鎢(wu)(wu)(wu)是(shi)屬(shu)(shu)于有色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu),也(ye)是(shi)重要的(de)(de)(de)戰略(lve)金(jin)(jin)屬(shu)(shu),鎢(wu)(wu)(wu)礦(kuang)在(zai)古代被(bei)稱為“重石”。1781年由瑞典化學家卡爾(er)·威廉(lian)·舍勒(le)發(fa)(fa)現白鎢(wu)(wu)(wu)礦(kuang),并(bing)提取(qu)出(chu)新(xin)的(de)(de)(de)元素(su)酸——鎢(wu)(wu)(wu)酸,1783年被(bei)西(xi)班牙(ya)人德普爾(er)亞發(fa)(fa)現黑鎢(wu)(wu)(wu)礦(kuang)也(ye)從中提取(qu)出(chu)鎢(wu)(wu)(wu)酸,同年,用碳(tan)還原三氧化鎢(wu)(wu)(wu)第一次得到了鎢(wu)(wu)(wu)粉,并(bing)命名該元素(su)。鎢(wu)(wu)(wu)在(zai)地(di)殼中的(de)(de)(de)含量為0.001%。已發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)含鎢(wu)(wu)(wu)礦(kuang)物有20種。鎢(wu)(wu)(wu)礦(kuang)床一般伴隨著(zhu)花崗(gang)質巖(yan)漿的(de)(de)(de)活動(dong)而形成。經過冶(ye)煉后(hou)的(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)是(shi)銀白色(se)有光澤(ze)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu),熔點極高,硬度(du)很大。鎢(wu)(wu)(wu)是(shi)熔點最高的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。
18世紀(ji)50年代,化學家曾發(fa)現鎢對鋼(gang)性質的影響。然而,鎢鋼(gang)開始生產和(he)廣泛(fan)應用是在19世紀(ji)末(mo)和(he)20世紀(ji)初。
1900年(nian)在(zai)巴黎世界博覽會上,首次展出了高速(su)鋼。因此,鎢的(de)提取工業(ye)從此得到了迅猛發展。這種鋼的(de)出現標志了金屬切割加工領域的(de)重(zhong)大技術進步。鎢成(cheng)為最重(zhong)要的(de)合金元素(su)。
1900年,俄(e)國(guo)發明(ming)(ming)家А.Н.Ладыгин首先建議在照明(ming)(ming)燈泡中(zhong)應用(yong)鎢。在1909年Кулидж制定基于粉(fen)末冶金法(fa),采用(yong)壓力加工的工藝方法(fa)之后,鎢才有可能(neng)在電真空技術中(zhong)得到廣泛的應用(yong)。
1927-1928年采(cai)用(yong)以(yi)碳化鎢為主成分研制出硬質合金,這是鎢的(de)(de)工業(ye)發展(zhan)史中的(de)(de)一個(ge)重要階段(duan)。這些(xie)合金各方面的(de)(de)性(xing)質都超過了(le)(le)最好(hao)的(de)(de)工具鋼,在(zai)現代技(ji)術中得(de)到了(le)(le)廣泛(fan)的(de)(de)使用(yong)。
鎢(wu)是一(yi)種有(you)(you)(you)(you)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。通常(chang)人們根據金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)顏色(se)(se)(se)和(he)性(xing)(xing)質(zhi)把金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)分成兩(liang)大(da)類:黑(hei)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)和(he)有(you)(you)(you)(you)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。黑(hei)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)主要指鐵(tie)(tie)、錳、鉻(ge)及其合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin),如鋼(gang)、生鐵(tie)(tie)、鐵(tie)(tie)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、鑄鐵(tie)(tie)等。黑(hei)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)以外的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)稱為(wei)有(you)(you)(you)(you)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。鎢(wu)則屬(shu)(shu)(shu)于有(you)(you)(you)(you)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)范疇。