CN108907218B - Co-co2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及CO‑CO2混合气体还原黄钨、蓝钨、紫钨制备超细钨粉的方法,包括以下步骤和条件:将原料放进炉子,反应舟推至恒温带位置;升温前通Ar或CO2排空炉中空气,然后按10℃/min的速率升温至500‑1000℃间的焙烧温度设定值时切换成CO‑CO2混合气体供气;恒温焙烧,还原焙烧温度为500‑1000℃间的设定值,焙烧时CO‑CO2混合气氛中CO含量为50%‑90%体积比;焙烧还原时间为1‑2小时;最后降温控制,切断混合气氛,通入保护气体Ar或CO2,温度降到室温即得到粒度为0.05‑0.3μm的钨粉,钨的质量损失率在21%以内。
Description
技术领域
本发明涉及超细钨粉制备技术,具体是CO-CO2混合气体还原黄钨、蓝钨、紫钨制备超细钨粉的方法。
背景技术
我国的钨矿资源非常丰富,类型是以白钨矿为主,储量巨大,占有世界总储量的一半以上,在钨资源的开发利用以及工业生产上起着重要作用。在国防工业、航空航天工业、机械制造业等领域有着极为重要且不可替代的应用。目前用黄钨、蓝钨和紫钨均能通过氢还原制备超细钨粉,但是从产品性能来看,紫钨为原料制备的超细钨粉性能最为优越,蓝钨次之,最后是黄钨。因此工业中基本用氢还原紫钨制备超细钨粉的工艺,在薄料层、大氢气流量的条件下进行超细钨粉的生产,质量不稳定,生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种CO-CO2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法,用CO-CO2混合气体还原黄钨、蓝钨、紫钨能制备出粒度0.05-0.3μm的钨粉。
黄钨、蓝钨、紫钨的还原焙烧温度、保温时间、CO-CO2混合气氛比例、气体流量的大小不同,制备的钨粉粒度不同。
本发明的技术方案:一种CO-CO2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法,包括以下步骤和条件:
首先将原料放进炉子,将黄钨或蓝钨或紫钨放置予反应舟中,将反应舟推送至卧式管式炉中反应管的恒温带位置;
其次升温,升温前通Ar或CO2排空卧式管式炉中空气,然后按10℃/min 的速率升温炉子,升温至500-1000℃之间的焙烧温度设定值时切换成CO-CO2混合气体供气;
再次恒温焙烧,还原焙烧温度为500-1000℃之间的设定值,焙烧时CO-CO2混合气氛中CO含量为50%-90%体积比;CO2气体流量为50-200ml/min,CO气体流量为50-1800ml/min,焙烧还原时间为1-2小时;
最后降温控制,切断混合气氛,通入保护气体Ar或CO2,温度降到室温即得到粒度为0.05-0.3μm的钨粉。
本发明工艺流程短、设备简单,不造成污染,实现良好的经济效益。能够以较低的成本用CO-CO2混合气氛直接还原黄钨、蓝钨、紫钨,黄钨、蓝钨、紫钨的质量损失率在21%以内,制备的钨粉粒度在0.05-0.3μm的钨粉,粒度均匀,形貌优良。
具体实施方式
实施例1:称取20g黄钨放入反应舟,推至炉子恒温带。首先升温速率设 10℃/min,升温前通500ml/min的CO2排空空气,当到达焙烧温度500℃时通入200ml/min的CO气体和200ml/min的CO2气体,焙烧时间2小时。然后降温,切断CO气流,继续通入300ml/min的保护气体CO2,温度降到室温。在此条件下,黄钨的质量损失率20.7%,得到钨粉粒度在0.05-0.1μm占82.8%。
实施例2:称取20g蓝钨放入反应舟,推至炉子恒温带。首先升温速率设 10℃/min,升温前通500ml/min的Ar排空空气,当到达焙烧温度800℃时通 CO-CO2混合气体,其中把800ml/min的CO气体和200ml/min的CO2气体通入混合气瓶组成CO-CO2混合气体。焙烧时间1.5小时。然后降温,切断 CO-CO2混合气体,切换通入300ml/min的保护气体Ar,温度降到室温。在此条件下,蓝钨的质量损失率20.1%,得到钨粉粒度在0.05-0.1μm占90.1%。
实施例3:称取20g紫钨放入反应舟,推至炉子恒温带。首先升温速率设 10℃/min,升温前通500ml/min的CO2排空空气,当到达焙烧温度900℃时通入1400ml/min的CO气体和200ml/min的CO2气体,焙烧时间1小时。然后降温,切断CO气流,继续通入300ml/min的保护气体CO2,温度降到室温。在此条件下,紫钨的质量损失率19.1%,得到钨粉粒度在0.05-0.1μm占96.2%。
实施例4:称取20g黄钨放入反应舟,推至炉子恒温带。首先升温速率设 10℃/min,升温前通500ml/min的Ar排空空气,当到达焙烧温度1000℃时通 CO-CO2混合气体,其中把1800ml/min的CO气体和200ml/min的CO2气体通入混合气瓶组成CO-CO2混合气体,焙烧时间2小时。然后降温,切断CO-CO2混合气体,切换通入300ml/min的保护气体Ar,温度降到室温。在此条件下,黄钨的质量损失率20.7%,得到钨粉粒度在0.05-0.2μm占97.1%。
Claims (4)
1.一种CO-CO2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法,其特征是,包括以下步骤和条件:
首先将原料放进炉子,将黄钨或蓝钨或紫钨放置于 反应舟中,将反应舟推送至卧式管式炉中反应管的恒温带位置;
其次升温,升温前通Ar或CO2排空卧式管式炉中空气,然后按10℃/min的速率升温炉子,升温至500-1000℃之间的焙烧温度设定值时切换成CO-CO2混合气体供气;
再次恒温焙烧,还原焙烧温度为500-1000℃之间的设定值,焙烧时CO-CO2混合气氛中CO含量为50%-90%体积比;CO2气体流量为50-200ml/min,CO气体流量为50-1800ml/min,焙烧还原时间为1-2小时;
最后降温控制,切断混合气氛,通入保护气体Ar或CO2,温度降到室温即得到粒度为0.05-0.3μm的钨粉;
通过调整CO-CO2混合气氛比例即可制备不同粒度的钨粉;
黄钨、蓝钨、紫钨的质量损失率在21%以内。
2.根据权利要求1所述的一种CO-CO2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法,其特征是:升温前通入流量为500ml/min的Ar或CO2排空卧式管式炉中空气。
3.根据权利要求1所述的一种CO-CO2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法,其特征是:最后降温控制,切断混合气氛,通入流量为300ml/min的保护气体Ar或CO2。
4.根据权利要求1所述的一种CO-CO2混合气氛还原氧化钨制备超细钨粉的方法,具体实施为:称取20g黄钨放入反应舟,推至炉子恒温带;首先升温速率设10℃/min,升温前通500ml/min的Ar排空卧式管式炉中空气,当升温至焙烧温度1000℃时通CO-CO2混合气体,由1800ml/min的CO气体和200ml/min的CO2气体通入混合气瓶组成CO-CO2混合气体,焙烧时间2小时;然后降温,切断CO-CO2混合气体,切换通入300ml/min的保护气体Ar,温度降到室温;在此条件下,黄钨的质量损失率20.7%,得到钨粉粒度在0.05-0.2μm占97.1%。
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