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。

主要的鎢礦有十幾種，我國主要有兩種;黑鎢礦(鎢錳鐵礦)和白鎢礦(鎢酸鈣礦)。

1.黑鎢礦(FeMn)WO4。顏色有暗灰色、淡紅褐、淡褐黑、發(fā)褐及鐵褐等顏色。半金屬光澤、金屬光澤及樹脂光澤。通常為葉片狀、彎曲片狀、粒狀和致密狀;也有的呈厚板狀、尖柱狀等單斜晶系晶體，常與白色石英一起以脈絡(luò)的形式充填在花崗巖及其附近的巖石裂縫中。硬度5-5.5，比重7.1-7.5。參差狀斷口。性脆，有弱磁性。黑鎢礦是煉鎢和制造鎢酸鹽類的主要原料。

鎢礦山

鎢礦山

2.白鎢礦CaWO4。顏色為灰白色，也有黃褐、綠和淡紅色等。油脂光澤。它屬正方晶系，形成雙錐狀的假八面體或板狀晶體，晶面有時可見斜條紋，其中插生雙晶者較為常見。也有的晶體呈皮殼狀、腎狀、粒狀和致密塊狀。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆，貝殼狀或參差狀斷口。受熒光燈照射時，白鎢礦可發(fā)出美麗的淺藍(lán)色熒光。白鎢礦產(chǎn)于我國江西大余、湖南汝城、安化、臨武、云南文山等地。多成砂礦，

以上鎢礦物可用重選(搖床、跳汰等)、浮選、溜槽、淘重砂法等方法得到黑鎢精礦或白鎢精礦。

為有金屬光澤的灰黑色金屬（體心立方結(jié)晶）。熔點(diǎn)3400℃。沸點(diǎn)5555℃。鎢的硬度是金屬中硬的，經(jīng)過燒結(jié)的鎢條的硬度為200～250,經(jīng)過旋錘的鎢棒為350~400。溶于硝酸和氫氟酸的混酸。與氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物熔融。微溶于硝酸、硫酸、王水；不溶于水，氫氟酸、氫氧化鉀。鎢有兩種變型，a和B。在標(biāo)準(zhǔn)溫度和常壓下，a型是穩(wěn)定的體心立方結(jié)構(gòu)。B型鎢只有在有氧存在的條件下才能出現(xiàn)。它在630℃以下是穩(wěn)定的，在630℃以上又轉(zhuǎn)化為a鎢，并且這一過程是不可逆的。

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500～700℃溫度下，三氧化鎢還原成二氧化鎢；第二階段在700～900℃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(jìn)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。

鎢粉的制取除了氫還原法外，還有早期采用的氧化鎢碳還原法，還原溫度高于1050℃。用這種方法得到的鎢粉純度較低。此外，用金屬鋁、鈣、鋅等還原氧化鎢的工藝研究工作亦在進(jìn)行中。對于特殊應(yīng)用而要求高純度、超細(xì)粒度的鎢粉，則發(fā)展了氯化鎢氫還原法，得到的鎢粉粒度可小于0.05μm。

工業(yè)生產(chǎn)可用氫氣還原三氧化鎢制得；或?qū)⒅冁u酸銨用酸處理，再經(jīng)熟分解得到三氧化鎢，用氫氣還原制得。

1.

氫氣還原三氧化鎢法：用氫氣還原可分二個階段進(jìn)行，階段將三氧化鎢加熱至550～800℃，用氫氣還原，第二階段還原在650～850℃時進(jìn)行，制得鎢粉成品。

2.

也可先將仲鎢酸銨通氫或不通氫還原成藍(lán)色氧化鎢（藍(lán)鎢），再用氫還原成鎢粉。鎢粉的粒度、粒度組成是鎢粉的重要質(zhì)量指標(biāo)。還原在管式電爐或回轉(zhuǎn)式電爐內(nèi)進(jìn)行。