有(you)(you)(you)(you)色(se)(se)(se)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)強度(du)和(he)硬(ying)度(du)一(yi)般比黑(hei)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)高(gao),電阻比黑(hei)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)大(da),電阻溫(wen)度(du)系數小(xiao),具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)良好的(de)(de)綜合(he)(he)機械性(xing)(xing)能。因此,作為(wei)一(yi)種有(you)(you)(you)(you)色(se)(se)(se)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),鎢(wu)的(de)(de)強度(du)和(he)硬(ying)度(du)非(fei)常(chang)高(gao)。由(you)于這種特性(xing)(xing),具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)硬(ying)度(du)高(gao)、耐磨性(xing)(xing)強的(de)(de)鎢(wu)硬(ying)質(zhi)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)被大(da)規模應用(yong)于切削(xue)工(gong)具(ju)(ju)、礦山工(gong)具(ju)(ju)中(zhong)。
鎢(wu)是(shi)(shi)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點最高(gao)(gao)(gao)的(de)難熔(rong)(rong)(rong)(rong)金(jin)(jin)屬(shu)。一般熔(rong)(rong)(rong)(rong)點高(gao)(gao)(gao)于1650℃并有一定儲量的(de)金(jin)(jin)屬(shu)以(yi)(yi)及熔(rong)(rong)(rong)(rong)點高(gao)(gao)(gao)于鋯熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(1852℃)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)稱為(wei)難熔(rong)(rong)(rong)(rong)金(jin)(jin)屬(shu)。典型的(de)難熔(rong)(rong)(rong)(rong)金(jin)(jin)屬(shu)有鎢(wu)、鉭、鉬、鈮、鉿、鉻(ge)、釩、鋯和鈦。作為(wei)一種難熔(rong)(rong)(rong)(rong)金(jin)(jin)屬(shu),鎢(wu)最重要的(de)優(you)點是(shi)(shi)有良好(hao)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度,對(dui)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融堿金(jin)(jin)屬(shu)和蒸氣(qi)有良好(hao)的(de)耐蝕性能,鎢(wu)只有在(zai)1000℃以(yi)(yi)上才出現氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)揮發和液相氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)。但是(shi)(shi),它同(tong)時也具(ju)有塑性-脆(cui)性轉變溫(wen)度較高(gao)(gao)(gao),在(zai)室溫(wen)下難以(yi)(yi)塑性加工的(de)缺點。以(yi)(yi)鎢(wu)為(wei)代表的(de)難熔(rong)(rong)(rong)(rong)金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)冶金(jin)(jin)、化(hua)(hua)工、電(dian)子、光(guang)源(yuan)、機械工業等部門得到了廣(guang)泛應用。
鎢是(shi)一種稀(xi)(xi)有金(jin)(jin)屬。稀(xi)(xi)有金(jin)(jin)屬通(tong)常指在(zai)自(zi)然界中(zhong)含(han)量(liang)(liang)較少或分布稀(xi)(xi)散的(de)金(jin)(jin)屬。鎢是(shi)一種分布較廣泛的(de)元素,幾(ji)乎(hu)遍見于各類巖(yan)石中(zhong),但含(han)量(liang)(liang)較低(di)。鎢在(zai)地殼中(zhong)的(de)含(han)量(liang)(liang)為0.001%,在(zai)花(hua)崗巖(yan)中(zhong)含(han)量(liang)(liang)平均為1.5×10-6,這種特性(xing)導致其提(ti)取(qu)難度非(fei)常大(da),通(tong)常只能用有機溶劑萃(cui)取(qu)法及(ji)離子交換法分離提(ti)取(qu)。隨著科學技(ji)術的(de)進步與冶金(jin)(jin)工藝(yi)、設備和分析檢測(ce)技(ji)術的(de)發(fa)展(zhan)以及(ji)稀(xi)(xi)有金(jin)(jin)屬生產規模的(de)擴(kuo)大(da),使得鎢的(de)純度不(bu)斷(duan)提(ti)高,性(xing)能不(bu)斷(duan)改進,品種不(bu)斷(duan)增(zeng)多(duo),從而擴(kuo)大(da)了鎢的(de)應用領(ling)域。我國鎢礦資(zi)源豐富(fu),鎢的(de)產量(liang)(liang)和出口(kou)總量(liang)(liang)均占世界第(di)一。
