I principali metodi per la produzione della polvere di tungsteno

La polvere di tungsteno è la principale materia prima per la produzione di carburo di tungsteno, tungsteno puro, leghe di tungsteno e altri prodotti di tungsteno, con oltre il 70% della polvere di tungsteno utilizzata nella produzione di carburo di tungsteno. Attualmente, i metodi principali per ottenere la polvere di tungsteno sono:

Metodo di riduzione dell'idrogeno dell'ossido di tungsteno

Questo è un metodo per ridurre l'ossido di tungsteno in polvere di tungsteno utilizzando H2 come agente riducente. Prendendo come esempio la riduzione dell'idrogeno di WO₃, la reazione complessiva è:

WO₃+3H₂=W+3H₂O

Attualmente, gli ossidi di tungsteno utilizzati come materie prime per la riduzione dell'idrogeno includono principalmente triossido di tungsteno giallo (WO₃), ossido di tungsteno blu (principalmente WO₂.₉) e ossido di tungsteno viola (WO₂.₇₂), ecc. Il metodo di riduzione dell'idrogeno dell'ossido di tungsteno è attualmente il metodo principale per produrre polvere di metallo di tungsteno.

2. Riduzione dell'idrogeno negli alogenuri di tungsteno

Questo è un metodo che utilizza H2 come agente riducente per ridurre gli alogenuri di tungsteno (come cloruro di tungsteno, fluoruro di tungsteno) in tungsteno metallico. Ad esempio, nel caso della riduzione dell'idrogeno di WCl6, la reazione complessiva è:

WCl6+3H₂=W+6HCI

Il processo di riduzione dell'idrogeno degli alogenuri di tungsteno è una reazione in fase gassosa, utilizzata principalmente nella deposizione chimica da vapore per produrre polvere di tungsteno ultrafine o rivestimenti di tungsteno. Attualmente, il metodo di riduzione della clorurazione degli alogenuri di tungsteno viene utilizzato solo per la produzione su piccola scala.

3. Metodo di riduzione del carbonio degli ossidi di tungsteno

Quando una miscela di ossidi di tungsteno e carbonio viene riscaldata ad una certa temperatura, gli ossidi di tungsteno vengono ridotti in polvere di tungsteno. Prendendo come esempio la riduzione del carbonio di WO₃, la reazione complessiva è:

WO₃+3C=W+3CO

WO₃+3CO=W+3CO₂

A volte, una piccola quantità di idrogeno viene introdotta nel forno per favorire il processo di riduzione del carbonio. Tuttavia, la polvere di tungsteno prodotta con questo metodo ha un contenuto di carbonio relativamente elevato e non è adatta per prodotti in tungsteno. Attualmente, il metodo di riduzione del carbonio per la preparazione della polvere di tungsteno è meno utilizzato, ma viene sempre più applicato nella produzione diretta di carburo di tungsteno, in particolare polvere di carburo di tungsteno ultrafine e polvere composita di carburo di tungsteno.

4. Altri metodi

Altri metodi per produrre tungsteno metallico includono, tra gli altri, l'elettrolisi del sale fuso, la riduzione dello zinco e la riduzione dell'idrogeno al plasma.