6、稀有金属冶金学1220
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生成的不同价态的各种氧化物和各种同多 酸杂多酸及其盐。
五、钨资源与生产方法
2.钨的用途 1）碳化钨硬质合金－刀具、磨具、钻头等 2）钢铁合金原料－制造各种特种钢铁材料 3）电子电工材料－灯丝、触头、加热元件 4）航空航天工业－各种耐热耐磨蚀部件 5）军事工业－各种武器装备的材料 6）其它－耐腐蚀器具，化合物和等
六、我国钨业状况
我国的钨矿主要分布在江西、湖南南部和广东、 广西北部的华南成矿带上，近年来在秦岭、祁 连成矿带上有新的发现，具有一定的潜力。
著名的钨矿有大吉山、西华山、盘古山、归美 山，瑶岗仙、柿竹园、汝城、香花岭、广西的 富贺钟等。
• 我国重要的钨工业企业（2003年产值）
• 1.株洲硬质合金集团（11亿元）
• 2.自贡硬质合金有限责任公司（8.82亿元）
• 3.江西稀有稀土金属钨业集团公司（11.54 亿元）
• 4.厦门钨业股份有限公司（10亿元）
• 但2003年民企的发展很快，如：江西崇义 章源钨制品有限公司，湖南衡东有色选冶厂， 等，在江浙等地都有不少的民企进入硬质合 金和钨材加工业中来。
钨 冶 炼 原 则 流 程
钨精矿 纯钨化合物
钨粉 钨材
• 纯化合物的制备，是钨生产中最复 杂的步骤的，由于矿石分解方法， 溶液净化方法的不同而不同。 其过程可以简单表示为：
钨精矿
分解
净化提纯
钨的纯化合物
6.2 纯钨化合物的制备
原 理：
采用各种方法分解矿物，使钨精矿分解和 部分杂质进入溶液中与脉石分离，然后通 过净化除杂与杂质分离，得到纯的钨化合 物。
可处理白钨矿也可处理黑钨矿。但更宜于处 理白钨矿，特别是低品位的白钨矿。
其实质就是在高温高压下，使钨的矿物与苏 打作用，生成可溶性的Na2WO4进入溶液中。
1.碱法分解
2）苛性钠溶液分解法 是Βιβλιοθήκη Baidu理黑钨矿的主要方法。 主要反应：
FeWO4+2NaOH==Na2WO4+Fe(OH)2 MnWO4+2NaOH==Na2WO4+Mn(OH)2
6.1概论
在电子工业中：锗是主要的半导体材料； 铌、钨、钼、钛、锆、铟、镓等都是电子 工业中重要的材料；
在钢铁工业中：稀土和稀有高熔点金属是 优质钢的重要添加剂。
超硬材料方面：稀有高熔点金属的碳化物 广泛用作为硬质合金。
6.1概论
三、稀有金属生产的主要阶段 生产流程各不相同，但总体来说可分为以
主要除去硅、磷、砷、钼等杂质 1）传统的沉淀法：如水解除硅，镁盐除磷砷，
硫化除钼等。 特点：流程长，步骤多，综合回收困难 2）离子交换和溶剂萃取法 特点：分离效果好，流程短，步骤少，综合回收
率高。
6.2 纯钨化合物的制备
三.钨酸沉淀和煅烧
从净化后的含钨溶液中沉淀出纯的钨酸
Na2WO4+2HCl==H2WO4↓+2NaCl
一是从矿石中把钨与脉石分离，二是要把 钨与溶液中的杂质分离。
一、钨精矿的分解
可分为两大类： 酸法：用盐酸处理矿石，使钨以不溶物与 可溶的杂质分离。 碱法：用各种碱处理矿石，使钨以可溶性 盐进入溶液中。
1.碱法分解
就是用碱来处理含钨矿物，使其中的钨转化 为可溶性的钨酸钠进入溶液中。 1）苏打溶液压煮法：
有常压浸出和高压浸出两种工艺。
1.碱法分解
3）苏打烧结法 与碱石灰烧结法原理类似，就是碳酸钠
与矿石在高温下作用，生成可溶于水的 钨酸钠，用热软化水浸出，就可得到含 钨的溶液。
1.碱法分解
3）苏打烧结法 烧结中的反应： FeWO4+2Na2CO3+0.5O2
=Na2WO4+Fe2O3+2CO2 MnWO4+2Na2CO3+0.5O2
4.钨的生产方法 1）采用各种分离方法，得到纯钨化合物 2）通过还原等方法得到纯钨粉 3）用粉未冶金的方法得到致密钨材和碳
化钨材。即： 钨精矿 纯钨化合物 钨粉 钨材
六、我国钨业状况
我国是钨矿的资源大国，也是生产、出口 大国，钨矿是我国传统优势矿种。
