仲钨酸铵生产过程中的除锡工艺-控制碱分解条件

通常的黑钨矿的碱分解条件为:碱质量浓度500 g/L,碱用量为理论量的160 ,反应时间4h,每批处理黑钨矿1 t。在碱分解的各种工艺条件,如温度、时间、碱浓度中,对锡浸出率影响最大的是温度。在一般分解条件下,锡的浸出率随温度升高而增大,且上升速度远大于钨浸出率的上升速度,其原因是锡的浸出反应较钨的浸出反应更倾向于热力学控制。因此生产中有人往往平衡不同矿种中钨的分解率要求和产品质量要求来确定最佳反应温度。在此温度下,锡的浸出率低的程度与钨的浸出率高的程度达到最佳组合。反应温度对锡浸出率的影响见表。

浸出温度对锡浸出率的影响
 
不过,该除锡工艺主要是在高温下进行(160~ 170 ℃),因为在分解温度较低时,温度的变化对锡浸出率的影响不大。因此,对于苛性钠的常压机械搅拌浸出工艺,由于温度较低(只有105~110℃),此除锡工艺也就没什么意义。值得指出的是,近年来有人采用机械活化碱分解工艺处理钨精矿。机械活化浸出过程是将钨矿物原料不经过预磨直接与碱溶液一道加入热磨反应器内进行浸出,它将机械磨矿作用与化学反应过程有机地结合在一起,在机械磨矿时它一方面使矿粒进一步破碎并除去矿粒表面的生成膜,使反应的有效面积增加;另一方面它对矿粒有机械活化作用,对矿浆有强烈的搅拌作用,从而使反应大大加速,使矿物能在低碱耗、短时间内得到高的浸出率。据报道,该工艺对P、Si、As、Sn等杂质有较高的去除率 。
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仲钨酸铵生产过程中的钨锡分离现状

我国钨资源十分丰富,已探明储量为637.5万t(以WO3计),占世界总探明储量的一半以上,是我国具有优势的战略资源。我国钨产品的出口量直接影响着世界钨市场的价格和供需平衡,对国际钨市场影响明显。在钨冶炼中,锡是众多杂质中极为有害且较难深度除去的一种,钨成品中即使有微量锡存在,也会对其机械性能、物理性能等方面有着致命的危害。根据GB/T10116—1988要求,0级APT(仲钨酸铵)中,锡质量分数要小于1×10 -6 ,一级APT中锡质量分数要小于3×10 -6 ,但随着我国优质钨精矿的日益匮乏,可供开采的保有资源中锡等杂质的含量越来越高、形态越来越复杂,APT产品中锡超标问题时而出现,对各钨厂的产品质量造成了较大影响。因而,研究以高锡钨精矿生产仲钨酸铵工艺中锡的行为及其去除工艺,便显得格外迫切和必要,它对于指导生产、调整工艺、保证产品质量都有着非常重要的作用。
 
迄今为止,人们对钨冶炼过程中除锡的研究的还不太充分。我国是钨资源及钨冶炼大国,对于钨冶炼过程中除锡的技术研究也主要是在我国进行,国外对此很少有相关报道。前人的钨、锡分离方法主要有控制碱分解条件、在碱分解过程中加添加剂、沉淀法、控制离子交换工艺条件、萃取法等。

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不同换向时间对钨铜电极粉末物相的影响分析

通过钨铜复合粉末的X射线衍射图可以发现,钨铜复合粉末经高能球磨,粉末颗粒的组织结构发生了明显的变化,换向时间越短的钨铜复合粉末的衍射峰强度比换向时间长的钨铜复合粉末的衍射峰强度要高,也说明了换向时间较短的钨铜复合粉末结晶更好。再从不同换向时间下复合粉末的晶面间距和衍射角来看,随着换向时间的减小,球磨的效率得到了提高,使得原子扩散效率增加。

晶粒发生细化并伴随固溶现象的产生。在固溶过程中有少量的铜Cu扩散进入到了钨W相中,形成了固溶体,使晶面间距增大;但随着换向时间的减少,残余应力增大,使得晶面间距逐渐变小。这说明固溶度影响和残余应力影像中,残余应力的影响起了主要作用。这是由于在高能球磨的过程中,钨铜复合粉末在磨球轧制、碾压和剪切等强冷加工过程中,产生了剧烈的塑性变形,克里发生了极大的应力和应变。在晶粒内形成了大量的位错、畸变等微观缺陷,而微观应变的增加,位错的大量缠结,又进一步促使胞状亚结构的形成并导致晶粒尺寸减少。同时由于颗粒内部大量的晶体缺陷,使原子活性和系统内储能升高,促进固溶体的形成。

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成型工艺对钨铜电极材料的影响

有研究表明,作为电极材料的钨铜复合材料理想结构应具有较高的致密度,弥散均匀的钨颗粒形成连续骨架,而凝固的铜围绕钨颗粒间(包括间隙电荷烧结颈侧隙),呈连续网络分布,下图为钨铜复合材料的理想组织结构。

钨铜合金电极理想结构
形成的钨骨架决定了热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)数值主体的变化,网络铜有助于热导率(Thermal Conductivity, TC)的提升,是一种较为理想的稳定结构,该结构具有理想的高致密度。因此,钨铜复合材料的致密化不仅影响材料的强度,还直接或间接决定了材料的一些其他的性能,这就使得对烧结工艺和成型工艺的研究变的至关重要。此外,在烧结过程中,诸多的工艺参数都对钨铜合金电极材料的致密度有着重要影响,如粉末性质、压力、温度、升降温速率、保温时间、润滑剂的添加等等都可能称为影响的相关因素。

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单斜仲钨酸铵慢速热分解过程的研究

单斜仲钨酸铵慢速热分解过程的研究

仲钨酸铵是钨的初级制品,是制造钨制品、硬质合金的重要原料,是我国重要的出口商品之一,也是国际钨市场的主要贸易商品。我国有优质的黑钨精矿为原料,采用先进的冶炼生产工艺,生产的仲钨酸铵杂质含量低,纯度高,物理性能和加工性能好,质量在国际上处于领先地位,在国际市场上享有较高的声誉,畅销日本、美国、西欧等国家和地区。美国等发达国家的一些用户免检购得我国的仲钨酸铵直接用于生产钨粉和碳化钨粉,深受外商的青睐。国内外对于仲钨酸铵热分解过程有一定的报道。

但是,迄今为止,对单斜仲钨酸铵热分解过程中各个阶段粒度及比表面积的变化还很少有报道。因此,本试验研究了单斜仲钨酸铵慢速热分解过程中各个阶段粒度及比表面积的变化,对制备所需粒度的氧化钨具有一定的指导意义。

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