主要分为高温熔融萃取和注气碳化两个阶段。
首先,高温熔融萃取
将钨精矿(黑钨矿精矿或黑钨矿精矿和黑钨矿精矿的混合物)与硅酸钠和氯化钠混合,在1050-1100℃熔融,发生以下反应:
得到的Na2WO4 8NaCl相与硅酸盐相不相溶,所以按密度分层,下层为氯化物-钨酸盐相,上层为硅酸盐相。滗析分离两相后,一般98% ~ 99%的WO3和少量铁、锰杂质进入钨酸盐,典型情况为:
成分:黑钨矿精矿∶氯化钠∶硅酸钠= 33 ∶ 47 ∶ 20。以白钨矿为原料时,应加入Al2O3和NaF作为熔剂,但白钨矿和黑钨矿按1 ∶ 3 ~ 3 ∶ 1的比例加入也可避免加入熔剂。
温度和保温时间:1050-1100℃保温2h。
氯化物-钨酸盐相:25% ~ 30% WO3,约0.24% FeO,约0.3% MnO。
硅酸盐相的成分:大约0.5%的WO3,大约36% (FeO+MnO)。
二、注气碳化
在氯化物-钨酸盐中加入NaCl调整比例后,在1050-1090℃下,通入天然气进行如下反应:
WC,WC先后用10%HCl和3%NaOH洗涤除去杂质。
典型条件为:氯化物-钨酸盐相组成:25% ~ 30% WO3(即31.7% ~ 38% Na2WO4)。
反应温度:1050 ~ 1070℃。
CH4中碳利用率:约2.2%(半工业规模数据,下同)。
WO3进入WC的回收率约为90%。
WC粉总成本:比传统方法低30%左右。
将碳化产物研磨后,用6mol∕L盐酸在65℃下浸取3次以除去杂质。所得产品的组成大致为:总碳的5.99% ~ 6.14%;游离碳0.06% ~ 0.08%;s:0.003% ~ 0.014%;O:0.53%~0.55%,Al:0.001% ~ 0.005%;ca:0.005% ~ 0.01%;铬:0.05%~0.3%:铜:0.007% ~ 0.01%;铁:0.001% ~ 0.05%;镁:0.001% ~ 0.01%;mo:0.01% ~ 0.1%;si:0.001% ~ 0.01%;镍:0.03% ~ 0.1%,粒径1 ~ 20μ m占85% ~ 90%。
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