Die wichtigsten Methoden zur Herstellung von Wolframpulver

Wolframpulver ist der Hauptrohstoff für die Herstellung von Wolframkarbid, reinem Wolfram, Wolframlegierungen und anderen Wolframprodukten, wobei über 70 % des Wolframpulvers bei der Herstellung von Wolframkarbid verwendet werden. Derzeit sind die wichtigsten Methoden zur Gewinnung von Wolframpulver:

Verfahren zur Wasserstoffreduktion von Wolframoxid

Hierbei handelt es sich um eine Methode zur Reduktion von Wolframoxid zu Wolframpulver unter Verwendung von H2 als Reduktionsmittel. Am Beispiel der Wasserstoffreduktion von WO₃ ist die Gesamtreaktion:

WO₃+3H₂=W+3H₂O

Derzeit umfassen die als Rohstoffe für die Wasserstoffreduktion verwendeten Wolframoxide hauptsächlich gelbes Wolframtrioxid (WO₃), blaues Wolframoxid (hauptsächlich WO₂.₉) und violettes Wolframoxid (WO₂.₇₂) usw. Das Wasserstoffreduktionsverfahren von Wolframoxid ist derzeit das Hauptverfahren zur Herstellung von Wolframmetallpulver.

2. Wasserstoffreduktion von Wolframhalogeniden

Hierbei handelt es sich um eine Methode, bei der H2 als Reduktionsmittel verwendet wird, um Wolframhalogenide (wie Wolframchlorid, Wolframfluorid) zu metallischem Wolfram zu reduzieren. Im Fall der Wasserstoffreduktion von WCl6 ist die Gesamtreaktion beispielsweise:

WCl6+3H₂=W+6HCI

Der Wasserstoffreduktionsprozess von Wolframhalogeniden ist eine Gasphasenreaktion, die hauptsächlich bei der chemischen Gasphasenabscheidung zur Herstellung ultrafeiner Wolframpulver oder Wolframbeschichtungen eingesetzt wird. Derzeit wird die Chlorierungsreduktionsmethode von Wolframhalogeniden nur für die Produktion in kleinem Maßstab verwendet.

3. Methode zur Kohlenstoffreduzierung von Wolframoxiden

Wenn eine Mischung aus Wolframoxiden und Kohlenstoff auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, werden die Wolframoxide zu Wolframpulver reduziert. Am Beispiel der Kohlenstoffreduktion von WO₃ ist die Gesamtreaktion:

WO₃+3C=W+3CO

WO₃+3CO=W+3CO₂

Manchmal wird eine kleine Menge Wasserstoff in den Ofen eingeleitet, um den Kohlenstoffreduktionsprozess zu fördern. Das nach diesem Verfahren hergestellte Wolframpulver weist jedoch einen relativ hohen Kohlenstoffgehalt auf und ist für Wolframprodukte nicht geeignet. Derzeit wird die Kohlenstoffreduktionsmethode zur Herstellung von Wolframpulver weniger verwendet, sie wird jedoch zunehmend bei der direkten Herstellung von Wolframkarbid, insbesondere von ultrafeinem Wolframkarbidpulver und Wolframkarbid-Verbundpulver, eingesetzt.

4. Andere Methoden

Andere Methoden zur Herstellung von metallischem Wolfram umfassen unter anderem die Salzschmelze-Elektrolyse, die Zinkreduktion und die Plasma-Wasserstoffreduktion.