钨冶炼工艺

钨为金属元素,呈钢灰色或银白色,具有硬度高、熔点高以及常温下不受空气侵蚀的特性。
钨冶炼工艺如下:

钨精矿分解法,湿法与火法

①湿法分为碱分解法和酸分解法。分解黑钨精矿时,用氢氧化钠溶液在110~130℃或更高的温度下浸出。白钨精矿则用碳酸钠溶液在高压釜内于200~230℃浸出,或用盐酸于90℃分解,得固态粗钨酸。湿法处理钨精矿的分解率可达到98~99%。

②火法分解常用碳酸钠烧结法。该方法是将黑钨精矿和碳酸钠一起放置在回转窑内于800~900℃下烧结。处理白钨精矿时还需加入石英砂,目的是获得溶解度小的原硅酸钙,烧结温度约为1000℃。经约两小时的烧结,精矿分解率可达98~99.5%。烧结料在80~90℃下用水浸出,过滤后得钨酸钠溶液和不溶残渣。

钨化合物提纯

钨酸钠溶液所含硅、磷和砷等杂质在溶液中分别呈硅酸钠、磷酸氢钠和砷酸氢钠状态。煮沸溶液并用稀盐酸中和,当溶液pH为8~9时,硅酸钠水解成硅酸凝聚沉淀,加入氯化镁和氯化铵溶液,使磷、砷生成溶解度很小的磷酸铵镁和砷酸铵镁沉淀除去。

加硫化钠到钨酸钠溶液中,钼先于钨形成硫代钼酸钠,用盐酸中和,使溶液pH为2.5~3.0时,钼成难溶的三硫化钼沉淀除去。在净化后的钨酸钠溶液中加入氯化钙溶液,得钨酸钙沉淀,用盐酸分解钨酸钙沉淀得工业钨酸,钨酸于700~800℃下煅烧,得到工业纯三氧化钨。

如果制取化学纯三氧化钨可将工业钨酸溶解于氨水中,得到钨酸铵溶液,硅等杂质留于渣中。溶液经蒸发结晶处理,得到片状的仲钨酸铵晶体。由于仲钼酸铵的溶解度大于仲钨酸铵,结晶后,仲钨酸铵晶体的含钼量降低。仲钨酸铵干燥后,于500~800℃下煅烧即得化学纯三氧化钨。采用叔胺法或法使钨酸钠溶液转换成钨酸铵溶液,简化了工艺流程,并且提高了钨的回收率。

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