中国目前生产上制备粗晶硬质合金的主要工艺是在三氧化钨中添加碱金属如钠、钯、银等，氢还原后制备粗颗粒钨（W)粉，经高温碳化得到粗颗粒碳化钨粉，再经湿磨、成形、烧结工序制备出粗晶硬质合金。制备掺钠三氧化钨的常规方法有喷雾法、人工掺杂法，这两种方法的缺陷在于制制备的高钠WO₃化学元素分布不均匀，影响后续的生产，导致颗粒长大不均匀，生产出来的产品差异性较大。此外，喷雾法还需购买喷雾器，造成成本的增加；人工掺杂法需要增加人为成本。

而掺钠制备三氧化钨的方法与喷雾法、人工掺杂法相比较，不仅成本较低，操作较简捷，而且生产出来的三氧化钨粉末更均匀。具体方法如下。

步骤：
1.以碱分解钨精矿经离子交换、除钼等工序制得的钨酸铵溶液为原料，钨酸铵浓度（WO₃质量计）为200 ~ 300 g/L，Na+质量浓度为10~40 ppm；
2.根据后续产品的要求加入固体钠盐，含钠化合物的掺杂量按Na/WO₃质量百分比为0.05%~0.25%，混合溶液；
3.蒸发结晶，温度控制在80~100°C，搅拌速度为50~200 r/min；
4.蒸发至结晶终点pH为6.4~7.0时，停止加热、冷却至20~50°C；
5.真空抽滤方式对料液进行过滤，抽干，得到含钠均匀的APT粉末；
6.将APT置于煅烧炉内，在680 ~ 740°C煅烧，得到含钠均匀的三氧化钨粉末。

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比色法(Colorimetry)定义：以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。比色法作为一种定量分析的方法，其对显色反应的基本要求是：反应应具有较高的灵敏度和选择性，反应生成的有色化合物的组成恒定且较稳定，它和显色剂的颜色差别较大。选择适当的显色反应和控制好适宜的反应条件，是比色分析的关键。

正硬质合金及合金钢的性能在很大程度上决定于三氧化钨的质量。制取三氧化钨的普通方法包括以下主要工序：溶液净化除钯、硅、氟、钯、磷、钼等；添加氯化钙溶液沉淀人造白钨；盐酸分解人造白钨；钨酸经洗涤、过滤、干燥、煅烧后，即成三氧化钨。此文主要介绍测定高纯三氧化钨中微量钯的方法。

测定高纯三氧化钨中微量钯方法
将高纯三氧化钨脂肪置放在1400℃进行燃烧，所得含钯及钯化物与氧反应生成二氧化钯，用氯化汞酸钠溶液吸收，形成稳定的二氯亚钯酸根络合物。接着使该化合物再与甲醛缩合，并与褪色品红作用，可生成紫红色的化合物，在560nm处进行比色测定。对显色时间及颜色的稳定性、试样燃烧吸收时间以及降低空白值等条件进行试验。最后可得到氯化汞酸钠的用量、显色剂、褪色品红与甲醛用量对显色的影响。该方法的测定下限为0。5ppm，相对标准偏差±4。8％。

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仲钨酸铵是一种化学物质，主要是白色结晶，有片状或针状二种，用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉。仲钨酸铵可用作制造偏钨酸铵及其他钨化合物，用于石油化工行业作添加剂。金属钨粉的下游产品有钨材系列，如钨条、钨丝等电真空材料；有合金系列，如碳化钨、硬质合金、合金刀片、合金钻头、合金模具等；其他耐磨、耐压、耐高温的机械装备部件等。

三氧化钨(WO₃)是一种重要的η型半导体氧化物，有多种晶体结构，已经在电致变色、光致变色、传感和催化领域得到一定的应用。其中准球形三氧化钨颗粒直径100nm-700nm，球形三氧化钨颗粒直径20-200nm，这两种三氧化钨颗粒可以作为前驱体合成纳米碳化钨硬质合金。

气相法是目前制备纳米结构的最有效的方法之一，气相沉积技术析出薄膜、晶须和颗粒等各种形态的固体。并且气相沉积法能从浓度不高的反应物中制得高纯度的产物。但常规的气相沉积法的劣势在于产量非常有限，由于在高真空或高温下收集产物，不能实现连续生产。以仲钨酸铵为原材料，创新的将气相沉积技术和高温煅烧结合起来，以氩气为载体，在低温区域收集反应物，成功实现多种貌纳米WO₃粉末的连续生产。

