Un método para fundir tungsteno
1. Métodos de descomposición del concentrado de tungsteno: método de fuego y método húmedo.
①El método de sinterización de carbonato de sodio se utiliza a menudo para la pirólisis. Este método consiste en colocar concentrado de wolframita y carbonato de sodio en un horno rotatorio y sinterizarlos a 800-900°C. También es necesario tratar el concentrado de scheelita con arena de cuarzo para obtener ortosilicato de calcio de baja solubilidad y la temperatura de sinterización es de aproximadamente 1000 °C. Después de sinterizar durante aproximadamente dos horas, la tasa de descomposición del concentrado puede alcanzar el 98 ~ 99,5%. El material sinterizado se lixivia con agua a 80 ~ 90°C y se filtra para obtener una solución de tungstato de sodio y un residuo insoluble.
(2) El método húmedo se divide en método de descomposición alcalina y método de descomposición ácida. Al descomponer el concentrado de wolframita, utilice una solución de hidróxido de sodio para lixiviar a una temperatura de 110 ~ 130 °C o superior. El concentrado de scheelita se lixivia con una solución de carbonato de sodio en un autoclave a 200 ~ 230°C, o se descompone con ácido clorhídrico a 90°C para obtener ácido tungstico crudo sólido. La tasa de descomposición del concentrado de tungsteno mediante procesamiento húmedo puede alcanzar el 98 ~ 99%.
Purificación de compuestos de tungsteno
El silicio, el fósforo, el arsénico y otras impurezas contenidas en la solución de tungstato de sodio existen en forma de silicato de sodio, hidrogenofosfato de sodio y arseniato de sodio, respectivamente. Hervir la solución y neutralizarla con ácido clorhídrico diluido. Cuando el valor de pH de la solución es de 8 a 9, el silicato de sodio se hidroliza en ácido silícico para condensarlo y precipitar, y se agregan soluciones de cloruro de magnesio y cloruro de amonio para hacer que el fósforo y el arsénico formen fosfato de magnesio y amonio y arseniato de magnesio y amonio con niveles muy bajos. solubilidad, que precipitan y eliminan.
Cuando se agrega sulfuro de sodio a la solución de tungstato de sodio, el molibdeno forma tiomolibdato de sodio antes que el tungsteno y se neutraliza con ácido clorhídrico, de modo que cuando el pH de la solución es de 2,5 ~ 3,0, el molibdeno precipita , Y eliminado como trisulfuro de molibdeno insoluble. Se agrega una solución de cloruro de calcio a la solución de tungstato de sodio purificada para obtener la precipitación de tungstato de calcio, que se descompone con ácido clorhídrico para obtener ácido tungstico industrial y luego se calcina a 700 ~ 800 °C para obtener trióxido de tungsteno puro industrial.
Si se prepara trióxido de tungsteno químicamente puro, el ácido de tungsteno industrial se puede disolver en agua con amoníaco para obtener una solución de tungsteno de amonio, y las impurezas como el silicio permanecen en la escoria. Después de que la solución se evapora y cristaliza, se obtienen cristales escamosos de paratungstato de amonio [5(NH)O·12WO·5HO]. Dado que la solubilidad del paratungstato de amonio es mayor que la del paratungstato de amonio, el contenido de molibdeno de los cristales de paratungstato de amonio disminuye después de la cristalización. Después de secar el paratungstato de amonio, se calcina a 500 ~ 800 °C para obtener trióxido de tungsteno químicamente puro. En la década de 1970, se utilizó el método de la amina terciaria para convertir la solución de tungstato de sodio en solución de tungstato de amonio, lo que simplificó el proceso y mejoró la tasa de recuperación de tungsteno.
2. Preparación del polvo de tungsteno
Al polvo de tungsteno se le da forma, se sinteriza y se funde para obtener tungsteno denso. Industrialmente, se utiliza la metalurgia de polvos, es decir, se forma polvo de tungsteno o polvo de tungsteno que contiene aditivos - presinterizado - fusión y sinterización vertical y prensado isostático - sinterización indirecta en tiras (tiras dopadas y tiras de aleación). El primer proceso se utiliza a menudo para la producción en masa de tiras pequeñas, mientras que los productos de tungsteno de alta pureza generalmente utilizan fusión por haz de electrones.
3. Las varillas de tungsteno se fabrican a partir de polvo de tungsteno, principalmente mediante dos procesos: moldeado y sinterización:
① Moldeo. Existen dos métodos: moldeo (conformado mecánico) y prensado isostático. El primero generalmente solo se usa para prensar piezas en bruto de menor tamaño y peso unitario. Es fácil de operar y puede controlar con precisión el tamaño y la calidad de la apariencia de la pieza en bruto, pero la densidad compacta es pequeña y desigual. El método de prensado isostático puede prensar piezas en bruto de un solo peso y de gran tamaño (con formas redondas, rectangulares y rectangulares), piezas en bruto de tubos y piezas complejas. Las piezas en bruto prensadas son densas y uniformes. Sin embargo, el tamaño y la calidad del aspecto del compacto son peores que los del método de moldeo y generalmente requieren procesamiento mecánico antes de la sinterización.
②Sinterización. Existen sinterización por fusión vertical (sinterización directa) y sinterización indirecta. Antes de la sinterización, el compacto debe presinterizarse para eliminar el agente de moldeo. La sinterización por fusión vertical sólo se utiliza para sinterizar piezas en bruto pequeñas. El método de sinterización indirecta se divide en sinterización protegida por hidrógeno y sinterización al vacío, que pueden sinterizar palanquillas de tungsteno de gran tamaño o piezas de tungsteno para procesar.