鎢是(shi)一種(zhong)戰(zhan)略金(jin)(jin)屬。眾所周知,稀有(you)金(jin)(jin)屬是(shi)國家的(de)重要(yao)戰(zhan)略資(zi)源(yuan),而鎢是(shi)典型(xing)的(de)稀有(you)金(jin)(jin)屬,具有(you)極為重要(yao)的(de)用途。它是(shi)當代(dai)高科技新材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)重要(yao)組(zu)成(cheng)部分,一系(xi)列電(dian)子(zi)(zi)光學材(cai)(cai)料(liao)(liao)、特殊合(he)金(jin)(jin)、新型(xing)功(gong)能材(cai)(cai)料(liao)(liao)及有(you)機(ji)金(jin)(jin)屬化合(he)物等均需使用獨(du)特性能的(de)鎢。用量(liang)雖說不大,但至(zhi)關重要(yao),缺它不可。因而廣泛用于當代(dai)通(tong)訊技術(shu)、電(dian)子(zi)(zi)計算機(ji)、宇航開發、醫藥衛(wei)生、感光材(cai)(cai)料(liao)(liao)、光電(dian)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、能源(yuan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)和催(cui)化劑材(cai)(cai)料(liao)(liao)等。
鎢(wu)(wu)是(shi)稀(xi)有高熔點金屬,可(ke)提高鋼的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)硬度,鎢(wu)(wu)是(shi)一種(zhong)(zhong)銀白色金屬,外形似鋼。鎢(wu)(wu)的(de)(de)(de)熔點高,蒸氣壓(ya)很低,蒸發速度也較(jiao)小。鎢(wu)(wu)的(de)(de)(de)化學性質很穩定,常溫(wen)(wen)時(shi)(shi)不跟空(kong)(kong)氣和(he)水反應(ying),不加(jia)熱時(shi)(shi),任何濃度的(de)(de)(de)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)以及王(wang)水對鎢(wu)(wu)都不起作(zuo)用(yong),當溫(wen)(wen)度升至80°-100°C時(shi)(shi),上(shang)述各種(zhong)(zhong)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong),除(chu)氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)外,其它的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)對鎢(wu)(wu)發生(sheng)微弱作(zuo)用(yong)。常溫(wen)(wen)下,鎢(wu)(wu)可(ke)以迅速溶解(jie)于氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)濃硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)混合酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong),但(dan)在(zai)(zai)堿溶液中(zhong)不起作(zuo)用(yong)。有空(kong)(kong)氣存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)條件下,熔融堿可(ke)以把鎢(wu)(wu)氧化成鎢(wu)(wu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan),在(zai)(zai)有氧化劑(NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)情況下,生(sheng)成鎢(wu)(wu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)的(de)(de)(de)反應(ying)更猛烈。高溫(wen)(wen)下能(neng)與(yu)氧,氟,氯、溴(xiu)、碘(dian)、碳(tan)、氮、硫(liu)等化合,但(dan)不與(yu)氫(qing)(qing)化合。
元素性質
元素符號:W
原子序數:74
核電荷數:74
原子體積(ji):9.53cm3/mol
電(dian)子排布:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46s2
原子(zi)半徑(jing):137pm
電負性:1.7
電離能 (kJ /mol):
M - M+ 770
M+ - M2+ 1700
M2+ - M3+ 2300
M3+ - M4+ 3400
M4+ - M5+ 4600
M5+ - M6+ 5900
晶胞參數:
a = 316.52 pm
b = 316.52 pm
c = 316.52 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
鎢(wu)有(you)(you)兩種變型(xing)(xing),α和β。在(zai)標準溫度和常壓下(xia)(xia),α型(xing)(xing)是穩(wen)定(ding)的體心立方結構。β型(xing)(xing)鎢(wu)只(zhi)有(you)(you)在(zai)有(you)(you)氧存在(zai)的條件下(xia)(xia)才能出現。它在(zai)630℃以下(xia)(xia)是穩(wen)定(ding)的,在(zai)630℃以上又(you)轉化為α鎢(wu),并(bing)且這一過程是不(bu)可逆的。
