耐切割钨丝的原材料主要是钨，其提炼和纯化过程涉及从钨矿到高纯度钨金属的复杂工艺。以下是主要步骤的简要概述：
- 矿石开采：
- 钨主要从黑钨矿（FeMnWO₄）和白钨矿（CaWO₄）中提取。这些矿石通常与其他矿物伴生，开采后需进行初步筛选。
- 破碎与选矿：
- 矿石经过破碎、研磨，制成细小颗粒。
- 通过重选（如摇床、跳汰）、浮选或磁选等方法，分离出含钨的精矿，去除杂质如硅、硫、磷等。
- 化学提取：
- 酸碱浸出：钨精矿通常用氢氧化钠（NaOH）或碳酸钠（Na₂CO₃）在高温高压下处理，生成可溶性的钨酸钠（Na₂WO₄）。
- 溶液净化：通过沉淀、过滤等工艺去除溶液中的杂质（如硅、磷、砷）。常用方法包括加入化学试剂（如硫化物）沉淀杂质金属。
- 钨酸制备：
- 净化后的钨酸钠溶液通过酸化（如加入盐酸）转化为钨酸（H₂WO₄）沉淀。
- 钨酸经过洗涤、干燥，进一步去除残余杂质。
- 氧化钨生产：
- 钨酸在高温（约700-900°C）下煅烧，生成三氧化钨（WO₃），这是钨提炼的重要中间产物。
- 通过控制煅烧条件，确保三氧化钨的纯度和粒度适合后续还原。
- 氢气还原：
- 三氧化钨在氢气气氛中分步还原（约500-1000°C），生成金属钨粉（W）。还原过程需严格控制温度和氢气纯度，以避免氧化或其他污染。
- 所得钨粉粒度细小，纯度通常达到99.9%以上。
- 高纯度精炼（针对高端应用）：
- 为满足耐切割钨丝的高纯度要求，可能采用额外纯化工艺，如：
- 化学气相沉积（CVD）：去除微量杂质。
- 电子束熔炼：在真空环境中熔化钨，进一步提高纯度（可达99.999%）。
- 这些步骤确保钨粉中杂质（如铁、镍、氧）含量极低，以提升钨丝的机械性能和耐腐蚀性。
- 为满足耐切割钨丝的高纯度要求，可能采用额外纯化工艺，如：
- 制备钨丝原料：
- 高纯钨粉通过压制、烧结形成钨棒或坯料。
- 钨棒经过多次拉拔、退火，最终制成细小且均匀的钨丝，适用于耐切割用途。
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