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鉬冶金學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

2011-04-24 13:48:38張文鉦
中國鉬業(yè) 2011年4期
關(guān)鍵詞:鉬粉氧化鉬流態(tài)化

張文鉦,劉 燕

(西北有色金屬研究院,陜西西安710016)

0 前言

鉬冶金學(xué)是一門研究工業(yè)氧化鉬、純?nèi)趸f和鉬粉等制備理論與產(chǎn)業(yè)化的學(xué)科?,F(xiàn)代鉬冶金學(xué)涉及許許多多多學(xué)科交叉、多學(xué)科滲透的高技術(shù)含量的冶金學(xué)產(chǎn)品,如納米鉬產(chǎn)品、納米鉬酸鋰和納米粒子強(qiáng)化鉬粉等的研制與應(yīng)用研究等。

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著科學(xué)技術(shù)的全球化發(fā)展,鉬冶金學(xué)發(fā)展迅速,各國申請的發(fā)明專利隨之大增,技術(shù)創(chuàng)新引人注目,產(chǎn)業(yè)化更新進(jìn)程加快。

本文扼要敘述了近年來鉬冶金學(xué)技術(shù)發(fā)展梗概,不足和錯誤之處在所難免,敬請指正。

1 工業(yè)氧化鉬

1.1 多膛爐

多年來,全球主要產(chǎn)鉬國如美國、智利和加拿大等國家一直采用各式各樣的多膛爐,如Nichols- Herreshoff和MacDougall型多膛爐氧化焙燒鉬精礦生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬。

從2009年開始,金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司和洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司開始引進(jìn)大型多膛爐,從此我國鉬礦山多年來一直利用回轉(zhuǎn)窯和反射爐生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬的歷史發(fā)生了重大變化。

金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司運(yùn)用了與1925年美國Climax鉬礦相同尺寸(φ6.5 m,12層)的多膛爐。其中1臺多膛爐用高品位鉬精礦經(jīng)氧化焙燒后產(chǎn)出含MoO2<1%的工業(yè)氧化鉬,可作為生產(chǎn)鉬酸銨的前軀體,收塵率>98.5%。

智利一鉬礦,2009年開始采用機(jī)器人清理多膛爐床結(jié)垢的“硬塊”,機(jī)器人維持系統(tǒng)不但可以清理各種結(jié)疤,而且還可以對爐內(nèi)的各個部件進(jìn)行維修。

1.2 流態(tài)化焙燒爐

2001年美國堤岸化學(xué)公司[1]研制出一臺新型流態(tài)化焙燒爐,該爐可焙燒鉬精礦為工業(yè)氧化鉬,該爐的平面示意圖如圖1所示。

爐體為一座扁平箱錐體結(jié)構(gòu)。整個爐體分3個加熱區(qū),第1個加熱區(qū)焙燒溫度為400~450℃,第2個加熱區(qū)焙燒溫度為580~600℃,第3個加熱區(qū)作業(yè)溫度在500℃以下,均用天然氣加熱,由爐底噴射空氣或富氧空氣。整個爐體呈1.5~14 mm振幅運(yùn)行。鉬精礦由左側(cè)給料斗給入第1加熱區(qū),第1加熱區(qū)將鉬精礦氧化,而后經(jīng)隔板流入第2加熱區(qū),進(jìn)一步使鉬精礦氧化,再經(jīng)隔板流入第3加熱區(qū)使鉬精礦轉(zhuǎn)化為工業(yè)氧化鉬。

圖1 流態(tài)化焙燒爐平面和側(cè)面示意圖

鉬精礦氧化過程產(chǎn)出的二氧化硫氣體進(jìn)入旋流器分級,旋流器溢流出的高于6%的二氧化硫送往硫酸廠制酸。由于鉬精礦氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng),為防止放熱反應(yīng)時輝鉬礦顆粒瞬時產(chǎn)生三氧化鉬鈍化鉬,進(jìn)而阻止氧氣與鉬精礦顆粒內(nèi)部發(fā)生氧化,3個加熱區(qū)均設(shè)有冷卻水管來控制流態(tài)化氧化溫度。據(jù)稱設(shè)計的爐溫度偏差在5~10℃之間。