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潜孔钻头是目前一些掘进、破岩工作中运用最为广泛的一种高性能作业工具，其适用于钻进中硬、坚硬以及研磨性岩层，依靠较高的冲击功产生较大冲击能量对岩石进行破碎。其具有众多优势，如高钻进效率、高冲击功、伴有剪切破碎、使用寿命较长，其最大的特点在于以气流作为驱动力，有足够的风量能将岩屑带出孔底，从而保证了钻进的效率，降低了球齿的磨损。而对于硬质合金球齿的选择就显得至关重要了，要根据潜孔钻头的直径大小以及所受的冲击功等方面进行考量，球齿的个数以及放置的位置决定了是否能够合理分担潜孔钻头所受的冲击功。

从理论上说，硬质合金潜孔钻球齿所采用的是冲击回转的破岩方法，冲击时间很短，球齿在与岩石接触的瞬间产生巨大的冲击力，脆性的岩石内部产生应力集中，在冲击力的作用下极容易产生体积破碎，因而潜孔钻头的凿岩效率高。再者，硬质合金潜孔钻头球齿在冲击岩石的同时还对岩石进行回转切削，而钻头对球齿的轴向压力明显小于单纯的回转切削钻头，对球齿的磨损也减小了许多，从而提高了硬质合金潜孔钻头球齿的耐磨性及抗磨削性，延长了使用寿命。

对硬质合金潜孔钻球齿的破岩过程进行分阶段研究，可总结归纳出如下几个阶段：

阶段一：裂纹产生，在这一阶段硬质合金球齿与岩石表面刚刚接触，传递到岩石接触面上的应力作用还没有完全释放，在接触面上发生脆性破坏，此时伴有微裂纹的产生；

阶段二：随着应力的不断增加，硬质合金球齿所接触的岩石也发生了塑性变形，形成一定的破碎区域；

阶段三：在已粉碎的区域的边界上会产生拉应力裂纹，并逐渐发展成为初始裂纹，该裂纹会随着应力的增大而进一步扩展；

阶段四：随着应力的增加，在初始裂纹的两侧形成相应的拉应力并产生张裂纹，呈斜下方扩展；

阶段五：裂纹不断扩展形成漏斗形，并相应产生跃进式的破坏。

此外，除了对硬质合金潜孔钻球齿破岩机理的研究，需要我们注意还有硬质合金球齿虽然具有较高的硬度以及抗冲击性能，但是其脆性较高且耐磨性较低，其失效形式主要是磨损，包括磨粒磨损、表面疲劳磨损以及黏着磨损。其主要是因为在掘进的过程中，由于球齿与岩层发生高速的碰撞而产生的高温会使得硬质合金的硬度有所下降而破碎的石英颗粒却会发生由软质相向硬质相的转变。这也对硬质合金球齿提出了更高的要求，其可以通过加入一定的元素或者在球齿端面涂覆一层高性能材料来改善硬质合金球齿的耐磨性。

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催化改变化学反应速率而不影响化学平衡的作用称作催化作用，它本质上是一种化学作用。催化是自然界中普遍存在的重要现象，催化作用几乎遍及化学反应的整个领域。化学反应物要想发生化学反应，必须使其化学键发生改变，改变或者断裂化学键需要一定的能量支持，能使化学键发生改变所需要的最低能量阈值称之为活化能，而催化剂通过降低化学反应物的活化能而使化学反应更易进行，且大大提高反应速率。

三氧化钨具有较大的表面效应，是一种重要的催化活性材料，它具有很好的催化性能，既可作主催化剂又可作辅催化剂，且对相应的反应有较高的选择性。在经过相关的研究后，人们发现将三氧化钨还原或者掺杂加入活性组分或进行改性等来提高其催化性能。三氧化钨因为本身的催化性质和物理化学性质受到煅烧温度、制备方法的影响可以用于加氢脱硫过程、NOx的选择催化还原、烯烃的异位作用等反应。

钨基催化剂的酸性能可应用链烷烃的异构化。三氧化钨在光催化是新型的催化领域。目前许多不同的半导体材料被当做光催化剂，用于水分解成氢和氧，三氧化钨的光能转化率不高，但是由于高纯三氧化钨制备工艺简单，在接近UV和发光区对光有强吸收性，在各种电解质中能够保持长时间的稳定，这些都使得三氧化钨作为光催化剂能显现出更好的性能。

