钨业知识

掺杂钨粉制取钨合金

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:20; 点击数：1983

掺杂钨粉指的是指含有小于0.8%的Si、Al、K等元素或在垂熔烧结时出现异常的结晶组织加工时出现脆断劈裂的钨粉。

掺杂钨粉制取钨合金，首先应先对掺杂钨进行净化处理。净化处理的程序：在容器内装入一定量的废掺杂钨粉末，同时，按计算量向容器导入溶液（酸或MS溶液），经搅拌、去废液、真空干燥过筛，得到处理后的钨粉。

用所处理后的钨粉制取钨合金，往钨粉中添加配料Ni粉、Fe粉和微量其他粉，搅拌成混料，然后将混料放置氢气内预烧结，接着将坯料置于真空炉内继续烧结，对坯料中存在的微量氧化物进行一步还原，进一步改善钨合金的组织结构和性能，随炉冷却至室温后制取得到钨合金。

制取的钨合金被广泛的用于正负电子对撞机同步辐射光束线关键设备中，技术性能良好，同时也被广泛地用于石油工业、医疗体育器械、仪器仪表、航开工业等部门。

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白钨矿碱浸动力学

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:18; 点击数：3065

白钨矿（CaWO4）因在苛性碱溶液中不分解，不可能如黑钨矿那样用苛性碱浸出，传统上采用盐酸分解。中国科学院过程工程研究所柯家骏等利用溶度积原理，提出在苛性碱浸出时添加适量可溶性磷酸盐，以期使白钨矿中的钙沉淀为难溶化合物羟基磷酸钙Ca5（PO4）3OH（kap＝1.6×10－58），从而使白钨矿以钨酸钠的形式不断溶解浸出。为了证实这种可能性及推测的机理，进行了白钨矿的碱浸动力学研究。

用100%粒度＜44μm（－325目）的白钨矿粉末压制成圆盘样品，采用旋转圆盘法得到经验浸出动力学方程如下：

k=2.17*105Cnaoh0.2 Cna3po40.5 exp(-42700/RT)

式中，k为表观浸出速率常数。从上式可知表观话化能α＝42700J∕mol，表明该浸出过程主要受表面化学反应所控制。实验过程中观察到提出液中有固体悬浮物出现而圆盘样品表面末见固体沉淀物层，这与从表观活化能得出的浸出过程主要受表面化学反应所控制的结论一致。固体悬浮物的X射线衍射及红外光谱分析的结果也证实浸出中有羟基磷酸钙生成。因而可以推断白钨矿的苛性碱浸出是按以下反应进行的：

5CaWO4+NaOH+3Na3PO4--->Ca(PO43)OH+5Na2WO4

这是一个通过动力学研究了解反应机理的实例。

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盐酸分解法分解钨矿物原料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:18; 点击数：3571

酸分解法为目前工业上处理标准白钨精矿（要求含黑钨及磷、砷等杂质低，例如我国的一级B类白钨精矿）的主要方法，将流程作适当修改后，亦可用于处理质量稍差的白钨精矿（含40% ~70%W03，同时含少量CaC03等易溶于酸的化合物），具有流程短、成本低等特点。

a主要反应及其热力学条件

白钨矿：CaW04（s)+2HC1(aq）====H2W04（s)+CaCl2（aq）
黑钨矿：FeW04（s）+2HC1（aq）====H2W04（s）+FeCl2（aq）
MnW04（s）+2HC1（aq）====H2WO4（s）+MnC12（aq）
上述反应在25℃的平衡常数及浓度平衡常数Kc（Kc＝〔CaCl2）／〔HCl〕2）见表1。

b 反应机理及影响分解率的因素

研究表明，当搅拌速度足够快时，通过固态H2W04膜的扩散为分解过程的控制性步骤，随着盐酸浓度的不同，过程中反应的级数以及生成的H2W04膜的性质也不完全相同，在盐酸浓度为1~4mo1/L时，膜对扩散过程的阻碍作用最大，而在8mo1/L左右则阻碍小些。对人造白钨而言，其分解分数(x)与时间（t)的关系服从以下方程式：
                                  2
                             1 - ——x - （1 - x）2/3 = kt
                                  3
反应的表观活化能(40-98℃）为37.93 kJ/mol ,属固相膜（即H2W04膜）控制。对白钨精矿而言，测出表观活化能为43.61 kJ/mol。

