戰(zhàn)略金屬
鎢是一種戰(zhàn)略金屬。眾所周知,稀有金屬是國家的重要戰(zhàn)略資源,而鎢是典型的稀有金屬,具有極為重要的用途。它是當(dāng)代高科技新材料的重要組成部分,一系列電子光學(xué)材料、特殊合金、新型功能材料及有機金屬化合物等均需使用獨特性能的鎢。用量雖說不 大,但至關(guān)重要,缺它不可。因而廣泛用于當(dāng)代通訊技術(shù)、電子計算機、宇航開發(fā)、醫(yī)藥衛(wèi)生、感光材料、光電材料、能源材料和催化劑材料等。
鎢是1781年由瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)的。到20世紀初期,由于其一系列應(yīng)用的開發(fā),如1900年在巴黎世界博覽會首次展出以鎢作為合金元素的高速鋼以及采用鎢絲制作的燈泡;1927-1928年研制成碳化鎢基燒結(jié)硬質(zhì)合金等,鎢冶金工業(yè)開始得以產(chǎn)生和發(fā)展。
為了適應(yīng)用戶對鎢制品日益提高的質(zhì)量需求,降低成本,減少對環(huán)境的污染,鎢冶金技術(shù)得到長足的進步,新的先進技術(shù)取代傳統(tǒng)的技術(shù)。主要體現(xiàn)在以下方面:
在鎢礦物原料分解方面,早期產(chǎn)業(yè)化的蘇打壓煮法發(fā)展成為不僅能處理白鎢精礦、低品位白鎢中礦,同時能夠處理黑白鎢混合礦;在理論 研究得到突破的基礎(chǔ)上,NaOH(氫氧化鈉)分解法由只能處理低鈣黑鎢精礦發(fā)展成為能處理包括白鎢精礦、難選鎢中礦在內(nèi)的各種鎢礦物原料的通用技術(shù)。當(dāng)然,隨著發(fā)展逐步淘汰了NaOH熔合法、蘇打燒結(jié)法、鹽酸分解法等效率低、環(huán)境污染嚴重的傳統(tǒng)方法。同時也降低了對選礦的要求,大幅度提高了資源利用率。
在純鎢化合物制取方面,粗Na2WO4溶液的強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。與之想對應(yīng)的季銨鹽萃取法凈化并轉(zhuǎn)型由實驗室研發(fā)開始走向產(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程對原料的適應(yīng)能力。
在金屬鎢粉制取方面,在20世紀70年代,先進的藍鎢氫還原法取代了黃鎢氫還原法,到20世紀末,紫鎢氫還原法又進一步取代了藍鎢氫還原法,使產(chǎn)出鎢粉的物理性能控制達到更先進的水平,進一步提高了鎢粉的質(zhì)量。
與此同時,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。
科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力,鎢資源作為重要的戰(zhàn)略物資是全世界重要的資源,必須合理循環(huán)的利用。
觸頭材料和高比重合金
用粉末冶金方法制造的鎢-銅合金(10%——40%的銅)和鎢-銀合金,兼有銅和銀的良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和鎢的耐磨性。因此,它成為制造閘刀開關(guān)、斷路器、點焊電極等的工作部件非常的效的觸頭材料。成分為90%——95%的鎢、1%——6%的鎳、1%——4%的銅的高比重合金,以及用鐵代銅(—5%)的合金,用于制造陀螺儀的轉(zhuǎn)子、飛機、控制舵的平衡錘、放射性同位素的放射護罩和料筐等。
電真空照明材料:鎢以鎢絲、鎢帶和各種鍛造元件用于電子管生產(chǎn)、無線電電子學(xué)和X射線技術(shù)中。鎢是白織燈絲和螺旋絲的材料。高的工作溫度(2200——2500℃)保證高的發(fā)光效率,而小的蒸發(fā)速度保證絲的壽命長。鎢絲用于制造電子振蕩管的直熱陰極和柵極,高壓整流器的陰極和和各種電子儀器中旁熱陰極加熱器。用鎢做X光管和氣體放電管的對陰極和陰極,以及無線電設(shè)備的觸頭和原子氫焊槍電極。鎢絲和鎢棒作為高溫爐(3000℃)的加熱器。鎢加熱器在氫氣氣體、惰性氣體或真空中工作。