理論上,流態(tài)化焙燒可以使輝鉬礦單個顆粒懸浮在空中,與氧接觸概率增大,不會與方解石等顆粒接觸形成難溶于氨液的鉬酸鈣顆粒,也不會與黃銅礦顆粒接觸形成鉬酸銅和鉬酸鐵,而且焙燒效率高。

據(jù)稱,該流態(tài)化焙燒爐通過控制焙燒溫度,既可產(chǎn)出不含二氧化鉬的工業(yè)氧化鉬,也可產(chǎn)出以二氧化鉬為主的工業(yè)氧化鉬,后者更適于作為合金鋼的合金化添加劑。

1.3 2段流態(tài)化焙燒爐

2009年德國公司的設(shè)計人員設(shè)計出一座2段流態(tài)化焙燒爐,該爐的示意圖見圖2。

將鉬精礦(通常含Mo≥54%的高品位鉬精礦)添加少量水形成漿料泵入第1臺流態(tài)化焙燒爐,爐溫控制在500~680℃,第1臺爐子在亞化學(xué)計量條件下進(jìn)行焙燒。鉬精礦加入少量水可防止煙塵產(chǎn)生,并可提高生產(chǎn)能力。此時鉬精礦與氧氣發(fā)生2種反應(yīng),MoS2+3.5O2→MoO3+2SO2和MoS2+3O2→MoO2+ 2SO2,焙燒的熱源為天然氣和富氧空氣。焙燒鉬精礦產(chǎn)出的二氧化硫經(jīng)漩渦收塵后送往硫酸廠制酸。第一級焙燒爐的產(chǎn)物有MoO3和MoO2,在680℃下用富氧氣體進(jìn)一步氧化,此時發(fā)生如下反應(yīng):MoO2+0.5 O2→MoO3,產(chǎn)出的煙氣再經(jīng)漩渦收塵分出二氧化硫和第1臺漩渦回收的煙氣合并送硫酸廠制酸。

圖2 2段流態(tài)化焙燒爐示意圖

設(shè)計人員稱采用2段流態(tài)化焙燒,既可產(chǎn)出低硫的工業(yè)氧化鉬,又可在第1段亞化學(xué)計算反應(yīng)后產(chǎn)出高濃度二氧化硫。

在第2段流態(tài)化焙燒過程中,通過水間接使流態(tài)化粒群冷卻,可避免過熱,同時利用富氧空氣或工業(yè)氧氣作流化氣體,從而可使未被完全氧化的MoO2氧化為MoO3,完整的2次回塵系統(tǒng)保證了流態(tài)化焙燒的作業(yè)回收率。

1.4 微波爐氧化焙燒鉬精礦

Paul.R.Kruesi等人將褐鐵礦等礦物在300W 2 450 MHz下照射6 min,而后測定這些礦物的升溫狀況,結(jié)果見表1。

表1 各種礦物經(jīng)微波輻射后升溫狀況

結(jié)果顯示,與其他常見礦物比較,輝鉬礦與輝鉬礦呈類質(zhì)同象存在的硫化錸吸收微波能力較強(qiáng)。Gustavo.Cartagena[2]基于輝鉬礦吸收微波能較強(qiáng)設(shè)計出了一種微波爐,用來氧化焙燒鉬精礦為工業(yè)氧化鉬。

該氧化焙燒爐裝置示意圖見圖3。

圖3 氧化焙燒鉬精礦微波爐示意圖

該氧化焙燒鉬精礦微波爐由2個錐形爐體組成,鉬精礦粉末由漏斗經(jīng)螺旋輸送機(jī)給至上部爐體的豎管。豎管周圍裝有線圈,線圈四周裝有可發(fā)射微波為2 500~3 500 Hz的裝置。產(chǎn)出的輻射熱使輝鉬礦氧化呈氣態(tài),而后經(jīng)充氣管吹氣進(jìn)入第2個錐形爐體。第2個爐內(nèi)部呈旋流器狀,冷卻的三氧化鉬經(jīng)旋流沉入錐體底部,而二氧化硫和氮?dú)獾冉?jīng)溢流口排出,爐內(nèi)溫度約600~800℃。

2 高溶性氧化鉬

含不溶于NaCO3和NaOH混合液的MoO2· Mo4O11<1%,難溶鉬酸鹽<1%的工業(yè)氧化鉬稱為高溶性氧化鉬。這種氧化鉬主要作生產(chǎn)鉬酸銨和鉬酸鈉的前軀體。