密度:19.35g/cm3
熔點(dian):3422℃
沸點:5660℃
硬度:7.5
泊松比:0.28
維氏硬度:3430MPa
布氏硬度:2570MPa
熔(rong)化熱:35.3kJ/mol
汽化熱(re):806.7kJ/mol
比熱容(rong):24.27J·mol-1·K-1
熱導率:173W·m?1·K?1
楊氏模量:411GPa
剪切模(mo)量(liang):161GPa
體(ti)積模量:310GPa
自然(ran)界里出現的(de)(de)有五種鎢的(de)(de)同(tong)(tong)(tong)位素,它們的(de)(de)半衰(shuai)期(qi)均非(fei)常長,因此(ci)可(ke)以被看作是(shi)(shi)穩定(ding)同(tong)(tong)(tong)位素。所有這些同(tong)(tong)(tong)位素均可(ke)以通(tong)過α衰(shuai)變(bian)蛻化(hua)為鉿(jia)。能夠測(ce)量到的(de)(de)半衰(shuai)期(qi)是(shi)(shi)180W,其半衰(shuai)期(qi)為1.8×1018年(nian)(nian)(nian),其它同(tong)(tong)(tong)位素沒有被觀(guan)測(ce)到自然(ran)衰(shuai)變(bian),強迫退化(hua)的(de)(de)半衰(shuai)期(qi):182W, T1/2> 8.3 年(nian)(nian)(nian),184W, T1/2> 29 年(nian)(nian)(nian),185W, T1/2> 13 年(nian)(nian)(nian),186W, T1/2> 27 年(nian)(nian)(nian)。它們的(de)(de)半衰(shuai)期(qi)僅(jin)是(shi)(shi)理論(lun)值。平均每年(nian)(nian)(nian)在(zai)一克180W中發生(sheng)兩次(ci)α衰(shuai)變(bian)。此(ci)元素已發現4種同(tong)(tong)(tong)位素,有三種可(ke)能有輕微放射(she)性(xing),它們分別是(shi)(shi)182W、186W、183W。
鎢有27種人造放射(she)性同位素(su),其(qi)中最(zui)穩定(ding)的(de)是181W,其(qi)半衰期(qi)為(wei)121.2天,185W的(de)半衰期(qi)為(wei)75.1天,188W的(de)半衰期(qi)為(wei)69.4天,178W的(de)半衰期(qi)為(wei)21.6天。其(qi)它放射(she)性同位素(su)的(de)半衰期(qi)均在24小(xiao)時(shi)以(yi)下,其(qi)中大多(duo)數少于8分鐘。
主要的鎢(wu)(wu)礦有十幾(ji)種(zhong),中(zhong)國主要有兩(liang)種(zhong);黑(hei)鎢(wu)(wu)礦(錳和(he)鐵的鎢(wu)(wu)酸(suan)鹽(yan))和(he)白鎢(wu)(wu)礦(鎢(wu)(wu)酸(suan)鈣礦)。
1.黑鎢(wu)礦:(FeMn)WO4。顏色(se)(se)有暗(an)灰色(se)(se)、淡紅褐(he)(he)、淡褐(he)(he)黑、發褐(he)(he)及鐵褐(he)(he)等顏色(se)(se)。半金(jin)屬光(guang)澤、金(jin)屬光(guang)澤及樹(shu)脂光(guang)澤。通常為葉片狀、彎曲片狀、粒(li)狀和致密狀;也(ye)有的(de)(de)呈厚板狀、尖柱狀等單斜晶系晶體,常與白(bai)色(se)(se)石英一起(qi)以脈絡的(de)(de)形式(shi)充填在花崗巖(yan)及其附近的(de)(de)巖(yan)石裂縫中(zhong)。硬(ying)度5-5.5,比重(zhong)7.1-7.5。參差狀斷口。性脆,有弱(ruo)磁性。黑鎢(wu)礦是煉鎢(wu)和制造(zao)鎢(wu)酸鹽類(lei)的(de)(de)主要(yao)原料。傳統工藝使用(yong)堿熔法。
2.白(bai)鎢(wu)礦(kuang):CaWO4。顏色(se)(se)(se)為灰白(bai)色(se)(se)(se),也(ye)有(you)黃(huang)褐(he)、綠(lv)和(he)淡紅(hong)色(se)(se)(se)等。油脂光(guang)(guang)澤。它(ta)屬正方晶系,形成(cheng)(cheng)雙錐(zhui)狀(zhuang)(zhuang)的(de)假八面體(ti)(ti)或(huo)板狀(zhuang)(zhuang)晶體(ti)(ti),晶面有(you)時可見斜條紋,也(ye)有(you)的(de)晶體(ti)(ti)呈皮殼狀(zhuang)(zhuang)、腎狀(zhuang)(zhuang)、粒狀(zhuang)(zhuang)和(he)致(zhi)密塊狀(zhuang)(zhuang)。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,貝殼狀(zhuang)(zhuang)或(huo)參差狀(zhuang)(zhuang)斷口(kou)。受熒(ying)光(guang)(guang)燈照(zhao)射時,白(bai)鎢(wu)礦(kuang)可發出(chu)美麗的(de)淺藍色(se)(se)(se)熒(ying)光(guang)(guang)。白(bai)鎢(wu)礦(kuang)產于中國江西大余、修水、湖南汝城、安化(hua)、臨(lin)武、河南欒川、云(yun)南文山等地。多成(cheng)(cheng)砂(sha)礦(kuang),
