紫色氧化钨的工业生产条件有哪些?
在实际工业生产中,为了能大量而稳定地制备出优质的紫钨,采用的工艺方法为工业回转炉煅烧法。此制备方法是将仲钨酸铵(以下简称“APT”)通过螺旋给料器均匀送入已通 NH3(经液氨汽化)的工业回转炉中,在一定条件下进行煅烧,APT 热离解所产生的 NH3 及送入炉内的NH3在温度和钨氧化物触媒的作用下会分解出 H2,H2 的产生使 APT 在轻度还原性气氛下煅烧,逐步分解,最终还原生成紫钨。紫色氧化钨(以下简称紫钨)具有独特的细针状结构,与蓝钨、黄钨相比,紫钨具有特殊的表面,化学活性最高,紫钨适宜用于超细颗粒钨粉的生产,用紫钨制备的 WC 粉末粒度细小均匀、粒度分布窄、无结构性聚集团块。并且紫钨为单一相(W 18O 49),通过还原可以得到性能均匀优质的超细颗粒钨粉,并且用紫钨生产的超细钨粉时,生产成本也大大降低。
由于紫钨的制备需在密闭的工业回转炉内进行,APT 在较高的温度下分解产生水蒸气、NH3,分解产生的 NH 3 和通入炉内的 NH3进一步分解产生大量 H 2 和 N 2,在回转炉内形成湿氢气氛,使粉末轻度还原。由氢还原氧化钨机制可知氢气湿度越大,获得紫钨所需的温度就越高,为此选择煅烧温度区间在 770~815 ℃,其次给料速度、炉管转速、NH3 流量等也对紫钨性能影响很大。
利用改进的回转炉在:一带温度为 790 ℃、二带温度为 805 ℃、给料速度 0.55 kg/min、炉管转速2.0 r/min、NH3 流量 0.7 m 3/h,可使 APT 转化成单一相紫钨(W 18O 49),并可实现连续性工业化生产。
在紫钨生产时通入 NH3在高温下有助于紫钨相产生,并且产生大量氢气和氮气可及时排出生产过程产生的水汽,使紫钨干燥,产品分散性好。
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