我国的钨保有储量（WO3）123万吨，基 础储量265万吨，资源量262万吨，资源总 量527万吨。钨储量居世界第一位，占世 界总储量的41%。矿带上有新的发现，具 有一定的潜力。
五、钨资源与生产方法
3.钨矿石 目前具有工业价值的钨矿物主要有： 黑钨矿：钨酸铁和钨酸锰的类质同晶混合
物[(Fe,Mn)WO4]; 白钨矿：以钨酸钙(CaWO4)作为钨的存在
形式的一种钨矿物。 钨矿中常伴有钼、锡、铜、铁、砷、磷的矿物； 经选矿得到的钨精矿含WO3为50－70%。
五、钨资源与生产方法
=Na2WO4+Mn2O3+2CO2
2.酸法分解
盐酸分解是目前处理白钨矿的主要方法。 最大优点是一次作业就可获得粗钨酸。 反应如下：
CaWO4+2HCl==H2WO4↓+CaCl2 与碱法不同，盐酸分解过程中，钨最终作为
不溶物而与溶解的杂质成分分离。
6.2 纯钨化合物的制备
二、溶液的净化（碱法）
下四个阶段： 1、精矿分解 2、提取纯化合物 3、金属生产 4、高纯(或致密化)生产
6.1概论
四、稀有金属冶金过程的特点 1、矿石品位低，成分复杂； 2、冶金流程较复杂，多阶段性，规模小但
技术含量高； 3、相似元素的分离、综合利用、三废治理
相当重要； 4、使用形式多样化。
四、稀有金属冶金过程的特点
5、生产流程往往不太成熟，不定型。 6、提取过程与材料生产过程具有不可分割性
1） 中间化合物或金属直接用作材料； 2 ）用化学冶金的方法生产各种化合物材料。
五、钨资源与生产方法
1.钨的性质 物理性质：高熔点、高沸点、低蒸汽压、
高密度、高机械强度、良好导电性； 化学性质：高度的稳定和抗腐蚀性，钨可
第六章 稀有金属冶金学
——钨冶金学
6.1概论 一.稀有金属的概念 1.在地壳中比较分散，或其矿物没有特征； 2.制取困难； 3.应用较迟；许多稀有金属到二十世纪才大
量应用。
6.1概论
二、稀有金属在国民经济中的地位 在能源方面：稀有放射金属是重要的核燃
料。 在化学工业方面：象钛、钽、铌等材料具
有耐高温高压，耐腐蚀等性能，是优良的 耐高温高压，抗腐蚀化工设备材料。
五、钨资源与生产方法
2.钨的用途 1）碳化钨硬质合金－刀具、磨具、钻头等 2）钢铁合金原料－制造各种特种钢铁材料 3）电子电工材料－灯丝、触头、加热元件 4）航空航天工业－各种耐热耐磨蚀部件 5）军事工业－各种武器装备的材料 6）其它－耐腐蚀器具，化合物和等
六、我国钨业状况
我国的钨矿主要分布在江西、湖南南部和广东、 广西北部的华南成矿带上，近年来在秦岭、祁 连成矿带上有新的发现，具有一定的潜力。
著名的钨矿有大吉山、西华山、盘古山、归美 山，瑶岗仙、柿竹园、汝城、香花岭、广西的 富贺钟等。
• 我国重要的钨工业企业（2003年产值）
• 1.株洲硬质合金集团（11亿元）
• 2.自贡硬质合金有限责任公司（8.82亿元）
• 3.江西稀有稀土金属钨业集团公司（11.54 亿元）
• 4.厦门钨业股份有限公司（10亿元）
• 但2003年民企的发展很快，如：江西崇义 章源钨制品有限公司，湖南衡东有色选冶厂， 等，在江浙等地都有不少的民企进入硬质合 金和钨材加工业中来。
钨 冶 炼 原 则 流 程
钨精矿 纯钨化合物
钨粉 钨材
• 纯化合物的制备，是钨生产中最复 杂的步骤的，由于矿石分解方法， 溶液净化方法的不同而不同。 其过程可以简单表示为：
钨精矿
分解
净化提纯
钨的纯化合物
6.2 纯钨化合物的制备
原 理：
采用各种方法分解矿物，使钨精矿分解和 部分杂质进入溶液中与脉石分离，然后通 过净化除杂与杂质分离，得到纯的钨化合 物。
可处理白钨矿也可处理黑钨矿。但更宜于处 理白钨矿，特别是低品位的白钨矿。
其实质就是在高温高压下，使钨的矿物与苏 打作用，生成可溶性的Na2WO4进入溶液中。
1.碱法分解
2）苛性钠溶液分解法 是Βιβλιοθήκη Baidu理黑钨矿的主要方法。 主要反应：
FeWO4+2NaOH==Na2WO4+Fe(OH)2 MnWO4+2NaOH==Na2WO4+Mn(OH)2
