鎢是一種金屬元素。鎢的化學(xué)元素符號(hào)是W,原子序數(shù)是74,相對(duì)原子質(zhì)量為183.85,原子半徑為137皮米,密度為19.35克/每立方厘米,屬于元素周期表中第六周期(第二長(zhǎng)周期)的VIB族。鎢在自然界主要呈六價(jià)陽(yáng)離子,其離子半徑為0.68×10-10m。由于W6+離子 半徑小,電價(jià)高,極化能力強(qiáng),易形成絡(luò)陰離子,因此鎢主要以絡(luò)陰離子形式[WO4]2-,與溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽(yáng)離子結(jié)合形成黑鎢礦或白鎢礦沉淀。經(jīng)過(guò)冶煉后的鎢是銀白色有光澤的金屬,熔點(diǎn),硬度很大,蒸氣壓很低,蒸發(fā)速度也較小,化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定。
鎢是一種有色金屬。通常人們根據(jù)金屬的顏色和性質(zhì)把金屬分成兩大類(lèi):黑色金屬和有色金屬。黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱(chēng)為有色金屬。鎢則屬于有色金屬范疇。有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金 屬大,電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機(jī)械性能。因此,作為一種有色金屬,鎢的強(qiáng)度和硬度非常高。由于這種特性,具有硬度高、耐磨性強(qiáng)的鎢硬質(zhì)合金被大規(guī)模應(yīng)用于切削工具、礦山工具中。
鎢是一種稀有金屬。稀 有金屬通常指在自然界中含量較少或分布稀散的金屬。鎢是一種分布較廣泛的元素,幾乎遍見(jiàn)于各類(lèi)巖石中,但含量較低。鎢在地殼中的含量為0.001%,在花 崗巖中含量平均為1.5×10-6,這種特性導(dǎo)致其提取難度非常大,通常只能用有機(jī)溶劑萃取法及離子交換法分離提取。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與冶金工藝、設(shè)備和分析檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及稀有金屬生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,使得鎢的純度不斷提高,性能不斷改進(jìn),品種不斷增多,從而擴(kuò)大了鎢的應(yīng)用領(lǐng)域。我國(guó)鎢礦資源豐富,鎢的 產(chǎn)量和出口總量均占世界。
在純鎢化合物制取方面,粗Na2WO4溶液的強(qiáng)堿性陰離子交換法凈化并轉(zhuǎn)型工藝以及流程短、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高等特點(diǎn)在很大范圍內(nèi)取代了經(jīng)典的鎂鹽凈化-傳統(tǒng)化學(xué)法轉(zhuǎn)型工藝。與之想對(duì)應(yīng)的季銨鹽萃取法凈化并轉(zhuǎn)型由實(shí)驗(yàn)室研發(fā)開(kāi)始走向產(chǎn)業(yè)化,呈現(xiàn)了可喜的前景。選擇性沉淀法從鎢酸鹽溶液中除鉬、錫、銻、砷等凈化除雜技術(shù)的研發(fā)成功并廣為應(yīng)用,大幅度提高了鎢制品的純度和鎢冶金過(guò)程對(duì)原料的適應(yīng)能力。
在金屬鎢粉制取方面,在20世紀(jì)70年代,先進(jìn)的藍(lán)鎢氫還原法取代了黃鎢氫還原法,到20世紀(jì)末,紫鎢氫還原法又進(jìn)一步取代了藍(lán)鎢氫還原法,使產(chǎn)出鎢粉的物理性能控制達(dá)到更先進(jìn)的水平,進(jìn)一步提高了鎢粉的質(zhì)量。
與此同時(shí),多種處理鎢冶金二次資源技術(shù)的研發(fā)成功,使鎢二次資源的利用不論是在技術(shù)水平上還是回收利用率上都大幅度提高。