钨的知识

在常见的热压烧结中，钨颗粒之间以及钨颗粒和模具内壁之间都存在着大小不一的摩擦，这两种摩擦力在一定程度上阻碍了材料的致密化进程，为了得到所需的压坯密度，必然要采用更大的压制压力。因而无论是从压坯的质量还是从对设备的维护方面来看，都要极力避免这种摩擦。而在压制过程中减少摩擦的方法大致有两种：其一是采用高光洁度的模具或使用硬质合金模代替钢模；其二就是使用润滑剂，润滑剂的加入可在一定程度上降低钨铜粉末颗粒间的以及颗粒与模壁之间的摩擦力从而提高压坯的致密度。

但是润滑剂的加入也存在着一些问题：1.降低了粉末本身的流动性；2.润滑剂的加入需要使原本坯料的体积降低，这就使得压坯密度的减少，不利于制取高致密度制品；3.压制过程中金属粉末之间的接触程度因润滑剂的阻隔而降低，从而降低某些粉末冶金压坯的强度；4.润滑剂必须在烧结前或者烧结中去除，可能在一定程度上会影响烧结体的外观，排除的气体还可能影响烧结炉的使用寿命。

对球磨、成型以及烧结工艺条件（温度、升温速率等）相同的条件下，加入润滑剂的钨铜复合粉末球磨后烧结与未添加润滑剂的钨铜复合粉末球磨后烧结致密度与球磨时间的关系进行比较，添加1%润滑剂硬脂酸的烧结体的密度相比未添加润滑剂的烧结体密度较低。这是由于硬脂酸的加入，相当于引入了一定的杂质，从而降低了粉末颗粒的烧结活性，导致了钨铜电极材料烧结密度降低。因此，综合看来，对钨铜合金电极密度起主导作用的是粉末的活性，摩擦力是次要因素。

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粉末性质对钨铜电极材料致密度的影响（三）

分类：钨业知识

发布于 2015年12月11日

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国外相关学者研究了钨的高密度合金的致密化过程，发现W-Ni-Fe高密度合金中，当钨颗粒的平均粒度为1μm时，在1200℃左右发生迅速致密化；而当钨颗粒平均粒度为5μm时，在1400℃才发生迅速致密化。这也在一定程度上说明了适当减小粉末粒度，增大粉末表面积可以降低粉末压坯的烧结温度。不仅如此，粉末颗粒的外貌也影响着致密化过程。粉末颗粒的外形如果呈现凹凸不平的形状时，则颗粒间易搭桥形成孔洞，且增加了粉末与模壁间，粉末颗粒之间的摩擦力，浙江不利于提高烧结后块状材料的致密度。颗粒的球形度越高，其流动性也越好，易于填充模腔，使块体密度均匀，也有利于压制和烧结，从而获得较高的致密度。下图为微米钨粉与微米铜粉的扫描电镜图像（SEM）：

钨铜合金电极

从图中我们可以看出，微米铜粉颗粒外形较为规则，球形度较高；而相比之下，微米钨粉颗粒的外形较为不规则，呈多边形，球形度较低，这也不利于钨铜合金电极高密度材料的获得。此外，微米级的钨粉和铜粉具有很大的比表面积以及过剩的表面能，处于能量不平衡的状态，具有较高的活性，有利于烧结过程的进行。铜颗粒的塑性好质地软，在压制过程中容易变形而有利于粉末之间接触面积的增加，从而使得钨铜合金电极材料的致密度得到提升；而钨颗粒熔点高、硬度大、可塑性较差，在压制过程中不易发生变形断裂，不利于致密度的提高。

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仲钨酸铵生产过程中的除锡工艺-水解沉淀法

分类：钨业知识

发布于 2015年12月11日

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沉淀法

沉淀法是分离科学中常用的一种方法。由于锡在弱酸性、中性、弱碱性环境中以沉淀形式存在，所以人们采取各种各样的沉淀法，如水解沉淀法、硫化锡沉淀法，以除去钨溶液中的锡。

1)水解沉淀法

这是一种经典的除锡方法。其基本原理是利用溶液中的锡在pH约为2～11条件下(视溶液中锡的浓度而定)能水解生成氢氧化锡沉淀而与钨分离。主要反应为：

SnO3 2-+3H2O= Sn(OH)4↓+20H-。

具体操作条件是：往钨酸钠溶液(pH 约为14)中加入稀酸(一般为稀硫酸)，调整溶液pH至9～10，搅拌10～15 min，温度为室温即可(煮沸的情况下，优势并不十分明显)，静置陈化。静置时间越长，锡水解沉淀率越高。文献认为需要静置96 h。

由表2中可知，水解除锡率随溶液中锡质量浓度的升高而升高。但是，水解除锡时，溶液往往浑浊不清，沉淀物难以沉积过滤。含锡较低的溶液水解时容易形成胶状物，其胶核小，浓度低，分散性强，不易团聚。这同时也是上述静置时间越长、水解沉淀除锡率越高的原因。生产中，所用精矿的锡质量分数在0.03%～0.2%范围内，溶液中的锡质量浓度为0.0012～0．033g／L，因此，采用水解沉淀法除锡时，难以得到十分理想的效果。而且，对钨酸钠进行调酸操作要消耗大量的酸，且引人大量杂质阴离子，严重影响随后的离子交换工艺，很难适用于目前钨冶金中最先进的“钨精矿分解一离子交换一蒸发结晶”工艺。

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仲钨酸铵生产过程中的除锡工艺-碱分解过程中加添加剂

分类：钨业知识

发布于 2015年12月11日

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碱分解过程中加添加剂

碱分解过程中添加Na3PO4常用以针对钨精矿中的杂质钙(Ca)，使其以难溶物Ca3(PO4)2。形式进入浸出渣，从而避免其与WO：一结合形成CaWO4沉淀滞留于渣中，以提高钨的浸出率。在黑钨矿精矿浸出过程中，杂质Sn、Si、P、As等也有一定量的浸出。在碱性溶液中，它们分别以SnO3 2-，SiO3 2-，HPO4 2-，HAsO4 2-等形式存在，这些离子均可与Ca2+形成难溶化合物沉淀下来。因此，在一定条件下(碱用量为理论量的170 ～190 ，温度为160～ 170 ℃)，少加或不加Na3PO4(甚至加入一些钙化合物如石灰)，可以充分利用钙与这些阴离子的反应，从而减少钨酸钠溶液中锡的含量。部分矿种采用减少磷酸钠加入量等措施，锡浸出率可降低25%～40%。

由于CaWO4的溶度积不大，所以有人认为，用钙的化合物做添加剂以抑制杂质是否可取尚存有争议。文献指出，在温度不高的情况下，碱浸时钙是有害物质；而在温度较高的情况下，钙化合物可以用做杂质的抑制剂。这是因为随着温度的升高，钙盐的溶度积减小，而CaWO4的溶度积，相比之下，减小的就少得多或不减小。还有一种可能是，高温时，钙与这些杂质结合生成了其它形式的钙盐，这些钙盐比低温时生成的普通钙盐更难溶解。因此，该工艺同样也是在高温阶段操作，适用于高温高压浸出。对于常压搅拌浸出，以钙的化合物作添加剂反而是有害的。

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