的難題;
4.APT煆燒過程更有效地除去了部分難除雜質,為生產高純APT產品創造了條件;
5.解決了低品質APT採用堿溶解後還回主流程的做法,提高了生產過程的回收率,降低了生產成本,同時可產出高純APT產品。

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共沉澱法製備三氧化鎢

共沉澱法共沉澱法是指在溶液中含有兩種或多種陽離子,它們以均相存在於溶液中,加入沉澱劑,經沉澱反應後,可得到各種成分的均一的沉澱,它是製備含有兩種或兩種以上金屬元素的複合氧化物超細粉體的重要方法。共沉澱法的優點在於:其一是通過溶液中的各種化學反應直接得到化學成分均一的納米粉體材料,其二是容易製備粒度小而且分佈均勻的納米粉體材料。

運用共沉澱法製備三氧化鎢,首先按一定比例取1mol/L的Na2WO4溶液和Na2SnO4溶液,混合均勻後緩慢滴至沸騰的稀H2SO4中,不斷攪拌生成沉澱,在經陳化、洗滌、過濾、烘 幹、煆燒得到SnO2-WO3氣敏粉體材料。研究發現SnO2的添加抑制了WO3晶粒的生長,提高了其氣體靈敏度,其中以0.5%的摻雜量為最佳。

研究發現溶膠-共沉澱法可製備三氧化鎢,在WCl6和TiCl(4wt%)水溶液中加入氨水和適當的表面活性劑,形成W(OH)6和Ti(OH)4,分離後煆燒,得到3~9nm的三氧化鎢粉體。研究發現,顆粒度越小,粒度越均勻。顆粒團聚越小,相應的氣體靈敏度越高,相應及恢復時間越短。

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