השיטות העיקריות לייצור אבקת טונגסטן

אבקת טונגסטן היא חומר הגלם העיקרי לייצור טונגסטן קרביד, טונגסטן טהור, סגסוגות טונגסטן ומוצרי טונגסטן אחרים, כאשר למעלה מ-70% מאבקת טונגסטן משמשים לייצור טונגסטן קרביד. נכון לעכשיו, השיטות העיקריות להשגת אבקת טונגסטן הן:

שיטת הפחתת מימן של תחמוצת טונגסטן

זוהי שיטה להפחתת תחמוצת טונגסטן לאבקת טונגסטן באמצעות H2 כחומר המפחית. אם לוקחים את הפחתת המימן של WO₃ כדוגמה, התגובה הכוללת היא:

WO₃+3H₂=W+3H₂O

נכון לעכשיו, תחמוצות הטונגסטן המשמשות כחומרי גלם להפחתת מימן כוללים בעיקר טריאוקסיד טונגסטן צהוב (WO₃), תחמוצת טונגסטן כחולה (בעיקר WO₂.₉) ותחמוצת טונגסטן סגולה (WO₂.₇₂) ועוד. שיטת הפחתת המימן של תחמוצת טונגסטן היא השיטה העיקרית לייצור אבקת טונגסטן כיום.

2. הפחתת מימן של הלידים טונגסטן

זוהי שיטה המשתמשת ב-H2 כחומר מפחית להפחתת הלידי טונגסטן (כגון טונגסטן כלוריד, טונגסטן פלואוריד) לטונגסטן מתכתי. לדוגמה, במקרה של הפחתת מימן של WCl6, התגובה הכוללת היא:

WCl6+3H₂=W+6HCI

תהליך הפחתת המימן של הלידים של טונגסטן הוא תגובת גז, המשמשת בעיקר בתצהיר אדים כימי לייצור אבקת טונגסטן עדינה במיוחד או ציפוי טונגסטן. נכון לעכשיו, שיטת הפחתת הכלור של הלידים של טונגסטן משמשת רק לייצור בקנה מידה קטן.

3. שיטת הפחתת פחמן של תחמוצות טונגסטן

כאשר תערובת של תחמוצות טונגסטן ופחמן מחוממת לטמפרטורה מסוימת, תחמוצות הטונגסטן מצטמצמות לאבקת טונגסטן. אם לוקחים את הפחתת הפחמן של WO₃ כדוגמה, התגובה הכוללת היא:

WO₃+3C=W+3CO

WO₃+3CO=W+3CO₂

לפעמים, כמות קטנה של מימן מוכנסת לכבשן כדי לקדם את תהליך הפחתת הפחמן. עם זאת, אבקת הטונגסטן המיוצרת בשיטה זו היא בעלת תכולת פחמן גבוהה יחסית ואינה מתאימה למוצרי טונגסטן. נכון לעכשיו, שיטת הפחתת הפחמן להכנת אבקת טונגסטן פחות בשימוש, אך היא מיושמת יותר ויותר בייצור ישיר של טונגסטן קרביד, במיוחד אבקת טונגסטן קרביד עדינה במיוחד ואבקת מרוכבת טונגסטן קרביד.

4. שיטות אחרות

שיטות אחרות לייצור טונגסטן מתכתי כוללות אלקטרוליזה של מלח מותך, הפחתת אבץ והפחתת מימן בפלזמה, בין היתר.