碳化钨制取—高温熔体萃取碳化法

还原炉图片

传统的工艺实现碳化钨制取,通常须经过仲钨酸铵生产、钨粉制备和碳化等许多工序,生产成本较高。近年来,学者们发现在高温反应下,碳可以碳化得非常完全,游离碳含量和晶格缺陷减少,可以得到高质量的碳化钨,于是碳化钨的制取便有了新的途径。

要降低碳化钨的生产成本,很直观的途径是减少从矿物原料到制品生产工艺的作业工序,围绕着这一中心,加拿大的公司研发出高温熔体萃取碳化法,实现了由钨精矿直接制取碳化钨。

高温熔体萃取碳化法主要有三个技术步骤,高温熔体萃取、气体喷入碳化和研磨浸滤净化。

高温熔体萃取阶段:将钨精矿与Na2SiO3、NaCl混合,在1050-1100℃下熔融,所得的含钨Na2WO4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,将两者倾析法分离后,98%—99%的WO3及少量的铁锰杂质存于钨酸盐相中。

气体喷入碳化阶段:将熔融分层的氯化物—钨酸盐相在1050-1070℃下通入天然气,天然气中主要成分为甲烷(CH4)中碳的利用率约2.2%,在天然气通入过程中,90%的WO3转化为WC得以回收。

研磨浸滤净化阶段:将WC磨细再用酸浸法三次过滤,进一步除去杂质后,就能得到高质量的碳化钨粉,可以适用合金生产的要求。

高温熔体萃取碳化法是优势就是省钱,省钱,很省钱,重要的事情要说三遍。实际上,这种方法已经在工业中得到了验证,它生产的碳化钨粉纯度可以达到99.3%-99.4%,质量不输传统的APT制取法,但是成本却降低了二分之一。

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