金屬鎢粉是生產(chǎn)硬質(zhì)合金、純鎢、鎢合金等鎢製品的主要原料,其中70%以上的鎢粉用於硬質(zhì)合金de2生產(chǎn)。目前,金屬鎢粉的製備方法主要有:
1.鎢氧化物氫還原法
即利用H2為還原劑將鎢氧化物還原為鎢粉的方法。以WO?氫還原為例,其總反應(yīng)為:
WO?+3H?=W+3H?O
當(dāng)前作為氫還原原料的鎢氧化物主要有黃色氧化鎢(WO?)、藍(lán)色氧化鎢(WO2.9)和紫色氧化鎢(WO2.72)等。該方法是目前生產(chǎn)金屬鎢粉的最主要方法。
2.鎢鹵化物氫還原法
即利用H2為還原劑將鎢的鹵化物(如氯化鎢、氟化鎢)還原為金屬鎢的方法。以WCl6氫還原為例,其總反應(yīng)為:
WCl6+3H?=W+6HCI
鎢鹵化物的氫還原過(guò)程為氣相反應(yīng),主要用於化學(xué)氣相沉積制取超細(xì)鎢粉或鎢塗層。鎢鹵化物氯還原法當(dāng)前只用於小規(guī)模生產(chǎn)。
3.鎢氧化物碳還原法
將鎢氧化物與碳的混合物加熱至一定溫度時(shí),鎢氧化物被還原為鎢粉。以WO?碳還原為例,其總反應(yīng)為:
WO?+3C=W+3CO,WO?+3CO=W+3CO?
有時(shí)在爐中通入少量的氫氣,對(duì)碳還原過(guò)程起促進(jìn)作用。由於此法所制得的鎢粉中的碳含量偏高,不宜用於鎢製品。目前,碳還原法制取鎢粉藝採(cǎi)用較少,但在直接生產(chǎn)碳化鎢、特別是超細(xì)碳化鎢粉和碳化鎢複合粉時(shí)得到越來(lái)越多的使用。
4.熔鹽電解法
熔鹽電解法是利用電解原理將氧化金屬鎢在電解槽中先以離子形式電解,再利用陰極沉積的方法來(lái)製備金屬鎢粉,其缺點(diǎn)是鎢粉團(tuán)聚嚴(yán)重,且生產(chǎn)成本較高。
除了上述的幾種方法能制取金屬鎢粉外,還有Zn還原法、等離子體氫還原法等。