眾所周知,我國許多鉬礦山用回轉(zhuǎn)窯氧化焙燒鉬精礦為工業(yè)氧化鉬,盡管在回轉(zhuǎn)窯中長期(6~7 h)對鉬精礦進(jìn)行氧化,但是由于在窯內(nèi)鉬精礦與氧接觸欠充分,下列反應(yīng)時有發(fā)生:MoS2+3O2→MoO2+2SO2。

我國一大型鉬精礦焙燒廠,采用回轉(zhuǎn)窯氧化焙燒鉬精礦經(jīng)焙燒后產(chǎn)出的工業(yè)鉬含鉬55.44%。其中可溶性鉬含38.04%(MoO3),不溶性鉬含17.4%(MoO2),S含量為0.1%,這相當(dāng)于該工業(yè)氧化鉬含MoO2為23.2%。另一大型焙燒廠產(chǎn)出的工業(yè)氧化鉬含MoO2也大于20%。據(jù)不完全統(tǒng)計,國外用多膛爐轉(zhuǎn)化鉬精礦為工業(yè)氧化鉬時,工業(yè)氧化鉬含MoO2在2%~50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))之間,為滿足鉬精礦生產(chǎn)需要,許多冶金學(xué)者研制出許多方法來處理含MoO2較高的工業(yè)氧化鉬。

一種方法是將含MoO2>2%的工業(yè)氧化鉬用90℃左右熱水洗滌,除去工業(yè)氧化鉬中的某些雜質(zhì),經(jīng)過濾后將濾餅置入加熱器中,在2.5 MPa、210℃氧壓氧化2 h,再經(jīng)過濾、洗滌后得高溶性工業(yè)氧化鉬。

另一種方法是用化學(xué)法處理工業(yè)氧化鉬,其目的是用氧化劑氧化工業(yè)氧化鉬中的MoO2為MoO3,與此同時用浸出劑除去工業(yè)氧化鉬中的Cu、Fe、Ca、Mg、Pb、Ba和部分 K等雜質(zhì)。選用的氧化劑有H2O2、KMnO4和KS2O8等,浸出劑有HNO3、H2SO4與HNO3混合酸、HCl和卡羅酸等。浸出時間一般為2 h,個別為1.5 h,溫度為70℃,硝酸可將MoO2氧化為MoO3,反應(yīng)如下:MoO2+2H++2(NO3)-→MoO3+2NO2+H2O。低濃度硝酸很容易將Cu和Fe浸出,1.5 N硝酸溶液可將Ca、Mg、Pb、Ba和Sr等浸出。4N的H2SO4加上0.5 N的HNO3可將工業(yè)氧化鉬中的MoO2降至0.2%以下。工業(yè)氧化鉬中K的含量一般為0.1%,浸出時溶解在溶液中的鉬用弱堿性陰離子交換樹脂吸附,而后用1~2.5 M的稀氫氧化鉀解吸,解吸的鉬酸鈉返回浸出作業(yè)。用過的浸出液經(jīng)處理后再循環(huán)使用。

有人將含雜質(zhì)較高的工業(yè)氧化鉬用 HCl和NH4Cl溶液浸出,在兩者濃度比適當(dāng)、溫度適宜的條件下,可將工業(yè)氧化鉬中的Cu、Fe、Ca、Zn、Pb和P等雜質(zhì)大部分除去,而且工業(yè)氧化鉬不被溶解,大于99%的鉬保留在固相中,幾乎不需要設(shè)附加工藝就可從溶液中回收鉬。

3 利用鉬熱壓器法生產(chǎn)氧化鉬

3.1 用MAP法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬

鉬熱壓法簡稱 MAP(Molybdenum Autoclave Process),將鉬精礦置入熱壓器中充氧,可將硫化鉬氧化成氧化鉬,也稱氧壓氧化法。氧壓氧化法處理鉬精礦的歷史可回溯到20世紀(jì)50年代,經(jīng)過60多年的不斷研究和改進(jìn),2008年Riotito[3](肯尼林牧公司)向世界宣布,該公司建造一座用MAP法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬或化學(xué)級三氧化鉬生產(chǎn)廠,生產(chǎn)能力為1.36萬t/a,回收錸4 t/a,使美國錸產(chǎn)量增加50%。