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三氧化钨薄膜掺杂不同的元素后会明显地改善其某些特性，例如提高薄膜对某种气体的灵敏度和选择性等。三氧化钨薄膜掺杂一般都是向三氧化钨溶胶中掺入金属离子或者以三氧化钨薄膜作衬底来溅射稀有金属，如钯（Pd）、铂（Pt）、金（Au）、银（Ag）、锂（Li）等。金属离子都是以其氧化物或相应的金属盐的形式加入的，其中有LiN0₃，RbCl，CsCl，Bi(N0₃)₃，AgN0₃，其余皆为金属氧化物。

掺入不同的金属离子添加剂，制成的气敏元件特性会有明显的不同。掺钯或铂后大大提高对氢气的灵敏度，掺锂后三氧化钨薄膜的电致变色性能得到很大改善尤其是加快了着色时间和褪色时间，掺杂银可以提高三氧化钨薄膜对二氧化硫气体灵敏度。制备的光纤氢气传感器使用掺杂了钯或铂的三氧化钨薄膜作氢敏元件，测试结果表明加入钯或铂可以提高薄膜对氢气的灵敏度，而且加入钯或铂可以缩短响应时间，尤其是掺铂响应更快速。

在三氧化钨薄膜中掺杂了1.0%的Ag，有效地提高了在450℃下对二氧化硫（SO₂）的灵敏度和选择性。研究表明，掺杂15% Li的三氧化钨薄膜，该掺杂薄膜的电致变色机理与未掺杂的三氧化钨薄膜相同，但未掺杂的薄膜着色和褪色时间都要长一些。在三氧化钨薄膜中掺杂了Au和三氧化钼以提高三氧化钨薄膜对氨气（NH₃）的选择性。

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丙烯（propylene）常温下为无色、稍带有甜味的气体。它稍有麻醉性，在815℃、101.325kpa下全部分解。易燃，爆炸极限为2%～11%。不溶于水，溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等。丙烯除了在烯键上起反应外，还可在甲基上起反应 。丙烯在酸性催化剂存在下聚合，生成二聚体、三聚体和四聚体的混合物，可用作高辛烷值燃料。在齐格勒催化剂存在下丙烯聚合生成聚丙烯。丙烯与乙烯共聚生成乙丙橡胶。丙烯在酸性催化剂（硫酸、氢氟酸等）存在下，可与异丁烷发生烃基化反应，生成的支链烷烃可用作高辛烷值燃料。丙烯在催化剂存在下与氨和空气中的氧起氨氧化反应，生成丙烯腈，它是合成塑料、橡胶、纤维等高聚物的原料。

丙烯三氧化钨制取碳化钨粉，以丙烯和三氧化钨为原料，将原料放置450℃-600℃的环境中加热，使得三氧化钨表面沉积细粒碳。而后在90%Ar+10% H₂的混合气体中，于1100℃—1400℃的环境中加热2h后，将物料经破碎、过筛后获得碳化钨粉。

丙烯三氧化钨制取碳化钨粉工艺在一定层度上提高了中国制取碳化钨粉的工艺水平，并将所制得的碳化钨粉运用于硬质合金的生产，使得中国碳化钨粉的资源优势迅速地转化为经济优势，为中国以出口初级矿产品的局面做出了巨大的贡献。

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由于在钨冶炼过程中，利用回转管电炉等设备煅烧仲钨酸铵（APT）生产钨氧化物的过程中，需通入还原性气体或氧化性气体。由于气体的流通，约3%左右的钨氧化物粉末会在煅烧过程中随烟气被带走，若不加以回收利用，将造成一定的资源、成本损失。有发明指出可以使用脉冲布袋收尘装置(器)来回收仲钨酸铵煅烧过程产生的烟气中钨氧化物粉尘。



该方法的原理在于：含钨氧化物的烟气直接经过脉冲布袋，在露点温度以上做收尘处理，回收所得干燥的收尘料，尾气经清水淋洗后排放，少量低含的钨洗涤液收集后另作它用。具体做法：将煅烧炉排出的烟气由烟气管直接送入脉冲式布袋收尘器内，在90〜110℃及工作负压为-3500〜-8000pa的条件下、将烟气中的含钨氧化物粉尘收集于收尘器的灰斗内，再经灰斗底部带控制阀的出料口输出回收。

备注：为了使流程顺利实施，在脉冲布袋收尘器的外壳及烟气管上增设保温层，同时在灰斗内壁上增设电加热板以便有效防止粉尘结疤（块）堵塞收尘器。

使用该方法回收钨氧化物粉尘的回收率极高（大于99%）；且收尘料的纯度高，可直接作为原料返回生产黄色氧化钨（WO₃)，利用率很高，因此是有效提高钨资源的利用率、降低生产成本及环境污染等的良好措施。

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