影响分解率的因素提高分解温度、增加盐酸用量和延长时间都有利于提高分解率。在酸用量一定的情况下，改变酸浓度的同时就改变了固液比，浓度提高则一方面反应剂浓度大，有利于反应；另一方面固液比变大，不利于液相内的传质，总的说来，人们普遍认为采用高浓度有利于提高分解率。由于过程属通过H2W04膜的扩散控制，因此减小矿的粒度，相应地将减小H2W04膜的厚度，有利于提高分解率，例如在盐酸用量为理论量的2.5倍，盐酸浓度29.75%，100℃，搅拌1.5h的条件下，当粒度分别为58~74μm和小于58μm，则分解率分别为87.3%和95.1%。

由于通过H2W04膜的扩散为速率控制步骤，故在球磨的同时进行分解有利于提高分解率。此外，由于黑钨矿难与HCl反应，故原料中含铁（黑钨矿）高，则分解率降低。

NaF浸取法分解钨矿物原料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:18; 点击数：3216

NaF浸出法是钨矿原料分解的重要方法之一。NaF浸取法其反应为：CaW04（s）+2NaF（aq）CaF2（s）+Na2W04（aq）

225℃时，浓度平衡常数达24.5。用F-浸出白钨的速度较用CO32-、PO43-等。在低于100℃时，矿粒表面生成CaF2薄膜，阻碍反应，高于100℃时，则薄膜脱落。在搅拌速度分别为830r/min和510r/min时，表观活化能分别为63.54kJ/mol和89.03kJ/mol。

主要技术指标

俄罗斯学者处理含33.7%~41.5%WO3的白钨中矿时，当温度为225℃，NaF用量为理论量1.8倍时，分解率达99.2%~99.8%，浸出液中Si02/W03＝0.2%~0.5%。姚珍刚等在工业条件下处理柿竹园白钨精矿时，当NaF用量为理论量1.2倍，190℃保温1.5小时，则分解率达98.87%，所得Na2W04溶液中含P0.002g/L、As 0.017g/L、Si02 0.055g/L。

NaF浸出法的不足处在于NaF的溶解度有限，即浸出剂中F-浓度有限，相应地设备单位生产能力低。

碳酸钠高压浸取法分解钨矿物原料

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:18; 点击数：3320

碳酸钠高压浸取法是钨矿原料分解的重要方法之一。白钨矿碳酸钠浸出的反应为：CaW04（s）+Na2C03（aq） ==== Na2W04（aq）+CaC0

根据测定，反应式（1)的浓度平衡常数Kc和活度平衡常数Ka见表1，从表可知，反应的Kc值随苏打用量的增加而减小。黑钨矿黑钨矿碳酸钠浸取的反应为：（Fe，Mn）W04（s）+Na2C03（aq）Na2W04（aq）+FeC03（s）（或MnC03（s））

阿格诺夫测定了人工合成的FeW04、MnW04与Na2C03的反应，发现在200~275℃下，反应生成的FeC03几乎全部水解，渣中含大量Fe304，而生成的MnC03只有3%~11%水解成Mn（OH）2。同时测定了FeW04及MnW04与Na2C03反应的浓度平衡常数Kc。

反应的机理

许多作者都倾向于认为在155℃以上且搅拌速度足够快时,过程为化学反应控制,因而升高温度可大大加快反应速度,缩短反应时间。T.班阿格诺夫指出天然钨锰矿的浸出速度明显低于天然钨铁矿,对钨铁矿(含16.14%FeO和6.49%MnO)而言,其起始浸出速度与温度的关系在225~250℃范围内符合反应控制的规律,表观活化能为100kJ/mol,温度高于250℃则符合扩散控制规律,表观活化能为25 kJ/mol。对钨锰矿（含13.75％MnO、4.89%FeO）而言，在225~ 300℃范围内均为反应控制，表观活化能为100kJ/mol。对上述两种矿而言，在一定温度下随着反应的进行，由于生成物膜增厚，逐步过渡到扩散控制。