用MAP法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬或化學(xué)級三氧化鉬是近年來鉬冶金學(xué)上最重大的革命,也是一項重大的鉬產(chǎn)業(yè)化示范項目。與傳統(tǒng)的用多膛爐氧化焙燒鉬精礦轉(zhuǎn)化硫化鉬為氧化鉬工藝比較,MAP法具有環(huán)境友好、不存在煙塵回收與處理問題、鉬資源利用率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、常伴生于輝鉬礦中昂貴的錸得到有效地利用等特點(diǎn)。是一項應(yīng)用前景好、技術(shù)含量高的冶金項目。

近年來許多大公司的科研人員均參與了MAP法的研究。目前MAP法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬工藝有以下幾點(diǎn)正取得公認(rèn):

①在210~230℃、2.5 MPa下充氧氧化2 h,硫化鉬可轉(zhuǎn)化為三氧化鉬;

②已氧化的料液,一部分返回至熱壓器中,可增加氧化浸出的酸度和鐵含量;返回液中的三氧化鉬可視為晶種,從而可加速輝鉬礦氧化速率,同時又使氧化鉬顆粒變粗有利固液分離;

③控制好氧壓氧化漿料的酸度和三價鐵的含量,即鉬酸的量占含鉬量的10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下,便可控制可溶性氧化鉬的含量;

④可溶性鉬可通過溶劑萃取法回收;

⑤錸可用離子交換樹脂來回收。

目前,MAP法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬有多種工藝流程,最引人關(guān)注的流程為Peter Amelunxen[4]等人研制的工藝流程,如圖4所示。

工藝流程包括:首先將吸附在鉬精礦表面的蒸汽油或柴油脫除;調(diào)漿加入15%~20%的鹽酸,在90℃下浸出1.5~2 h,除去鉬精礦中的雜質(zhì),如Cu、Pb、Ca、P、As和Fe等;除去雜質(zhì)的鉬精礦調(diào)漿(一般礦漿濃度為15% ~20%)加入熱壓器中,在230℃、2.5 MPa下充氧氧化2~2.5 h,此時硫化鉬氧化發(fā)生如下反應(yīng):

MoS2+4.5O2+3H2O→MoO3·H2O+2H2SO4(可溶性鉬)

圖4 MAP生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬工藝流程圖

MoS2+4.5O2+2H2O→MoO3+2H2SO4(不溶性鉬)

伴生的黃銅礦也被氧化,發(fā)生如下反應(yīng):

2CuFeS2+8.5O2+H2SO4→2CuSO4+ Fe2(SO4)3+H2O

溶于硫酸中的可溶性鉬,可為MoO2(HSO4)2或MoO2SO4。由于鉬精礦MoS2的靜電位比黃銅礦的靜電位高得多,因此黃銅礦比輝鉬礦先氧化。氧化后的漿料進(jìn)行固液分離,濾液一部分返回?zé)釅浩髋c輝鉬礦一起再進(jìn)行氧化。不返回的那部分含鉬溶液用三辛胺(Alamine336)或三叔胺(Alamine304)、癸醇和煤油進(jìn)行溶劑萃取,水相為廢液,經(jīng)處理后排放。上述固液分出的固體為工業(yè)氧化鉬產(chǎn)品。載鉬有機(jī)相用15%氫氧化鈉反萃,再經(jīng)陽離子交換樹脂吸附鈉后,得含鉬產(chǎn)物返至熱壓器。

3.2 從低品位鉬精礦生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬

Victor.J.Ketcham[5]用 MAP法處理含 Mo 15.7%、Cu3.8% 和 S14.4% 的鉬精礦和含Mo27.1%、Cu1.85%、S18.1%的鉬精礦生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬,其工藝流程見圖5。

將低品位鉬精礦調(diào)漿后加入熱壓器中氧化,氧化后放出漿料濃縮過濾,濾餅為氧化鉬與少量雜質(zhì),氨浸后再濃縮、過濾,濾液為鉬酸銨,濾渣送至冶煉廠回收金等。用硫酸酸化得鉬酸(固體)或硫酸銨,反應(yīng)如下:

