鎢是世界上少有的一種有色礦產(chǎn)品,年產(chǎn)量很低,用途非常廣泛,主要用于鑄造配料用原料。鎢來源于一種白色砂型礦體,礦線特別微小,經(jīng)過采掘、研磨、水重選、提煉等多道工藝,得到品位達(dá)到95%以上的鎢礦粉,再經(jīng)過高溫電爐提煉成型生產(chǎn)出的成品才是鎢條。鎢的熔點(diǎn):3500℃。鎢礦主要分布在中國和俄羅斯,中國現(xiàn)在是世界上的鎢出口國。通常鎢條的純度都應(yīng)在99.95%以上,而且必須出具機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)分析測試報(bào)告,例如:國家有色金屬及電子材料分析測試中心分析測試報(bào)告。
1)配制摻雜鎢粉:將原鎢(WO2.9)粉及按鎢粉重量百分比計(jì),含 SIO2:0.2~0.6wt% 和 K2O:0.2~0.6wt% 的 H2SiO3 與KOH混合溶液及含Al2O3:0.02~0.1wt% 的Al(NO3)3 溶液置于攪拌器內(nèi),在50~60℃溫度下混合3~5小時后,在100~200℃溫度下干燥處理3~6小時,得摻雜蘭鎢粉;
2)還原處理:將摻雜鎢粉裝舟置于500~950℃溫度及氫氣氛下還原處理8~12小時,冷卻后過100~200目篩、得摻雜鎢粉;
3)酸洗:首先采用濃度為3~6wt% 的稀鹽酸對摻雜鎢粉酸洗30~60分鐘,然后抽去上層清液,再加入濃度為3~6wt% 的氫氟酸,洗至粉料中Si含量≤250ppm、Al含量≤30ppm,然后在70~150℃溫度下真空干燥不低于10小時,干燥后過160~200目篩分 散、除雜;
4)壓坯:將3處理所得粉料在150~250MPa壓力下壓制成摻雜鎢坯條;
5)預(yù)燒結(jié):壓制成的坯條置于舟皿中,在氫氣氛及1100~1400℃溫度下燒結(jié)30~60分鐘;
6)垂熔燒結(jié):將預(yù)燒結(jié)后的坯條置于垂熔爐內(nèi),在氫氣氛及熔斷電流的70~92%電流強(qiáng)度的條件下垂熔燒結(jié)10~25分鐘后,隨爐冷卻,得未致密含鉀鎢條;
7)間接燒結(jié):將6工序所得鎢條置于中頻爐或鎢棒爐內(nèi),在氫氣氛及2000~2300℃溫度下燒結(jié)2~6小時,隨爐冷卻后即得目的物含鉀金屬鎢條。
鋼鐵工業(yè)
鎢大部分用于生產(chǎn)特種鋼。廣泛采用的高速鋼含有9%--24%的鎢、3.8%--4.6%的鉻、1%--5%的釩、4%--7%鈷、0.7%--1.5%碳。高速鋼的特點(diǎn)是在空氣中有高的強(qiáng)化回火溫度(700--800℃)下,能自動淬火,因此,直到600-650℃它還保持高的硬度和耐磨性。合金工具鋼中的鎢鋼含有0.8%--1.2%的鎢;鉻鎢硅鋼含有2%--2.7%的鎢;鉻鎢鋼中含有2%--9%的鎢;鉻鎢錳鋼中含有0.5%--1.6%的鎢。含鎢的鋼用于制造各種工具:如鉆頭、銑刀、拉絲模、陰模和陽模,氣支工具等零件。鎢磁鋼是含有5.2%--6.2%的鎢、0.68%--0.78%碳、0.3%--0.5%鉻的永磁體鋼。鎢鈷磁鋼含有11.5%--14.5%的鎢、5.5%--6.5%鉬、11.5%--12.5%鈷的硬磁材料。它們具有高的磁化強(qiáng)度和矯頑磁力。
鎢絲,將鎢條鍛打、拉拔后制成的細(xì)絲。
鎢絲主要用于白熾燈、鹵鎢燈等電光源中。用于燈泡中作各種發(fā)光體的鎢絲,還需要在冶制過程中摻入少量的鉀、硅和鋁的氧化物,這種鎢絲稱為摻雜鎢絲(DopedTungstenWire),也稱作218鎢絲或不下垂鎢絲(Non-sagTungstenWire)。
鎢絲一般是各種拉絲模拉制的。主要用途是制造燈絲和高速切削合金鋼,也用于光學(xué)儀器,化學(xué)儀器等方面的作用。