6.1概论
在电子工业中：锗是主要的半导体材料； 铌、钨、钼、钛、锆、铟、镓等都是电子 工业中重要的材料；
在钢铁工业中：稀土和稀有高熔点金属是 优质钢的重要添加剂。
超硬材料方面：稀有高熔点金属的碳化物 广泛用作为硬质合金。
6.1概论
三、稀有金属生产的主要阶段 生产流程各不相同，但总体来说可分为以
主要除去硅、磷、砷、钼等杂质 1）传统的沉淀法：如水解除硅，镁盐除磷砷，
硫化除钼等。 特点：流程长，步骤多，综合回收困难 2）离子交换和溶剂萃取法 特点：分离效果好，流程短，步骤少，综合回收
率高。
6.2 纯钨化合物的制备
三.钨酸沉淀和煅烧
从净化后的含钨溶液中沉淀出纯的钨酸
Na2WO4+2HCl==H2WO4↓+2NaCl
一是从矿石中把钨与脉石分离，二是要把 钨与溶液中的杂质分离。
一、钨精矿的分解
可分为两大类： 酸法：用盐酸处理矿石，使钨以不溶物与 可溶的杂质分离。 碱法：用各种碱处理矿石，使钨以可溶性 盐进入溶液中。
1.碱法分解
就是用碱来处理含钨矿物，使其中的钨转化 为可溶性的钨酸钠进入溶液中。 1）苏打溶液压煮法：
有常压浸出和高压浸出两种工艺。
1.碱法分解
3）苏打烧结法 与碱石灰烧结法原理类似，就是碳酸钠
与矿石在高温下作用，生成可溶于水的 钨酸钠，用热软化水浸出，就可得到含 钨的溶液。
1.碱法分解
3）苏打烧结法 烧结中的反应： FeWO4+2Na2CO3+0.5O2
=Na2WO4+Fe2O3+2CO2 MnWO4+2Na2CO3+0.5O2
4.钨的生产方法 1）采用各种分离方法，得到纯钨化合物 2）通过还原等方法得到纯钨粉 3）用粉未冶金的方法得到致密钨材和碳
化钨材。即： 钨精矿 纯钨化合物 钨粉 钨材
六、我国钨业状况
我国是钨矿的资源大国，也是生产、出口 大国，钨矿是我国传统优势矿种。
我国的钨保有储量（WO3）123万吨，基 础储量265万吨，资源量262万吨，资源总 量527万吨。钨储量居世界第一位，占世 界总储量的41%。矿带上有新的发现，具 有一定的潜力。
五、钨资源与生产方法
3.钨矿石 目前具有工业价值的钨矿物主要有： 黑钨矿：钨酸铁和钨酸锰的类质同晶混合
物[(Fe,Mn)WO4]; 白钨矿：以钨酸钙(CaWO4)作为钨的存在
形式的一种钨矿物。 钨矿中常伴有钼、锡、铜、铁、砷、磷的矿物； 经选矿得到的钨精矿含WO3为50－70%。
五、钨资源与生产方法
=Na2WO4+Mn2O3+2CO2
2.酸法分解
盐酸分解是目前处理白钨矿的主要方法。 最大优点是一次作业就可获得粗钨酸。 反应如下：
CaWO4+2HCl==H2WO4↓+CaCl2 与碱法不同，盐酸分解过程中，钨最终作为
不溶物而与溶解的杂质成分分离。
6.2 纯钨化合物的制备
二、溶液的净化（碱法）
下四个阶段： 1、精矿分解 2、提取纯化合物 3、金属生产 4、高纯(或致密化)生产
6.1概论
四、稀有金属冶金过程的特点 1、矿石品位低，成分复杂； 2、冶金流程较复杂，多阶段性，规模小但
技术含量高； 3、相似元素的分离、综合利用、三废治理
相当重要； 4、使用形式多样化。
四、稀有金属冶金过程的特点
5、生产流程往往不太成熟，不定型。 6、提取过程与材料生产过程具有不可分割性
1） 中间化合物或金属直接用作材料； 2 ）用化学冶金的方法生产各种化合物材料。
五、钨资源与生产方法
1.钨的性质 物理性质：高熔点、高沸点、低蒸汽压、
高密度、高机械强度、良好导电性； 化学性质：高度的稳定和抗腐蚀性，钨可
第六章 稀有金属冶金学
——钨冶金学
6.1概论 一.稀有金属的概念 1.在地壳中比较分散，或其矿物没有特征； 2.制取困难； 3.应用较迟；许多稀有金属到二十世纪才大
量应用。
6.1概论
二、稀有金属在国民经济中的地位 在能源方面：稀有放射金属是重要的核燃
料。 在化学工业方面：象钛、钽、铌等材料具
有耐高温高压，耐腐蚀等性能，是优良的 耐高温高压，抗腐蚀化工设备材料。