制备浸渍钡钨阴极用钨粉

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:17; 点击数：1776

制备浸渍钡钨阴极用钨粉，采用分选工艺和高温还原的方法进行操作。阴极物料包括钨粉、钼筒、热子、铝酸盐等。首先通过扫描电子显微镜为钨粉的微观结构和粒度分配进行分析，选取粒径大小、颗粒形貌复合标准的可用钨粉。该过程所选取的钨粉对多孔钨基体的孔隙度和微观结构有着重要作用，从而影响钡钨阴极的最终性能。将所选取的钨粉放置还原设备中，加热至1650℃时，保温不小于1h，氢气气氛中1500-2000℃浸渍0.5-10min，烧氢处理后进行研磨，过筛，采用模压成型，制备而得满足要求的浸渍钡钨阴极用钨粉。

钨粉与钨精矿区别

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:16; 点击数：1887

钨粉(tungsten powder)外观呈银灰色粉末状的金属钨，是制备钨加工材、钨合金和钨制品的原料。粒度从0.6-30微米，主要分粗、中、细几个粒度，银灰色粉末，杂质含量以国家标准为依据。

钨精矿，钨属亲石元素，主要以钨酸盐的形态存在于伟晶岩和热液矿床中；已知的钨矿约有15种，其中主要有黑钨矿和白钨矿两种。钨精矿是生产钨铁、钨酸钠、仲钨酸铵（APT）、偏钨酸铵(AMT)等钨化合物的主要原料,其下游产品主要有三氧化钨、蓝色氧化钨、钨粉、碳化钨、硬质合金、钨钢、钨条、钨丝等。

钨粉与钨精矿区别，钨粉属于钨精矿得下游产品，由精选的钨精矿通过球磨添加硫酸加以碱煮而成仲钨酸铵，由氢气通入仲钨酸铵还原，干燥结晶成的。

气流磨处理钨粉

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 16:15; 点击数：1745

目前处理钨粉的方法有很多种，然而处理的结果要么钨粉量太小，要么易引入杂质，粒度分布宽，分散效果不明显生产成本高等，为了改进以上的问题，研究了一种气流磨处理钨粉的方法，处理后可以获得粒径分布均匀且球形度和分散性好的钨粉。

以费氏粒度3μm的钨粉为原料，操作的过程采用的装置为喷式气流磨，钨粉通过送料管送入磨室内，气流从安装在腔壁同一平面的两个对向喷嘴进入研磨腔，使钨粉流态化，在逆向对喷气流束的汇交点上，被加速的团聚体颗粒由于相互撞击而得以粉碎和分散，在汇交点周围则形成一股向上的气流，把分散的钨粉带到上部的水平装置涡轮分选机中自动分级，粗颗粒则由壁滑回研磨腔继续研磨，直到被分离为止，而符合要求的粉末则被分选机选出再由旋风收集。

经气流磨处理过的钨粉，能有效的实现分散和分级，且获得的钨粉纯度高、分散性好、粒径分布窄、球形度好。

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礁形高比重钨合金渔夹具

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月18日星期五 10:46; 点击数：2120

礁形高比重礁形高比重钨合金渔夹具钨合金渔夹具与金字塔形渔夹具以及蛋形渔夹具类似，该渔夹具上的环扣不是采用黄铜制成的，而是铅制成的。

该渔夹具的外表成六角边形的，而不是光滑的表面。其扁平的形状可防止渔夹具穿过岩石时发生断丝的现象。
礁形高比重钨合金渔夹具

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防止硬质合金刀片裂纹其它工艺措施

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月17日星期四 19:40; 点击数：1849

通过加工实践，总结出以下其它工艺措施可有效防止或减少硬质合金刀片裂纹的工艺措施。

刀杆刚性不足、刀具夹持不稳、机床主轴跳动等均可能引起刃磨裂纹的产生，因此，由机床、砂轮、夹具和刀具组成的加工系统应具有足够刚性，且应控制砂轮的轴向和径向跳动。
造成硬质合金刀片产生刃磨裂纹的因素较多，只有选用合适的砂轮，同时采用合理的磨削工艺，才能有效避免裂纹产生，提高刃磨质量。

防止硬质合金刀片裂纹-磨削用量合理

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2014年7月17日星期四 19:39; 点击数：2058

加工实践之后，总结出合理选用磨削用量可有效防止或减少刃磨裂纹的工艺措施。

若刃磨过程中摩擦力过大，可导致磨削温度急剧上升，刀片易发生爆裂，因此合理选用磨削用量十分重要。金机通提示常用的合理磨削用量为：圆周速度 v=10～15m/min，进给量f纵=0.5～1.0m/min，f横=0.01～0.02mm/行程。手工刃磨时，纵向和横向进给量均不宜过大。