第3期 辛延君等：仲钨酸铵还原制备超粗球形钨粉 353· 几可以提高钨粉的均匀性.掺杂Lⅰ元素能大幅度地 结品过程中须不断地补加溶液8].制得的仲钨酸铵 提高钨粉的费氏粒度，但使粉末粒度分布变宽，均 湿浆料，在远红外烘箱80℃烘干10h,得到仲钨酸 匀性变差.采用Na、Li共渗，在提高钨粉粒度的问 铵粉末，经研磨破碎过60日筛后置于单管氢气炉 时，其均匀性有所改善，可以获得较为满意的综合 中，在还原温度1000℃、保温时间90~180min的 效果)].但是，在钨酸铵溶液中添加碱金属盐对仲 条件下进行述原.因为Li2CO3在高温下容易分解 钨酸铵粉末和钨粉粒度的影响鲜有报道，内此本文为Li20和C02,而Li20的熔点大于1700℃，在 采用钨酸铵溶液为原料，系统地研究了加入碱金属后续碳化钨生产中碳化温度最高为1700~1800℃， 盐对仲钨酸铵粉末及钨粉的影响. 这样就会造成一部分的碱金属残留在碳化钨中，对 合金的性能造成不利的影响，所以还原后得到的钨 1实验 粉需要放入盐酸和去离子水中用超声波振动，不断 1.1实验原料 清洗，洗至溶液澄清为止：，最后再干燥、研簪和过 钨酸铵溶液，质量分数37%，密度1.23gL-1: 筛，得到的钨粉通过能谱仪进行分析，测定其中碱 Li2CO3粉末，化学纯；NaCI晶体粉末，化学纯：KCl 金属元素的含伞.若含在允许范围内，则对产品 晶体粉末，化学纯：盐酸，分析纯 进行封装，否则须重新清洗 1.2实验方法 采用日木理学公司的D/MAX RB梨X射线衍 本实验通过在钨酸铵溶液中加入碱金属盐，蒸 射仪对碱金属钨酸盐煅烧后的成分及还原后钨粉的 发结晶得到仲钨酸铵粉末，经氢气还原得到粗晶钨 成分进行定性分析：采用配备能谱分析仪的LEO- 粉，其工艺流程如图1所示.首先，在质量分数 1450型扫描电镜观察仲钨酸铵粉末及粗晶钨粉的 为37%的1L钨酸铵溶液中加入Li2CO3、NaCl或 形貌和粒度，测定钨粉中碱金属元素的含承：采用 Li2CO3、NaCl、KCl品体粉末迅速搅拌，使其完全 HY-200检验分析筛对还原得到的钨粉进行粒度分 溶解制成母液，在大于50℃的条件下结品，为了保 布测定 证粒度要求，达到很好地控制粉末粒度的要求需在 制备含有添 烘干 擦筛 还原 分级清洗 加剂的溶液 产品检验 终检过筛 球磨 真空干燥 图1粗晶钨粉的榈各工艺流程图 Fig.1 Flow chart for preparing coarse tungsten powders 2 结果与讨论 和2gL~】的Li2CO3结品得到仲钨酸铵的扫描 2.1NaCl和Li2CO3加入对仲钨酸铵粉末粒度 电镜照片.图2(b)中加入NaCl后仲钨酸铵粉末 的影响 的平均粒径由4m长大到15m,2(c)中加入 Li2CO3斤仲钨酸铵粉末的平均粒径由4m长大 由后续生产中钨氧化物、钨粉的形貌与粒度 到23um.可以看出NaCI和Li2CO3都能促进仲 都与仲钨酸铵粉末有很大的关系，所以需要对仲钨 钨酸铵粉末粒度的长大，但是Li2C03对仲钨酸铵 酸铵粉末粒度及形貌进行研究.在钨酸铵溶液结詁 粉末颗粒长大影响比较显著，晶粒长大现象比较明 开始前加入晶种，可以抑制新的晶核形成，如果加 显，使部分晶粒可以长大到60μm.内此可以通过 入的晶种量“合适”，获的仲钨酸铵产品，主要由 添加碱金属盐的方法十分简单地获得粗晶仲钨酸铵 品种长大的晶粒组成，粒度比不加晶种的产品粒度 粉末.图2中仲钨酸铵粉末的形貌是片状的.这是 要粗.但是，加入的品种数量超过一定值后，随着 因为当结品温度低于50℃时，得到11个水分子 加入量的增加，产品仲钨酸铵粉末粒度反而减小， 的针状仲钨酸铵结品5(NH4)2012W0311H20:当 Bartha等o发现，添加品种是获得粒度分布重复 结晶温度高50℃时，则得到五个水分子的片 性好的产品的一种有效手段.图2(a)为原始钨酸 状仲钨酸铵结i5(NH4)2012WO35H20.