鎢(wu)是1781年(nian)由瑞典(dian)化學家舍勒發現的。到20世紀(ji)初(chu)期,由于其一系列應用的開發,如(ru)1900年(nian)在巴(ba)黎世界博覽(lan)會首(shou)次展(zhan)出(chu)以(yi)鎢(wu)作為合金元素的高速鋼以(yi)及采用鎢(wu)絲制作的燈泡;1927-1928年(nian)研制成碳化鎢(wu)基燒結硬質合金等,鎢(wu)冶金工業開始得以(yi)產生和發展(zhan)。
為了適應(ying)用戶對鎢制品(pin)日益提(ti)高的(de)質(zhi)量需求,降低成本,減(jian)少對環境的(de)污染,鎢冶金技術得(de)到長(chang)足的(de)進步,新的(de)先進技術全面取代傳統的(de)技術。主要(yao)體現在以下方面:
在(zai)鎢(wu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)原(yuan)料(liao)分(fen)解方面(mian),早(zao)期產業(ye)化(hua)的蘇打壓煮法(fa)發(fa)展(zhan)成為不僅(jin)能(neng)高效(xiao)處(chu)理(li)白(bai)鎢(wu)精礦(kuang)(kuang)(kuang)、低(di)品位白(bai)鎢(wu)中礦(kuang)(kuang)(kuang),同時能(neng)夠處(chu)理(li)黑(hei)白(bai)鎢(wu)混合(he)礦(kuang)(kuang)(kuang);在(zai)理(li)論研究得到突破的基(ji)礎上,NaOH(氫氧化(hua)鈉(na))分(fen)解法(fa)由只能(neng)處(chu)理(li)低(di)鈣(gai)黑(hei)鎢(wu)精礦(kuang)(kuang)(kuang)發(fa)展(zhan)成為能(neng)處(chu)理(li)包括白(bai)鎢(wu)精礦(kuang)(kuang)(kuang)、難選鎢(wu)中礦(kuang)(kuang)(kuang)在(zai)內的各種鎢(wu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)原(yuan)料(liao)的通用(yong)技(ji)術(shu)。當然,隨著(zhu)發(fa)展(zhan)逐(zhu)步淘汰了(le)NaOH熔合(he)法(fa)、蘇打燒結法(fa)、鹽酸分(fen)解法(fa)等效(xiao)率(lv)低(di)、環境(jing)污(wu)染(ran)嚴重的傳統方法(fa)。同時也降低(di)了(le)對選礦(kuang)(kuang)(kuang)的要求(qiu),大(da)幅度(du)提(ti)高了(le)資(zi)源利用(yong)率(lv)。
在(zai)純鎢(wu)化(hua)(hua)合物制(zhi)取(qu)方面(mian),粗Na2WO4溶(rong)液的強堿性陰(yin)離子(zi)交(jiao)換法凈化(hua)(hua)并(bing)轉型工藝以及流程(cheng)短、成本(ben)低、產(chan)品質量高(gao)等(deng)(deng)特點在(zai)很大范圍內取(qu)代了經典的鎂鹽(yan)凈化(hua)(hua)-傳統(tong)化(hua)(hua)學法轉型工藝。與之想對應的季銨(an)鹽(yan)萃取(qu)法凈化(hua)(hua)并(bing)轉型由實(shi)驗室研發開(kai)始走向(xiang)產(chan)業(ye)化(hua)(hua),呈現了可(ke)喜的前(qian)景。選擇(ze)性沉淀法從(cong)鎢(wu)酸鹽(yan)溶(rong)液中除鉬、錫、銻、砷(shen)等(deng)(deng)高(gao)效凈化(hua)(hua)除雜技術的研發成功并(bing)廣為應用(yong),大幅度提(ti)高(gao)了鎢(wu)制(zhi)品的純度和鎢(wu)冶金過程(cheng)對原料的適(shi)應能力。
在(zai)金屬鎢(wu)(wu)(wu)粉(fen)制取(qu)方面,在(zai)20世(shi)紀70年代(dai),先(xian)進(jin)的藍(lan)鎢(wu)(wu)(wu)氫(qing)(qing)還原(yuan)(yuan)法(fa)取(qu)代(dai)了黃(huang)鎢(wu)(wu)(wu)氫(qing)(qing)還原(yuan)(yuan)法(fa),到(dao)20世(shi)紀末,紫鎢(wu)(wu)(wu)氫(qing)(qing)還原(yuan)(yuan)法(fa)又進(jin)一步取(qu)代(dai)了藍(lan)鎢(wu)(wu)(wu)氫(qing)(qing)還原(yuan)(yuan)法(fa),使產出鎢(wu)(wu)(wu)粉(fen)的物理(li)性(xing)能控制達到(dao)更先(xian)進(jin)的水平,進(jin)一步全(quan)面提(ti)高了鎢(wu)(wu)(wu)粉(fen)的質量。
與此同(tong)時,多種處理鎢(wu)冶金二次(ci)資源(yuan)技(ji)術的研發成功,使鎢(wu)二次(ci)資源(yuan)的利(li)用(yong)不論是在(zai)技(ji)術水平(ping)上(shang)還是回收利(li)用(yong)率上(shang)都大幅度提(ti)高。
科(ke)學技(ji)術是(shi)第一生產力,鎢(wu)資(zi)源作為(wei)重要的戰略物資(zi)是(shi)全世(shi)界重要的資(zi)源,必須合理循環的利用。
基本用(yong)途:世界上開采出的鎢礦,約(yue)50%用(yong)于優質(zhi)鋼的冶(ye)煉,約(yue)35%用(yong)于生(sheng)產硬質(zhi)鋼,約(yue)10%用(yong)于制(zhi)鎢絲,約(yue)5%其他(ta)用(yong)于其他(ta)用(yong)途。鎢可(ke)以制(zhi)造槍械、火箭推進器的噴(pen)嘴(zui)、穿(chuan)甲彈、切削金屬的刀片、鉆(zhan)頭、超硬模具、拉絲模等(deng)等(deng),鎢的用(yong)途十分(fen)廣泛,涉及礦山、冶(ye)金、機(ji)械、建(jian)筑(zhu)、交通、電子、化工(gong)、輕工(gong)、紡織、軍工(gong)、航天、科技(ji)、各個工(gong)業領(ling)域。