(NH4)2MoO4+H2SO4→MoO3·H2O(固相)+(NH4)2SO4或

7(NH4)2MoO4+4H2SO4→(NH4)6Mo7O24· H2O(固相)+4(NH4)2SO4+3H2O

將固體產(chǎn)物即鉬酸或鉬酸銨在575℃下煅燒得工業(yè)氧化鉬。氧壓氧化的液體經(jīng)濃縮過濾后進(jìn)行溶劑萃取,鉬負(fù)載在有機(jī)相中,載鉬有機(jī)相用氨解吸得鉬酸銨溶液。加MgSO4除As和P等雜質(zhì),濃縮過濾,濾渣為As、P沉淀,送往處理廠處理。濾液送至結(jié)晶器結(jié)晶為鉬酸銨,結(jié)晶產(chǎn)物煅燒得工業(yè)氧化鉬。溶劑萃取的水相返回?zé)釅浩鳎蚣覰aHS沉銅等硫化物,得硫化銅精礦送往煉銅,廢液用石灰石中和送往尾礦廠。這種方法得到的工業(yè)氧化鉬含Mo 62.7%、S 0.1%、SiO20.3%、Cu 0.004%、As 0.002%、P 0.002%和Pb小于0.001%,鉬總回收率大于95%。

圖5 從低品位鉬精礦生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬工藝流程圖

4 高純?nèi)趸f

高純?nèi)趸f廣泛用于各類鉬化學(xué)品的制造,也用于特種玻璃等,如碲玻璃等。高純?nèi)趸f制法有3種,第1種是傳統(tǒng)的煅燒鉬酸銨法,如高溫條件下煅燒二鉬酸銨或鉬酸;第2種是升華法,也稱升華純?nèi)趸f;第3種方法是煅燒升華法。

Climax是世界特大型鉬公司之一,該公司最早用升華法生產(chǎn)純?nèi)趸f,規(guī)模較大。三氧化鉬具有升華特性,三氧化鉬升華蒸汽壓與溫度關(guān)系見圖6。

Climax采用單拱型和雙拱型升華爐生產(chǎn)純?nèi)趸f。Moiseev.Aleksandr.Nikolaevich[6]等研制出一種新型升華爐。首先將氧化鉬置入升華爐,在一定真空度、550~580℃條件下,升華出氧化鉬粉中易揮發(fā)的化合物如氧化硒、氧化銻、二氧化硫和三氧化鉬顆粒上的吸附水和化學(xué)結(jié)晶水。然后在690~780℃、一定真空度下升華三氧化鉬,升華后的三氧化鉬冷至500~550℃,收集制成的純?nèi)趸f。該純?nèi)趸f為淡綠色針狀物,產(chǎn)品含K<1×10-4%、Mg<3× 10-5%、Ca<5.5×10-5%、Mn<3×10-5%、Fe<1× 10-5%、Cu<1.8×10-5%、Al<6×10-5%、Cr<2× 10-5%、Ni<1×10-5%、Co<3×10-5%、V<3× 10-5%、Sb<3×10-5%、Si<2×10-5%和Na<2× 10-6%,三氧化鉬產(chǎn)率為82%~85%。

圖6 三氧化鉬蒸汽壓與溫度關(guān)系圖

5 鉬粉與高純鉬粉

5.1 鉬粉

與傳統(tǒng)鉬粉制備設(shè)備與工藝不同,Climax Engineered Materials Co公司的Loyal.M.Johnson采用一種內(nèi)徑為φ50.8 cm,加熱區(qū)長度為305 cm帶有轉(zhuǎn)軸的管式爐。該爐由HT合金制成(爐子由Harper International Corporation制造),爐子傾角為0.25%,轉(zhuǎn)數(shù)3 r/min,加熱區(qū)分3段。第1段加熱溫度為600℃,中間區(qū)加熱溫度770℃,最后區(qū)加熱溫度946℃。以二鉬酸銨或七鉬酸銨為前軀體,給料量8.0 g/min,用氫還原氧化鉬,氫氣流2.27 m3/h制得鉬粉比表面積2.364 m2/g,流動性63 s/50 g,氧含量0.219%,+100目占39.5%,-325目占24.8%。

當(dāng)最后加熱區(qū)由946℃升至975℃時,制得的鉬粉比表面積2.027 m2/g,流動性58 s/50 g,氧含量0.171%,+100目占48.9%,-325目占17.8%,該鉬粉具有良好的可燒結(jié)性。該工藝生產(chǎn)效率高。

