高温熔体萃取碳化法处理钨精矿生产碳化钨

该工艺由钨精矿直接制取碳化钨，前苏联在这方面进行了卓有成效的研究。据加拿大卡比太国际工业有限公司称：用此法生产的碳化钨粉纯度已达到99.3%~99.4%，而成本与传统的生产碳化钨方式比较可下降二分之一，因而备受关注。

工艺过程及原理

该工艺包含三个主要的技术步骤：高温熔体萃取，气体喷入碳化和研磨浸滤净化。

（1）高温熔体萃取

将钨精矿与硅酸钠、氯化钠混合，在1050~1100℃下熔融，发生以下反应：

2(Fe、Mn)WO4+3Na2SiO3+16NaCl=2(Na2WO4·8NaCl)+Na2(Fe、Mn)2Si3O9

所得的含钨钨酸钠·8氯化钠相与硅酸盐互不相溶，按密度分层，上层为硅酸盐相，下层为氯化物-钨酸盐相。将两相用倾析法分离后，98%~99%的WO3及少量的钛锰杂质存在于钨酸盐相中。

以白钨矿为原料时，应加入Al2O3和NaF作熔剂。但如将白钨与黑钨按1:3的比例搭配加入，则可免加上述熔剂。

（2）气体喷入碳化

将氯化物-钨酸盐相加NaCl调整比例后，再在1050~1070℃时通入天然气，则发生如下反应生成碳化钨：

Na2WO4+4CH4=Na2O+WC+3CO+8H2

(3)研磨浸滤净化

定期将碳化钨从熔盐炉中取出研磨分散后，先用10%盐酸和3%氢氧化钠溶液浸出洗涤，再通过过滤去除杂质，即可得到较纯净的碳化钨粉。

工艺条件及指标

加入物料配比为：黑钨精矿：氯化钠:硅酸钠=33:47:20;在1050~1100℃下熔融并保温2h,获得的氯化物-钨酸盐相大致成分为：三氧化钨25%~30%;氧化亚铁约为0.24%；氧化锰约为0.3%；硅酸盐相含三氧化钨约为0.5%；此步骤的三氧化钨回收率可达到98%~99%。

熔融分层得到的氯化物-钨酸盐相再在1050~1070℃下通入天然气，天然气中主要成分甲烷中碳的利用率约2.2%，90%的三氧化钨转化为碳化钨得以回收，将碳化钨磨细再酸浸过滤，能进一步去除杂质，最终得到的碳化钨能达到一般硬质合金用碳化钨的要求。


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