鎢(wu)以(yi)純金(jin)(jin)屬狀態和以(yi)合(he)(he)金(jin)(jin)系狀態廣泛應用于現代技(ji)術中,合(he)(he)金(jin)(jin)系狀態中最主要的是合(he)(he)金(jin)(jin)鋼、以(yi)碳化(hua)鎢(wu)為基的硬質合(he)(he)金(jin)(jin)、耐磨合(he)(he)金(jin)(jin)和強(qiang)熱合(he)(he)金(jin)(jin)。鎢(wu)主要分別應用于以(yi)下(xia)工業領域:
鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵工(gong)業:鎢(wu)(wu)(wu)(wu)大部分用(yong)(yong)于(yu)生產特種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。廣(guang)泛(fan)采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)高速鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)有9%-24%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)、3.8%-4.6%的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)、1%-5%的(de)(de)(de)(de)釩、4%-7%鈷、0.7%-1.5%碳。高速鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)特點是在空氣中(zhong)有高的(de)(de)(de)(de)強化回火(huo)(huo)溫度(du)(du)(700-800℃)下,能自動淬火(huo)(huo),因此,直到600-650℃還保持高的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)和耐磨性。合金工(gong)具(ju)(ju)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)有0.8%-1.2%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu);鉻(ge)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)硅(gui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)有2%-2.7%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu);鉻(ge)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)含(han)有2%-9%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu);鉻(ge)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)錳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)含(han)有0.5%-1.6%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)。含(han)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)用(yong)(yong)于(yu)制造(zao)各種工(gong)具(ju)(ju):如(ru)鉆(zhan)頭(tou)、銑刀、拉絲模(mo)、陰模(mo)和陽模(mo),氣支(zhi)工(gong)具(ju)(ju)等零件。鎢(wu)(wu)(wu)(wu)磁(ci)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是含(han)有5.2%-6.2%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)、0.68%-0.78%碳、0.3%-0.5%鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)永(yong)磁(ci)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。鎢(wu)(wu)(wu)(wu)鈷磁(ci)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)含(han)有11.5%-14.5%的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)(wu)(wu)、5.5%-6.5%鉬、11.5%-12.5%鈷的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)磁(ci)材(cai)料。它們具(ju)(ju)有高的(de)(de)(de)(de)磁(ci)化強度(du)(du)和矯頑磁(ci)力(li)。
碳(tan)化鎢基(ji)硬質合金
