鎢粉是加工粉末冶金鎢制品和鎢合金的主要原料。純鎢粉可制成絲、棒、管、板等加工材和一定形狀制品。鎢粉與其他金屬粉末混合,可以制成各種鎢合金,如鎢鉬合金、鎢錸合金、鎢銅合金和高密度鎢合金等。鎢粉的另一個重要應(yīng)用是制成碳化鎢粉,進而制備硬質(zhì)合金工具,如車刀、銑刀、鉆頭和模具等。
鎢粉的生產(chǎn)原理
采用氫還原三氧化鎢或仲鎢酸銨的方法制備。用氫還原法制取鎢粉的工藝過程一般分為兩個階段:階段在500~700oC溫度下,三氧化鎢還原成二氧化鎢;第二階段在700~900oC溫度下,二氧化鎢還原成鎢粉。還原反應(yīng)常在管式電爐或回轉(zhuǎn)式爐中進行。
還原鎢粉的性能(如純度、粒度、粒度組成等)主要取決于還原工藝。在管式爐中還原鎢粉時,影響還原速度的主要工藝參數(shù)是還原溫度、燒舟中氧化鎢的裝載量、燒舟移動速度、氫氣流速及氫氣中水分含量。隨著還原溫度的升高,鎢粉的粒度變粗。
鎢的二次資源中,如不計浸出殘渣及凈化渣中可回收的鎢,則直接來自深加工過程的廢料大約占1/3,而使用后報廢的零部件占2/3。具體而言這些廢鎢料大致分為如下三類:
(1)鎢材加工制造過程產(chǎn)生的廢品:絲、線圈、粉末、燒結(jié)或預(yù)燒結(jié)錠。
(2)鎢合金或合金產(chǎn)品制造過程的副產(chǎn)物或廢品:如成分為Cu-W、Fe-W、Ni-W、Ag-W的粉末、車削、錠及塊料。
(3)硬材料及鉆探工具制造過程的副產(chǎn)物或廢品:如成分為WC-Co、WC-Ta(Nb)、WC-TiC-Co的粉末,大小不等的刀具、鉆頭、拉絲模、耐磨材料。
國內(nèi)一些中小硬質(zhì)合金廠采用此法,對于牌號明確的合金如頂錘,用手工破碎到一定細度后,再進入濕磨機研磨,以獲得同成分的混合料,并用它生產(chǎn)合金。但是人工破碎容易引起臟化,在鋼制球磨機中研磨容易引起含鐵雜質(zhì)的混入。另外由于不易控制碳平衡,合金結(jié)構(gòu)和性能容易波動。