วิธีการหลักในการผลิตผงทังสเตน

ผงทังสเตนเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตทังสเตนคาร์ไบด์ ทังสเตนบริสุทธิ์ โลหะผสมทังสเตน และผลิตภัณฑ์ทังสเตนอื่น ๆ โดยมากกว่า 70% ของผงทังสเตนถูกนำมาใช้ในการผลิตทังสเตนคาร์ไบด์ ปัจจุบันวิธีการหลักในการรับผงทังสเตนคือ:

วิธีการลดไฮโดรเจนของทังสเตนออกไซด์

นี่เป็นวิธีการลดทังสเตนออกไซด์ให้เป็นผงทังสเตนโดยใช้ H2 เป็นตัวรีดิวซ์ ยกตัวอย่างการลดไฮโดรเจนของ WO₃ ปฏิกิริยาโดยรวมคือ:

WO₃+3H₂=W+3H₂O

ปัจจุบัน ทังสเตนออกไซด์ที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการลดไฮโดรเจนส่วนใหญ่ได้แก่ ทังสเตนไตรออกไซด์สีเหลือง (WO₃), ทังสเตนออกไซด์สีน้ำเงิน (ส่วนใหญ่เป็น WO₂.₉) และทังสเตนออกไซด์สีม่วง (WO₂.₇₂) เป็นต้น วิธีการลดไฮโดรเจนของทังสเตนออกไซด์เป็นวิธีการหลักในการผลิตผงโลหะทังสเตนในปัจจุบัน

2. การลดไฮโดรเจนของทังสเตนเฮไลด์

นี่เป็นวิธีการที่ใช้ H2 เป็นตัวรีดิวซ์เพื่อลดทังสเตนเฮไลด์ (เช่น ทังสเตนคลอไรด์ ทังสเตนฟลูออไรด์) ให้เป็นทังสเตนโลหะ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการลดไฮโดรเจนของ WCl6 ปฏิกิริยาโดยรวมจะเป็น:

WCl6+3H₂=W+6HCI

กระบวนการรีดักชันไฮโดรเจนของทังสเตนเฮไลด์เป็นปฏิกิริยาเฟสก๊าซ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการสะสมไอสารเคมีเพื่อผลิตผงทังสเตนชนิดละเอียดพิเศษหรือการเคลือบทังสเตน ปัจจุบัน วิธีการลดคลอรีนของทังสเตนเฮไลด์ใช้สำหรับการผลิตขนาดเล็กเท่านั้น

3. วิธีการลดคาร์บอนของทังสเตนออกไซด์

เมื่อส่วนผสมของทังสเตนออกไซด์และคาร์บอนถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด ทังสเตนออกไซด์จะลดลงเป็นผงทังสเตน ยกตัวอย่างการลดคาร์บอนของ WO₃ ปฏิกิริยาโดยรวมคือ:

WO₃+3C=W+3CO

WO₃+3CO=W+3CO₂

บางครั้งไฮโดรเจนจำนวนเล็กน้อยจะถูกนำเข้าไปในเตาเผาเพื่อส่งเสริมกระบวนการลดคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ผงทังสเตนที่ผลิตโดยวิธีนี้มีปริมาณคาร์บอนค่อนข้างสูง และไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ทังสเตน ปัจจุบันมีการใช้วิธีการลดคาร์บอนในการเตรียมผงทังสเตนน้อยลง แต่มีการใช้มากขึ้นในการผลิตโดยตรงของทังสเตนคาร์ไบด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผงทังสเตนคาร์ไบด์แบบละเอียดพิเศษและผงคอมโพสิตทังสเตนคาร์ไบด์

4. วิธีการอื่นๆ

วิธีอื่นๆ ในการผลิตทังสเตนโลหะ ได้แก่ การแยกเกลือด้วยไฟฟ้าหลอมเหลว การลดสังกะสี และการลดไฮโดรเจนในพลาสมา และอื่นๆ อีกมากมาย