钨冶炼完整版.ppt

熔炼 钨的熔炼可以用电弧炉也可以用电子束熔炼炉。 电弧炉熔炼的钨结晶粗大、脆性高：沿晶粒界面析出的杂质（氧化物、炭化物、氮化物）生成比较后的膜所致。（熔炼钨的电弧炉结构示意图在下页） 为降低杂质，合理的工艺是：先在电子束炉熔炼，因为它的真空度高、杂质除去能力强、液体溶池温度高、可以控制液态时间等。然后进行电弧炉重熔。 O C N N 原金属 0.054 0.026 0.066 0.01 电弧炉 0.001 0.002 0.0003 0.0001 电子束 0.0005 0.0005 0.0001 0.0001 熔炼（续） 真空电弧炉熔炼钨： 气氛：10-2~10-4mmHg；如果用H2气氛，利于除杂，但熔炼速度降低 电压：33~80伏（直流或交流）；电流：4500~170000A； 熔炼速度：0.03~0.05kg/sec 钨冶金复习思考题 金属钨的主要物理-化学性质及应用。 钨的氧化物种类及特性。 钨酸盐、仲钨酸盐、偏钨酸盐的异同。 钨的主要矿物类型有那些？ 钨矿分解的主要方法有哪些？ 纯钨化合物的净化方法、步骤及各自的优缺点。 金属钨的主要生产方法有哪些？ 钨粉制备过程中粒度变化规律？水分压如何影响钨粉的粒度？如何得到细钨粉？ 在制备钨粉时，兰色氧化钨有何优势？ 生产致密钨的基本过程？ * 钨冶金 Extractive Metallurgy of Tungsten 概述 钨简史 ： 1781年:K.W.Scheele，scheelnite中发现的，并以tung(重)和sten(石头)的复合词tungsten命名。 1783年:F·de Elhuyar从wolframite中制得氧化钨，并用碳还原为钨粉。 1900年:世博会上首次展出高速钢 1909年:成功地研制出可锻性钨以后 1927~1928:年间，硬质合金。 1911年正式发现钨矿物， 1918年钨精矿产量已居世界首位， 储量、产量、出口量3个第 1958年投产的株洲硬质合金厂 前苏联援建的156个项目之一 标志中国有了自己的金属钨工业 中国的钨工业 金属钨的物理、机械性质 银白色光泽 熔点3410±20℃，所有金属元素中最高 密度=19.3g/cm3非贵金属中是最高的 C、N、O等间隙杂质的影响： 钨的化学性质 比较稳定的元素； 空气中：400℃轻微氧化，500~600℃迅速氧化WO3 常温下任意浓度的HCl、H2SO4、HNO3、HF及王水中都是稳定的。氢氟酸和王水的混合酸则迅速溶解。 常温下与碱液不反应； 主要化合物——氧化物 WO3:密度7.2~7.4g/cm3；m.p.：1470℃；b.p.：1700~2000℃， 高于800℃显著升华,溶于氢氟酸溶液和NaOH、Na2CO3溶液 中，在氨液中溶解缓慢，加热到高温则更慢；不溶于除 氢氟酸以外的其它酸中；H2和CO在800~900℃能将它还原 为金属钨 WO2.72 和WO2.90 钨青铜 :mR2O·WO2·WO3， 其中R是碱金属或碱土金属元素 钨酸盐的种类 钨酸盐的通式: xR2O*yWO3*nH2O R：碱金属离子或铵根离子 正钨酸盐 x:y=1:1 仲钨酸盐 x:y=5:12 其中偏钨酸铵称为APT 偏钨酸盐 x:y=1:4 其中偏钨酸铵称为AMT 钨的应用 硬质合金：“工业牙齿”，超过60%的钨消耗量 高速钢：二十几 轧制品： 化工领域：6~8% 电光源/真空电子行业：加热灯丝,共12门类,85种 炼钢添加剂：特钢/镍基/钴基超合金,细化晶粒,提高高温性能 高比重合金：W:93~97,其余为Ni,Cu,Fe,Mo 发汗材料：W-Cu, W-Ag航空器外壳材料/ 核反应堆屏蔽材料 微电子行业：电极布线材料，亚深微米集成电路的优选材料 机电行业：触点材料W-Cu,W-Ag,W-Re 航空航天：陀螺仪 其它 钨的主要矿物 黑钨矿 白钨矿 钨资源分布 与钨共生的元素（国内） 以独立矿物存在于钨矿中的 Sn, Mo, Bi, Cu, Pb, Zn, Be, Res 类质同像存在于钨矿中的 Mo, Nb, Ta, Ga, In, Tl, Se, Tb, Sc, Cd, Au, Ag 伴生金属种类 Sn Cu Pb Zn Mo Bi Be 占W工业储量，% 22 25 38.5 44.6 35.5 44 6.0 国内主要钨矿山 日处理原矿3000吨以上的 江西:大吉山、西华山 日处理原矿1000吨以上的 江西：盘古山、浒坑、画眉坳、铁山垅、漂塘 湖南