碳化钨粉分解

钨矿物原料的分解—由钨精矿直接制取碳化钨

主要分为高温熔体萃取和气体喷入碳化两阶段。

A.高温熔体萃取

将钨精矿（黑钨精矿或白钨精矿与黑钨精矿的混合物）与Na2Si03、NaCl混合，在1050~1100℃下熔融，并发生以下反应：

2（Fe、Mn）W04+3Na2Si03+16NaC1====（Na2W04·8NaCl）+Na2（Fe、Mn）2Si309

所得Na2W04·8NaC1相与硅酸盐相不互溶，故按密度分层，下层为氯化物-钨酸盐相，上层为硅酸盐相。将两相用倾析法分离后，一般98%~99%的WO3及少量铁锰杂质进入钨酸盐，其典型条件为：

配料：黑钨精矿NaCl：Na2Si03=33:47:20,当以白钨为原料时，一般应加A1203和NaF作熔剂，但将白钨与黑钨按1:3~3:1比例加入也可避免加熔剂。

温度和保温时间：1050~1100℃，2h。

氯化物-钨酸盐相成分:25%~30%WO3，约0.24%FeO，约0.3%MnO。

硅酸盐相成分：约0.5%WO3，约36%（FeO+MnO）。

B.气体喷入碳化

将氯化物-钨酸盐相补加NaCl调整比例后，在1050~1090℃，通入天然气发生如下反应：

Na2W04+4CH4====Na20+WC+3C0+8H2

得WC，WC先后用10%HCl和3％NaOH洗去杂质。

典型条件为：氯化物-钨酸盐相成分：含25%~30%W03(即Na2W04为31.7%~38%).

反应温度：1050~1070℃。

CH4中碳利用率：2.2%左右（半工业规模数据，下同）。

W03进入WC的回收率;90%左右。

WC粉总成本：比传统方法少30%左右。

上述碳化产品经磨细后，经65℃下用6mol/L的盐酸浸出3次，以除去杂质，则所得产品的成分大致为：总碳5.99%~6.14%；游离碳0.06%~0.08%；S：0.003%~0.014%；0：0.53%~0.55%，A1：0.001%~0.005%；Ca：0.005%~0.01%；Cr：0.05%~0.3%；Cu：0.007%~0.01%；Fe：0.001%~0.05%；Mg：0.001%~0.01%；Mo：0.01%~0.1%；Si：0.001%~0.01%；Ni：0.03%~0.1%，其粒度为1~20μm占85%~90%。