木实验的 铵溶液结品得到仲钨酸铵的扫描电镜照片，而图 结品温度高于50℃，内此得到片状的仲钨酸铵 2(b)和2(c)分别为溶液中添加2gL-1的NaCl 粉末.第 期 辛延君等 仲钨酸铁还原制备超粗球形钨粉 · · 且可以提高钨粉的均匀性 掺杂 兀素能大幅度地 提 高钨粉 的费氏粒度 , 但使粉末粒度分布变宽, 均 匀性变差 采用 、 共渗, 在提高钨粉粒度的同 时, 其均匀性有所改善 , 可以获得较为满意的综合 效果图 但是 , 在钨酸钱溶液 中添加碱金属盐对仲 钨酸按粉末和钨粉粒度的影响鲜有报道 , 因此木文 采用钨酸按溶液为原料 , 系统地研究了加入碱金属 盐对仲钨酸铰粉末及钨粉的影响 实验 实验原料 钨酸铰溶液 , 质量分数 , 密度 ' 一` 粉末, 化学纯 晶体粉末, 化学纯 晶体粉末, 化学纯 盐酸, 分析纯 实验方法 本实验通过在钨酸铰溶液中加入碱金属盐, 蒸 发结晶得到仲钨酸铰粉末 , 经氢气还原得到粗晶钨 粉, 其 艺流程 如图 所示 首先 , 在质 量分数 为 的 钨酸按溶液中加入 、 或 、 、 晶体粉末迅速搅拌 , 使其完全 溶解制成母液, 在大于 ℃的条件下结晶, 为了保 证粒度要求, 达到很好地控制粉末粒度的要求需在 结晶过程 中须不断地补加溶液 制得的仲钨酸铰 湿浆料 , 在远红外烘箱 ℃烘干 , 得到仲钨酸 铰粉末 , 经研磨破碎过 目筛后置 几单管氢 气炉 中, 在还原温度 ℃、保温时间 、 的 条件下进行还 原 因为 在高温下容易分解 为 和 , 而 的熔点大一几 , 在 后续碳化钨生产中碳化温度最高 为 、 ℃, 这样就会造成一部分的碱金属残留在碳化钨 中, 对 合金的性能造成不利的影响, 所以还原后得到的钨 粉需要放入盐酸和去离子水中用超声波振动 , 不断 清洗, 洗至溶液澄清为 , 最后再干燥 、研磨和过 筛 , 得到的钨粉通过能谱仪进行分析, 测定其 中碱 金属元素的含 最 若 含 录在允许范围内, 则对产品 进行封装, 否则须重新清洗 采用 日木理学公司的 型 射线衍 射仪对碱金属钨酸盐锻烧后的成分及还原后钨粉的 成分进 行定性分析 采用配备能谱分析仪 的 型扫描 电镜观察仲钨酸按粉末及粗晶钨粉的 形貌和粒度, 测定钨粉中碱金属元素的含 最 采用 丫 检验分析筛对还原得到的钨粉进行粒度分 布测定 图 粗品钨粉的制备工艺流程图 结 果 与讨 论 和 加入对仲钨酸按粉末粒度 的 影 响 由 几后续生产中钨氧化物 、钨粉的形貌 与粒度 都与仲钨酸钱粉末有很大的关系, 所 以需要对仲钨 酸铁粉末粒度及形貌进行研究 在钨酸钱溶液结晶 开始前加入晶种 , 可以抑制新的晶核形成 , 如果加 入的晶种 量 “合适 ”, 获得的仲钨酸铰产习,主要由 晶种 长大的晶粒组成, 粒度比不加晶种的产况粒度 要粗 但是 , 加入的晶种数 鼠超过一定值后, 随着 加入最 的增加, 产 品仲钨酸按粉末粒度反 而减小 等 发现 , 添加晶种是获得粒度分布重复 性好的产况,的一种有效手段 图 为原始钨酸 钱溶液结 晶得到仲钨酸铰 的扫描 电镜照片 , 而图 和 分别 为溶液 中添加 ·一 的 和 ' 一` 的 结 晶得到仲钨酸铰的扫描 电镜照片 图 中加入 后仲钨酸钱粉末 的平均粒径 由 卜 长大到 卜 , 中加入 后仲钨 酸钱粉 末的平均粒径由 卜 长大 到 卜 丁以看 出 和 都 能促进仲 钨酸按粉末粒度 的长大, 但是 对仲钨酸按 粉末颗粒 长大影响比较显著, 晶粒一长大现象比较 明 显, 使部分晶粒可 以 长大到 卜 因此 可以通过 添加碱金属盐的方法十分简单地获得粗晶仲钨酸铰 粉末 图 中仲钨酸铰粉末的形貌是片状的 这是 因为当结 晶温度低于 ℃时, 得到 个水分子 的针状仲钨酸铰结晶 · · 当 结晶温度 高一几 ℃时 , 则得到五个 水分子 的少 状仲钨酸按结晶 · 木实验 的 结 晶温度高 飞 ℃, 因此得 到片状的仲钨酸铰 粉末