氧化鎢憑藉其非凡的性能與多元化的應(yīng)用領(lǐng)域,在鎢工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)猶如一顆耀眼的明星。作為製備鎢粉的核心原料,氧化鎢在鎢製品材料的製造中扮演著關(guān)鍵角色,不僅能生產(chǎn)出高品質(zhì)的金屬鎢粉和碳化鎢粉,還是製造諸如油漆、塗料等化工產(chǎn)品以及石油工業(yè)中不可或缺的催化劑的重要基礎(chǔ)材料。
更值得一提的是,氧化鎢因其出色的化學(xué)特性和光學(xué)特性,在電子器件、光電技術(shù)等高科技領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異和新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,氧化鎢的需求量正持續(xù)增長(zhǎng),其在鎢工業(yè)中的戰(zhàn)略地位也日益凸顯,成為了推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步不可或缺的重要力量。
一、仲鎢酸銨的基本介紹
仲鎢酸銨(APT)是鎢冶煉行業(yè)的重要原料,是白色結(jié)晶粉末,有片狀或針狀兩種形態(tài),稍溶于水,水溶液呈弱酸性,不溶於乙醇,主要用於製造三氧化鎢、藍(lán)色氧化鎢以及金屬鎢粉,進(jìn)而用於生產(chǎn)鎢材系列、合金系列等產(chǎn)品。此外,它還可用於石油化工行業(yè)作添加劑,並在陶瓷行業(yè)中作著色劑、化工行業(yè)中作吸水凝膠劑等。
仲鎢酸銨在空氣中加熱會(huì)脫除氨分子和結(jié)晶水,最終轉(zhuǎn)變成三氧化鎢黃色粉末。其煆燒過(guò)程不僅關(guān)乎氧化鎢的品質(zhì),更直接影響到後續(xù)鎢製品的性能與應(yīng)用。
仲鎢酸銨的煆燒過(guò)程通常在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行,電作為加熱源,為APT的分解提供所需的能量。在這個(gè)過(guò)程中,煆燒溫度、煆燒時(shí)間、還原氣體濃度等因素,共同作用於APT的分解過(guò)程,進(jìn)而影響氧化鎢的生成與形態(tài)。
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二、煆燒時(shí)間:塑造氧化鎢形態(tài)的“雕刻師”
1.時(shí)間長(zhǎng)短:決定氧化鎢的顏色與結(jié)構(gòu)
在煆燒過(guò)程中,時(shí)間的長(zhǎng)短如同一位精湛的雕刻師,對(duì)氧化鎢的形態(tài)進(jìn)行著細(xì)緻的雕琢。以生產(chǎn)藍(lán)色氧化鎢為例,通過(guò)精確控制爐內(nèi)壓力和合理選擇爐溫制度及有關(guān)參數(shù),配合適當(dāng)?shù)臒彑龝r(shí)間,即可得到色澤鮮豔的藍(lán)色氧化鎢。
而生產(chǎn)黃色三氧化鎢時(shí),則需要通過(guò)調(diào)整爐尾進(jìn)風(fēng)口鼓風(fēng)機(jī)的開(kāi)度,使部分空氣進(jìn)入爐內(nèi),形成負(fù)壓環(huán)境,以保證爐內(nèi)有豐裕的空氣。此時(shí),煆燒時(shí)間的延長(zhǎng),有助於將局部因還原作用生成的低價(jià)藍(lán)色氧化鎢氧化成黃色三氧化鎢。
2.時(shí)間與溫度的協(xié)同作用:影響氧化鎢的細(xì)微性與活性
煆燒時(shí)間並非孤立存在,它與煆燒溫度共同作用於APT的分解過(guò)程。當(dāng)煆燒溫度為500℃時(shí),仲鎢酸銨雖已完全分解,但由於溫度較低,導(dǎo)致結(jié)晶度不高,晶粒細(xì)小且容易發(fā)生團(tuán)聚。此時(shí),即使煆燒時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng),也無(wú)法顯著改變其細(xì)微性分佈。
而當(dāng)溫度升至600℃時(shí),仲鎢酸銨的分解速率加快,晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大。此時(shí),煆燒時(shí)間的控制變得尤為重要。過(guò)短的煆燒時(shí)間可能導(dǎo)致晶粒生長(zhǎng)不充分,而過(guò)長(zhǎng)的煆燒時(shí)間則可能使晶粒過(guò)度長(zhǎng)大併發(fā)生硬團(tuán)聚,從而影響氧化鎢的細(xì)微性與活性。
三、煆燒時(shí)間的藝術(shù):實(shí)踐中的探索與調(diào)整
1.不同用途下的煆燒時(shí)間調(diào)整
仲鎢酸銨的煆燒時(shí)間並非一成不變,而是根據(jù)三氧化鎢的用途進(jìn)行靈活調(diào)整。例如,當(dāng)三氧化鎢預(yù)定用於生產(chǎn)鎢鋁絲時(shí),為了得到隨後較容易與添加劑形成雜多絡(luò)合物的三氧化鎢,煆燒溫度通常設(shè)定在500~550℃,並延長(zhǎng)煆燒時(shí)間至4小時(shí)。
而當(dāng)三氧化鎢用於純鎢材料和鎢釷材料時(shí),則需要在800~850℃的高溫下煆燒2小時(shí),以獲得高品質(zhì)的三氧化鎢。此時(shí),煆燒時(shí)間的精確控制同樣至關(guān)重要,以確保仲鎢酸銨完全分解並生成細(xì)微性適中、活性高的三氧化鎢。
2.煆燒廢氣處理與環(huán)??紤]
在仲鎢酸銨的煆燒過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生含有氨氣及粉塵的煆燒廢氣。這些廢氣若未經(jīng)處理直接排放到大氣中,將對(duì)環(huán)境造成污染。因此,在煆燒過(guò)程中,需設(shè)置二級(jí)冷凝+三級(jí)噴淋吸收塔等廢氣處理設(shè)施,以吸收和淨(jìng)化廢氣中的有害物質(zhì)。
同時(shí),煆燒時(shí)間的控制也需考慮環(huán)保因素。過(guò)長(zhǎng)的煆燒時(shí)間不僅會(huì)增加能耗和生產(chǎn)成本,還可能導(dǎo)致廢氣排放量的增加。因此,在實(shí)際操作中,需根據(jù)生產(chǎn)需求和環(huán)保要求,合理調(diào)整煆燒時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的雙贏。
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