什么是钨粉三氧化钨氢还原法？

什么是钨粉三氧化钨氢还原法？ 

传统上制取钨粉的经典方法是用氢气还原剂将三氧化钨粉末还原成金属钨粉的钨粉，它具有能制得纯度高的钨粉和钨粉粒度容易控制等特点，曾在世界上获得广泛采用，但现渐被蓝钨氢还原所取代。 

钨粉的三氧化钨氢还原法原理是什么？

三氧化钨氢还原为气固多相反应过程，其总反应为：

WO₃+3H₂⇌W+3H₂O

在W-O系中，存在WO₃、WO₂.₉₀、WO₂.₇₂、WO₂等钨氧化物。由三氧化钨制取钨粉的总反应通常是逐级进行的，即WO₃(黄)→WO₂.₉₀ (蓝)→WO2.72(紫)→WO₂(褐)→W (灰)。整个过程的主要反应及各反应的平衡常数K_p与温度(T，K)的关系为：

以1gK_p 与1/T作图，得图1。由图1可知：图线Ⅱ和线Ⅲ在885K温度处相交，低于此温度下WO_2.90氢还原不经过生成WO_2.72阶段而直接还原成WO₂，即发生式(5)的反应;图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区分别为WO₃、WO_2.90、WO_2.72、WO₂、W的稳定区。因此，把还原条件控制在Ⅴ区即可得到钨粉。钨氧化物各还原反应均系吸热反应，温度升高对还原反应有利。低价氧化钨较高价氧化钨具有较高的稳定性，因此，工业上采用的两段还原法中的第二次还原温度必须高于第一次还原温度。

图1 钨氧化物氢还原的lgKp与1/T的关系

研究证实，三氧化钨氢还原的进程和产物受还原温度和氢气温度影响。还原温度低于823K时得到的主要是β-W;当还原温度高于848K时，还原主要按生成α-W的方向进行。即当还原温度为848～1073K时，还原反应主要按WO₃→WO_2.90→WO₂→α-W顺序进行;而在还原温度和氢气湿度都较低时，也可能产出少量β-W;当还原温度为1048～1173K时，还原反应主要按WO₃→WO₂.₉₀→WO_2.72→WO₂→α-W顺序进行。

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