鎢(wu)的(de)(de)碳(tan)化(hua)物具(ju)有(you)(you)高(gao)的(de)(de)硬(ying)度、耐(nai)磨性(xing)和難熔性(xing)。這些合(he)金(jin)(jin)含有(you)(you)85%-95%的(de)(de)碳(tan)化(hua)鎢(wu)和5%-14%的(de)(de)鈷,鈷是(shi)作(zuo)為粘結劑金(jin)(jin)屬,它使合(he)金(jin)(jin)具(ju)有(you)(you)必要(yao)的(de)(de)強(qiang)度。主要(yao)用于加工鋼的(de)(de)某些合(he)金(jin)(jin)中,還含有(you)(you)鈦、鉭和鈮的(de)(de)碳(tan)化(hua)物。所(suo)有(you)(you)這些合(he)金(jin)(jin)都是(shi)用粉末冶(ye)金(jin)(jin)法制(zhi)造(zao)的(de)(de)。當加熱到1000-1100℃時,仍具(ju)有(you)(you)高(gao)的(de)(de)硬(ying)度和耐(nai)磨性(xing)。硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)刀具(ju)的(de)(de)切(qie)削速度遠遠地超過了(le)最好(hao)的(de)(de)工具(ju)鋼刀具(ju)的(de)(de)切(qie)削速度。硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)主要(yao)用于切(qie)削工具(ju)、礦山工具(ju)和拉絲模(mo)等。
熱強和耐磨合金
作為(wei)最難熔的(de)(de)金(jin)屬(shu)鎢(wu)是許多熱強合金(jin)的(de)(de)成分,如(ru)3%-15%的(de)(de)鎢(wu)、25%-35%的(de)(de)鉻、45%-65%的(de)(de)鈷、0.5%-0.75%的(de)(de)碳組成的(de)(de)合金(jin),主要用于強烈耐磨的(de)(de)零件,例(li)如(ru)航(hang)空發動機的(de)(de)活(huo)門(men)、壓模熱切刀的(de)(de)工作部件、渦輪(lun)機葉輪(lun)、挖掘(jue)設備(bei)、犁頭的(de)(de)表面涂層。
在(zai)航空(kong)火(huo)箭(jian)技(ji)術(shu)中,以及要求機器(qi)零件,發動機和一些儀器(qi)的(de)(de)高熱強度(du)的(de)(de)其(qi)它部(bu)門中,鎢(wu)和其(qi)他難熔金(jin)屬(shu)(如(ru)鉭、鈮、鉬、錸(lai))的(de)(de)合金(jin)用(yong)作熱強材料。
觸(chu)頭(tou)材料和高比重合金
用粉末冶金(jin)方法制造的(de)(de)鎢(wu)-銅合金(jin)(10%-40%的(de)(de)銅)和鎢(wu)-銀(yin)合金(jin),兼有(you)銅和銀(yin)的(de)(de)良好(hao)的(de)(de)導(dao)電(dian)性、導(dao)熱性和鎢(wu)的(de)(de)耐磨性。因此,它成為制造閘刀開關、斷路器、點焊電(dian)極等的(de)(de)工作(zuo)部件非常(chang)的(de)(de)效(xiao)的(de)(de)觸頭(tou)材料。成分為90%-95%的(de)(de)鎢(wu)、1%-6%的(de)(de)鎳、1%-4%的(de)(de)銅的(de)(de)高比重合金(jin),以及用鐵代銅的(de)(de)合金(jin),用于制造陀螺儀的(de)(de)轉子、飛機、控(kong)制舵的(de)(de)平衡錘、放射(she)性同位素的(de)(de)放射(she)護罩和料筐(kuang)等。
電真空(kong)照(zhao)明材料(liao):鎢(wu)(wu)以鎢(wu)(wu)絲、鎢(wu)(wu)帶和(he)(he)各種(zhong)鍛造元件用(yong)于(yu)電子(zi)管(guan)生產、無線(xian)電電子(zi)學和(he)(he)X射線(xian)技(ji)術中(zhong)。鎢(wu)(wu)是白織燈絲和(he)(he)螺旋絲的(de)最好材料(liao)。高(gao)(gao)(gao)的(de)工作(zuo)(zuo)溫(wen)度(du)(2200-2500℃)保(bao)(bao)證高(gao)(gao)(gao)的(de)發光效率,而小的(de)蒸發速(su)度(du)保(bao)(bao)證絲的(de)壽命長。鎢(wu)(wu)絲用(yong)于(yu)制造電子(zi)振蕩(dang)管(guan)的(de)直熱陰極和(he)(he)柵極,高(gao)(gao)(gao)壓整流器(qi)(qi)的(de)陰極和(he)(he)和(he)(he)各種(zhong)電子(zi)儀(yi)器(qi)(qi)中(zhong)旁(pang)熱陰極加熱器(qi)(qi)。用(yong)鎢(wu)(wu)做X光管(guan)和(he)(he)氣(qi)(qi)體(ti)放電管(guan)的(de)對陰極和(he)(he)陰極,以及無線(xian)電設備(bei)的(de)觸頭(tou)和(he)(he)原(yuan)子(zi)氫焊槍(qiang)電極。鎢(wu)(wu)絲和(he)(he)鎢(wu)(wu)棒作(zuo)(zuo)為高(gao)(gao)(gao)溫(wen)爐(3000℃)的(de)加熱器(qi)(qi)。鎢(wu)(wu)加熱器(qi)(qi)在氫氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)體(ti)、惰性氣(qi)(qi)體(ti)或(huo)真空(kong)中(zhong)工作(zuo)(zuo)。