與此相近,H.C.Starck GMBH的研究人員Gries.Benno在內(nèi)徑為22 cm,加熱區(qū)長度為3 m,以MoO2為前軀體經(jīng)氫還原制出了比表面積為0.23 m2/g,流動性>140 s/50 g,氧含量為0.07%,費(fèi)氏粒度為4.5 μm的鉬粉,+150目<0.1%,松裝密度為2.7 g/cm3。

5.2 高純鉬粉

高純鉬粉廣泛用作各種靶材,如用于集成電路、光碟及平面顯示器的合金濺射靶材和摻雜強(qiáng)化鉬濺射靶材,是一種科技含量高,附加值高的產(chǎn)品。許多金屬公司的研發(fā)人員研究高純鉬粉的制備,其中日本的東芝公司研究人員制備高純鉬粉的方法如下:

將1 kg平均粒徑為1~5 μm的傳統(tǒng)鉬粉置入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的容器中,向容器中加入500 mL去離子水,攪拌,以1.0 L/h的流速加入4.5 L30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的過氧化氫,使鉬粉溶解,溫度保持在40℃或小于40℃,再加水至10 L。

第2階段用φ50~100目的H-型陽離子交換樹脂400 g進(jìn)行離子交換吸附鉬酸中的陽離子,得到的凈化液加熱至150℃,蒸餾出水蒸氣,將得到的固體進(jìn)行氫還原獲得980 g固體,產(chǎn)率為97%。

表2 高純鉬粉制備結(jié)果

2010年,東芝公司的研究人員[7]對該法又進(jìn)行了改進(jìn),制備過程如下:將平均粒度為100 μm的鉬酸銨,在580℃下用氫還原3 h,得到的鉬粉在260℃用過氧化氫溶解成鉬酸溶液,用平均粒徑為70 μm陽離子交換樹脂除去鉬酸中的各種陽離子,將鉬酸在旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中烘干,烘干后的三氧化鉬用高純鉬棒從50~120 μm粉碎至10~60 μm,而后將磨細(xì)的三氧化鉬在有鉬層內(nèi)襯的還原容器中還原得出高純鉬粉,這種鉬粉含Mo 99.999 6%,鉬粉中U、Th、Na、K、Fe、Cr、Ni、Mg、Ca、Cu、Mn、Zn、W和Al雜質(zhì)含量進(jìn)一步下降,平均粒徑為14 μm。

6 納米氧化物彌散強(qiáng)化鉬合金

通用電氣公司的Pazhayannur.Ramanathan.Subramanian等人[8]研制出一種 Nano-ODS鉬合金(Nano oxide dispersion strengthened Mo alloys)。它是一種結(jié)構(gòu)材料,組成該材料的顆粒經(jīng)細(xì)化、固熔強(qiáng)化、沉積強(qiáng)化、組分強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化,使得這種鉬合金具有高溫、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱率和很高的抗蠕變性。廣泛用作現(xiàn)代X-射線靶材等。

其制法如下:將平均粒徑為44 μm鉬粉與2%~10%(體積分?jǐn)?shù))的平均粒徑為50~100 nm的氧化釔充分混合,然后裝入不銹鋼罐中,抽真空、密封、升溫擠壓,隨后在1 300℃平模擠壓形成Nano-ODS鉬合金,掃面電鏡攝像看出,大部分氧化釔粒子呈似球狀均勻的彌散在鉬粉的邊界周圍。強(qiáng)度試驗結(jié)果見圖7。

7 展望

隨著鉬需求的拓展,作為鉬產(chǎn)業(yè)鏈中重要一環(huán)的鉬冶金學(xué)不斷發(fā)展和創(chuàng)新。在可以預(yù)見的未來,環(huán)境友好、資源利用率高的冶金新技術(shù),如MAP工藝,粉末冶金新產(chǎn)品,從廢催化劑和用過的超合金中回收鉬鎳鈷錸等循環(huán)經(jīng)濟(jì)將大量涌現(xiàn)。涉及能源領(lǐng)域的多學(xué)科交叉及技術(shù)產(chǎn)品,如CIGS光伏電池等日趨引人注目。

圖7 Nano-ODS鉬合金的抗拉強(qiáng)度與溫度關(guān)系圖

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