金屬鎢是如何冶煉的?

好像鎢的熔點是單一金屬元素內最高的,請問這樣的金屬如何提煉、融化呢,又用什麼裝呢?


目前工業上金屬鎢的製備主要是通過粉末冶金方法。

首先煅燒鎢酸[H2WO3]或仲鎢酸銨[5(NH4)2·12WO3·11H2O],得到三氧化鎢(WO3)。PS: 也有直接還原WO3的。

然後用氫還原法還原WO3,得到鎢粉。這裡是多步反應,就不一一列舉了。

隨後將鎢粉壓製成行,燒結得到一定的緻密度即可。

另外,工業上還原鎢粉並不是使用接近純凈的WO3,而是使用藍鎢。藍鎢一般是由煅燒仲鎢酸銨得到,是鎢的混合物,目前尚不清楚其準確的組成。


謝邀。
引用:WHAT IF: 奇海試航(話說好巧你問我這個問題我就正好看到這個……)

「液鎢海」 就不太好玩了。
鎢的熔點是所有元素金屬元素(註:原文有
誤:Tungsten has the highest melting point of any
element.)中最高的。所以「液鎢海」有太多的「我都沒見過你讓我怎麼講」的特性。研究的困難在於……我們根本找不到什麼容器來盛住「液態鎢」,所
有你能想到的容器,還沒等鎢塊熱出汗,它們就先融化了。當然,還是有兩個真漢子合金可以考慮,比如「碳化鉭、鉿」,比鎢的熔點稍微高了那麼一點點,但是它
們都沒法來做容器。
我還是來給你描述一下「鎢海」會是個什麼樣子,首先,我明確告訴你,「鎢海」溫度高達3422°C。但更形象的解釋是:
鎢水太燙了,如果你把鎢水倒進岩漿里,鎢水就瞬間結冰了……
不用說,你駕船游「鎢海」,你和愛船就都燒成灰了。

再引用:https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten#Production

Tungsten is extracted from its ores in several stages. The ore is eventually converted to tungsten(VI) oxide (WO3), which is heated with hydrogen or carbon to produce powdered tungsten. Because of tungsten"s high melting point, it is not commercially feasible to cast tungsten ingots. Instead, powdered tungsten is mixed with small amounts of powdered nickel or other metals, and sintered. During the sintering process, the nickel diffuses into the tungsten, producing an alloy.

Tungsten can also be extracted by hydrogen reduction of WF6:

WF6 + 3 H2 → W + 6 HF

or pyrolytic decomposition:

WF6 → W + 3 F2 (ΔHr = +)

所以,大多是情況下,不煉。
或者利用鎢酸還原,或者用六氟化鎢裂解。
製造出鎢粉之後,再壓成塊,鎢粉也可以直接用在工業中製成各種鎢合金。


突發奇想,在零重力情況下或者磁場控制下,應該是可以不用容器冶煉的。


化工


鎢冶金其實總的來說分為4個步驟(當然這4個步驟對於其他稀有金屬,比如鉬的冶金來說也同樣適用):

礦物分解
鎢的礦石工業上使用的有兩種,白鎢礦(CaWO4)和黑鎢礦([Fe,Mn]WO4)。一般對一般於白鎢礦使用高壓蘇打浸出,對於黑鎢礦使用苛性鈉浸出。對於黑白鎢混合礦來說,使用蘇打還是苛性鈉看具體的雜質含量和礦物品味了,目前由於優質黑鎢已經很少了,因此黑白鎢的聯合工藝應該是主流了。還有一點比較特殊的就是對於特級的白鎢礦,或者人造白鎢(含鐵相對較少的),使用酸分解,酸分解最大的好處就是在酸性條件下,可以加入硅鐵來去除少量的鉬(鎢鉬分離一直是鎢冶金的難點,如果需要回收鉬,可以在純化物製備的過程中加入硫氫化鈉,但條件也是需要酸性)。

純化物製備
鎢的純化物是仲鎢酸銨(APT),一種水溶性很小的鎢的鹽。從礦物分解所得到的粗鎢酸鈉溶液製備APT一般有經典化學法,萃取,離子交換(現在有許多新的工藝就不介紹了)。
化學法分為3步:中合法除硅,磷酸鎂鹽法除磷和砷,硫氰化鈉除鉬。
鹼性萃取:鹼性萃取的代表就是郴州鑽石鎢了。它可以處理濃度較高的料液,但是只能轉型不能除雜
離子交換:例子交換就是傳說中的過柱子了,只不過,這個柱子在工業上比實驗室裡面的大很多,但原理都差不都。它的代表就是廈門鎢了。它既可以除雜,也可以轉型(深度除鉬仍然沒有化學法好)。只不過缺點就是只能處理稀溶液,和廢水太多(這也就可以理解廈門鎢的優勢了)
這三種方法並不是排斥的,往往一起使用,或者使用其中的兩種來除雜和轉型。

除雜與轉型過後的料液通過蒸髮結晶就可以得到APT了。蒸髮結晶過程中通過一些手段如控制結晶率等等,可以進一步提高純度。
到此,APT便生產出來了,可以在市場上進行交易了。
用APT進行金屬生產 @夏天已經說的很詳細了,可以參考它的內容。我補充一點就是:目前煅燒APT的機理仍然存在爭議。


謝邀。
我接觸到的大多是鎢作為鋼的添加成分,可以生產特種鋼之類的鋼種,一般採用粉末冶金的方法,先將鎢粉和其它粉狀成分混合,加熱加工再加熱,使其燒結成結硬質合金,熔融的方法真沒見過。


提煉上面說了很多了,鎢熔煉可以使用電弧爐或者電子束,水冷銅坩堝保證熔液不與坩堝壁接觸防止污染。不過粉末冶金出來之後就一般採用粉末冶金技術了。也就是無需熔化將粉末燒結。


溶解後置換 很多金屬都是這麼制的哇

初中化學就能解決的問題,不知道不要緊,但是我就是不懂為什麼那麼多百度能解決的東西都要來知乎水一發?乾貨越來越少了!


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