الطرق الرئيسية لإنتاج مسحوق التنغستن

مسحوق التنغستن هو المادة الخام الرئيسية لإنتاج كربيد التنغستن، والتنغستن النقي، وسبائك التنغستن وغيرها من منتجات التنغستن، مع أكثر من 70٪ من مسحوق التنغستن يستخدم في إنتاج كربيد التنغستن. حاليا، الطرق الرئيسية للحصول على مسحوق التنغستن هي:

طريقة تخفيض الهيدروجين لأكسيد التنغستن

هذه طريقة لاختزال أكسيد التنغستن إلى مسحوق التنغستن باستخدام H2 كعامل اختزال. بأخذ اختزال الهيدروجين لـ WO₃ كمثال، فإن التفاعل العام هو:

WO₃+3H₂=W+3H₂O

حاليًا، تشتمل أكاسيد التنغستن المستخدمة كمواد خام لاختزال الهيدروجين بشكل أساسي على ثالث أكسيد التنغستن الأصفر (WO₃)، وأكسيد التنغستن الأزرق (أساسًا WO₂.₉)، وأكسيد التنغستن الأرجواني (WO₂.₇₂)، وما إلى ذلك. طريقة اختزال الهيدروجين لأكسيد التنغستن هي الطريقة الرئيسية لإنتاج مسحوق معدن التنغستن في الوقت الحاضر.

2. تخفيض الهيدروجين من هاليدات التنغستن

هذه هي الطريقة التي تستخدم H2 كعامل اختزال لتقليل هاليدات التنغستن (مثل كلوريد التنغستن، فلوريد التنغستن) إلى التنغستن المعدني. على سبيل المثال، في حالة اختزال هيدروجين WCl6، يكون التفاعل الإجمالي كما يلي:

WCl6+3H₂=W+6HCI

عملية اختزال الهيدروجين في هاليدات التنغستن هي عبارة عن تفاعل في الطور الغازي، يستخدم بشكل رئيسي في ترسيب البخار الكيميائي لإنتاج مسحوق التنغستن متناهية الصغر أو طلاءات التنغستن. حاليًا، يتم استخدام طريقة تقليل الكلورة لهاليدات التنغستن فقط في الإنتاج على نطاق صغير.

3. طريقة تخفيض الكربون لأكاسيد التنغستن

عندما يتم تسخين خليط من أكاسيد التنغستن والكربون إلى درجة حرارة معينة، يتم تحويل أكاسيد التنغستن إلى مسحوق التنغستن. بأخذ اختزال الكربون لـ WO₃ كمثال، فإن التفاعل العام هو:

WO₃+3C=W+3CO

WO₃+3CO=W+3CO₂

في بعض الأحيان، يتم إدخال كمية صغيرة من الهيدروجين إلى الفرن لتعزيز عملية تقليل الكربون. ومع ذلك، فإن مسحوق التنغستن المنتج بهذه الطريقة يحتوي على نسبة عالية نسبيا من الكربون وغير مناسب لمنتجات التنغستن. في الوقت الحالي، تعد طريقة تقليل الكربون لإعداد مسحوق التنغستن أقل استخدامًا، ولكن يتم تطبيقها بشكل متزايد في الإنتاج المباشر لكربيد التنغستن، وخاصة مسحوق كربيد التنغستن متناهية الصغر ومسحوق كربيد التنغستن المركب.

4. طرق أخرى

تشمل الطرق الأخرى لإنتاج التنغستن المعدني التحليل الكهربائي للملح المنصهر، واختزال الزنك، واختزال هيدروجين البلازما، من بين طرق أخرى.