鎢為金屬元素,呈鋼灰色或銀白色,具有硬度高、熔點高以及常溫下不受空氣侵蝕的特性。鎢冶煉工藝如下。
鎢精礦分解法,濕法與火法
①濕法分為堿分解法和酸分解法。分解黑鎢精礦時,用氫氧化鈉溶液在110~130℃或更高的溫度下浸出。白鎢精礦則用碳酸鈉溶液在高壓釜內於200~230℃浸出,或用鹽酸於90℃分解,得固態粗鎢酸。濕法處理鎢精礦的分解率可達到98~99%。
②火法分解常用碳酸鈉燒結法。該方法是將黑鎢精礦和碳酸鈉一起放置在回轉窯內於800~900℃下燒結。處理白鎢精礦時還需加入石英砂,目的是獲得溶解度小的原矽酸鈣,燒結溫度約為1000℃。經約兩小時的燒結,精礦分解率可達98~99.5%。燒結料在80~90℃下用水浸出,過濾後得鎢酸鈉溶液和不溶殘渣。
鎢化合物提純
鎢酸鈉溶液所含矽、磷和砷等雜質在溶液中分別呈矽酸鈉、磷酸氫鈉和砷酸氫鈉狀態。煮沸溶液並用稀鹽酸中和,當溶液pH為8~9時,矽酸鈉水解成矽酸凝聚沉澱,加入氯化鎂和氯化銨溶液,使磷、砷生成溶解度很小的磷酸銨鎂和砷酸銨鎂沉澱除去。
加硫化鈉到鎢酸鈉溶液中,鉬先於鎢形成硫代鉬酸鈉,用鹽酸中和,使溶液pH為2.5~3.0時,鉬成難溶的三硫化鉬沉澱除去。在淨化後的鎢酸鈉溶液中加入氯化鈣溶液,得鎢酸鈣沉澱,用鹽酸分解鎢酸鈣沉澱得工業鎢酸,鎢酸於700~800℃下煆燒,得到工業純三氧化鎢。
如果制取化學純三氧化鎢可將工業鎢酸溶解於氨水中,得到鎢酸銨溶液,矽等雜質留於渣中。溶液經蒸發結晶處理,得到片狀的仲鎢酸銨晶體。由於仲鉬酸銨的溶解度大於仲鎢酸銨,結晶後,仲鎢酸銨晶體的含鉬量降低。仲鎢酸銨乾燥後,於500~800℃下煆燒即得化學純三氧化鎢。採用叔胺法或法使鎢酸鈉溶液轉換成鎢酸銨溶液,簡化了工藝流程,並且提高了鎢的回收率。