鎢(wu)的(de)化(hua)(hua)合物:鎢(wu)酸鈉(na)用于(yu)生產某些類型的(de)漆和顏料(liao),以(yi)及紡(fang)織(zhi)工業(ye)中(zhong)用于(yu)布疋加(jia)重和與硫(liu)酸銨和磷酸銨混合來制(zhi)(zhi)造(zao)耐火布疋和防水布疋。還(huan)用于(yu)金屬鎢(wu)、鎢(wu)酸及鎢(wu)酸鹽的(de)制(zhi)(zhi)造(zao)以(yi)及染料(liao)、顏料(liao)、油(you)(you)墨、電鍍等方面。也用作催化(hua)(hua)劑等。鎢(wu)酸在紡(fang)織(zhi)工業(ye)中(zhong)是媒染劑與染料(liao)和在化(hua)(hua)學工業(ye)中(zhong)用作制(zhi)(zhi)取高辛(xin)烷汽油(you)(you)的(de)催化(hua)(hua)劑。二硫(liu)化(hua)(hua)鎢(wu)在有機合成中(zhong),如在合成汽油(you)(you)的(de)制(zhi)(zhi)取中(zhong)用作固體的(de)潤(run)滑(hua)劑和催化(hua)(hua)劑。處(chu)理鎢(wu)礦石(shi)的(de)時(shi)候可得到(dao)得三氧化(hua)(hua)鎢(wu),再用氫還(huan)原(yuan)三氧化(hua)(hua)鎢(wu)制(zhi)(zhi)得鎢(wu)粉,廣泛用于(yu)鎢(wu)材及鎢(wu)冶金材原(yuan)料(liao)。
在航空和火箭(jian)技術中,以及要求機器(qi)(qi)零件,發動機和一(yi)些儀(yi)器(qi)(qi)的(de)高(gao)熱強度的(de)其它(ta)部門中,鎢和其它(ta)給熔(rong)金(jin)屬(鉭、鈮(ni)、鉬、錸(lai))的(de)合金(jin)用作熱強材料。
正是(shi)鎢的(de)(de)這些性質使鎢在(zai)核聚變反應裝置里的(de)(de)材料(liao)研(yan)究(jiu)領域(yu)成了重點(dian)的(de)(de)研(yan)究(jiu)對(dui)象,尤(you)其是(shi)氫及其同位素在(zai)鎢里的(de)(de)滯留更是(shi)前(qian)沿。
鎢(wu)在地(di)殼中(zhong)的(de)自然儲(chu)(chu)量(liang)620萬噸(dun)(dun),可開采(cai)儲(chu)(chu)量(liang)290萬噸(dun)(dun)。中(zhong)國(guo)(guo)是產鎢(wu)大國(guo)(guo),鎢(wu)資(zi)源儲(chu)(chu)量(liang)520萬噸(dun)(dun),為國(guo)(guo)外30個產鎢(wu)國(guo)(guo)家(jia)總(zong)儲(chu)(chu)量(liang)(130萬噸(dun)(dun))的(de)3倍多,產量(liang)及出口量(liang)均居(ju)世界第一。湖(hu)南(nan)(nan)、江(jiang)西、河(he)南(nan)(nan)三省的(de)鎢(wu)資(zi)源儲(chu)(chu)量(liang)居(ju)全(quan)國(guo)(guo)的(de)前(qian)三位,其中(zhong)湖(hu)南(nan)(nan)、江(jiang)西兩省的(de)鎢(wu)資(zi)源儲(chu)(chu)量(liang)占全(quan)國(guo)(guo)的(de)55.48%。湖(hu)南(nan)(nan)以(yi)白鎢(wu)為主,江(jiang)西以(yi)黑鎢(wu)為主,其黑鎢(wu)資(zi)源占全(quan)國(guo)(guo)黑鎢(wu)資(zi)源總(zong)量(liang)的(de)42.40%。
中國的(de)鎢礦大體上分(fen)布于中國南(nan)(nan)嶺山(shan)地兩側的(de)廣東東部(bu)沿(yan)海一帶,尤(you)其是以江西的(de)南(nan)(nan)部(bu)為(wei)最多(duo),儲量(liang)約占全世界的(de)二分(fen)之一以上。此外(wai),江西的(de)(贛(gan)南(nan)(nan))大余、修(xiu)水、湖南(nan)(nan)的(de)汝(ru)城、安(an)化、臨武(wu)、資(zi)興、荼陵、河南(nan)(nan)欒川(chuan)、福建寧化、以及廣西、廣東、甘肅(su)、云南(nan)(nan)等地。
國外(wai)鎢礦的主要(yao)產(chan)地是加拿大、俄羅斯(si)、美國、朝鮮、蒙古等國。
國家從資源保(bao)護、可持續發(fa)(fa)展角度出發(fa)(fa),提出了(le)一(yi)系(xi)列鎢產業(ye)(ye)政策,促進了(le)我國鎢工業(ye)(ye)進一(yi)步向(xiang)規范化、有序化方(fang)向(xiang)發(fa)(fa)展。
稅收政策
2005年(nian)(nian)5月(yue)1日(ri)(ri),國(guo)家財政部、稅務總局將鎢(wu)(wu)(wu)及(ji)鎢(wu)(wu)(wu)制品的出(chu)口(kou)(kou)退(tui)(tui)稅下調(由(you)13%調至(zhi)(zhi)8%);2006年(nian)(nian)1月(yue)1日(ri)(ri)起(qi),將鎢(wu)(wu)(wu)及(ji)鎢(wu)(wu)(wu)制品的出(chu)口(kou)(kou)退(tui)(tui)稅再次下調(由(you)8%調至(zhi)(zhi)5%);2006年(nian)(nian)11月(yue)22日(ri)(ri)起(qi),禁止鎢(wu)(wu)(wu)精礦加工貿易;2006年(nian)(nian)9月(yue)15日(ri)(ri)起(qi),鎢(wu)(wu)(wu)品出(chu)口(kou)(kou)退(tui)(tui)稅全部調整為零;2007年(nian)(nian)1月(yue)1日(ri)(ri)起(qi),初級(ji)鎢(wu)(wu)(wu)產(chan)品的暫(zan)定關稅提高5%~15%;
出口配額
2015年1月(yue)商務部(bu)、海關總署公布(bu)《2015年出口許可(ke)證管理(li)貨(huo)物目(mu)錄》,根據目(mu)錄,鎢(wu)(wu)及鎢(wu)(wu)制(zhi)品(pin)(pin)不再在配(pei)額(e)管理(li)范(fan)疇(chou),而(er)被列為實行(xing)出口許可(ke)證管理(li)的貨(huo)物。這標志著,今后(hou)鎢(wu)(wu)及鎢(wu)(wu)制(zhi)品(pin)(pin)只需憑出口合(he)同即可(ke)申領出口,無需提供批文。