一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法
【专利摘要】本发明属于钨冶炼生产【技术领域】，具体涉及一种制备均匀掺铬APT（仲钨酸铵）的方法。本发明公开了一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其步骤如下：（1）氨溶WO3；（2）加入可溶性三价铬盐，加热蒸发结晶。（3）结晶锅内液面完全沸腾后，保持搅拌不变，关闭蒸汽。（4）待结晶锅内出现晶核，调转速，保持蒸汽压力。（5）当溶液密度到1.1g/cm3，控制搅拌速度，保持蒸汽压力；（6）当溶液pH=6.7-7.0停止加热，冷却，放料。本发明的有益效果是：①本发明可以制备铬分布均匀仲钨酸铵粉末，铬均匀分布于每个仲钨酸铵晶界处，实现了分子级混合。制备的掺铬仲钨酸铵能有效的抑制液相烧结过程WC晶粒非正常长大，较大的提高硬质合金性能。
【专利说明】一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钨冶炼生产【技术领域】，具体涉及一种制备均匀掺铬APT (仲钨酸铵）的 方法。
【背景技术】
[0002] 硬质合金因具有高熔点、高硬度和高强度等一系列的优良性能，广泛 应用于现代工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料中。其中超细晶粒的 \VC - Co硬质合金因具有高硬度、高强度的"双高"性能而成为硬质合金的发展方向。 液相烧结WC晶粒快速长大是制约超细硬质合金发展的一大瓶颈。研究表明，过渡族金 属碳化物（Cr 3C2)能有效抑制液相烧结过程WC晶粒长大。因此，当前制备亚微米以下的 m: -c〇硬质合金，通常采用添加晶粒长大抑制剂抑制wc晶粒长大。而抑制剂的抑制 效果与抑制剂的分布状态紧密相关。
[0003]目前制备亚微米以下的1WC - Co硬质合金，主要采用机械混合法，该方法主要 是在超细钨粉中按需求加入铬粉或碳化铬，机械混合后碳化、压制烧结制备1WC - Co硬 质合金。因添加的晶粒生长抑制剂分布不均匀，会引发"WC晶粒"非正常长大，严重影响了 WC - Co硬质合金的"双高"性能，极大的制约了超细WC - Co硬质合金的发展。
【发明内容】
[0004] (1)要解决的技术问题 本发明为了克服抑制剂分布不均匀，引发"WC晶粒"非正常长大的缺点，本发明要 解决的技术问题是提供一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，促使晶粒生长抑制剂分布 更加均匀，达到分子级混合，有效的抑制液相烧结过程WC晶粒非正常长大，有利于提高 WC _ Co超细硬质合金的性能。
[0005] (2)技术方案 为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法。
[0006] 本发明是利用共沉淀原理，在碱性钨酸铵溶液中加入可溶性三价铬盐，蒸发结晶 制备掺铬均匀的仲钨酸铵，铬以氢氧化铬形式存在于仲钨酸铵粉末中。
[0007] 本发明采用如下技术方案： 一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其步骤如下： (1) 氨溶W03 :分别加入相应的W03和氨水于反应釜内，100 °C反应1 h，制备钨酸铵溶 液，其中 W03 浓度 150-350 g/L，NH40H 浓度 1. 8-5. 0 mol/L ; (2) 将钨酸铵溶液加入内衬钛材结晶锅内，搅拌速度为70r/min，一边搅拌一边缓 慢加入可溶性三价铬盐乙酸铬，开启蒸汽阀门调节蒸汽至〇. 10-0. 30MPa;温度控制为 90-100°C，加热蒸发结晶。控制铬在仲钨酸铵粉末中的质量比为0. 22?0. 60% ; (3) 结晶锅内液面完全沸腾后，保持搅拌不变，关闭蒸汽； (4) 待结晶锅内出现晶核，搅拌速度调节到30 r/min，开启蒸汽阀门并保持蒸汽压力为 0.05-0. lOMPa ； (5) 当溶液密度到1. 1 g/cm3,控制搅拌速度到70 r/min，开启蒸汽阀门并保持蒸汽压 力为 0? 20-0. 30 MPa ; (6)当溶液pH=6. 7-7. 0停止加热，冷却，放料。
[0008] (3)有益效果 本发明的有益效果是：①本发明可以制备铬分布均匀仲钨酸铵粉末，铬均匀分布于每 个仲钨酸铵晶界处，实现了分子级混合。②掺铬较不掺工艺制备的仲钨酸铵，Fuss粒度更 小，粒度分布更均匀。③制备的掺铬仲钨酸铵能有效的抑制液相烧结过程WC晶粒非正常长 大，较大的提高wc： _ 硬质合金性能。④本发明所述的方法，可以利用企业现有的设 备，不需要额外增加设备，能够有效降低设备的投入，从而降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本发明工艺流程图。
[0010] 图2为实例1工艺条件制备掺铬APT电镜照片（1100倍)。
[0011] 图3为实例1工艺条件制备掺铬APT电镜照片（300倍)。
[0012] 图4为实例1工艺条件制备掺铬APT电镜及能谱图。
[0013] 图5为实例1工艺条件制备掺铬APT XRD结果。
[0014]图6为实例1工艺条件由掺铬APT制备WC - C〇硬质合金金相照片。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0016]实施例1 一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其步骤如下： (1)预先氨水溶解W03制备钨酸铵溶液其中W03=276g/L、NH40H=4.3mol/L，分别加入 相应的W03和氨水于反应釜内，100 °C反应1 h ; (2) 将2 m3钨酸铵溶液加入内衬钛材结晶锅内，搅拌速度为70 r/min，一边搅拌一边缓 慢加入乙酸铬15. 4 Kg，开启蒸汽阀门调节蒸汽至0. 10-0. 30MPa;温度控制为90-100 °C， 加热蒸发结晶； (3)结晶锅内液面完全沸腾后，保持搅拌不变，关闭蒸汽； (4) 待结晶锅内出现晶核，调转速为30 r/min，保持蒸汽压力为0? 05-0. 10 MPa ; (5) 当溶液密度到1. 1 g/cm3,控制搅拌70 r/min，保持蒸汽压力为0? 20-0. 30 MPa ; (6)当溶液pH=7. 0停止加热，冷却，放料。
[0017]实例1掺铬APT粉末的物理性能见表1。
【权利要求】
1. 一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其特征在于，其步骤如下： (1) 氨溶wo3 :分别加入相应的W03和氨水于反应釜内，100 °C反应1 h，制备钨酸铵溶 液，其中 W03 浓度 150-350 g/L，NH4OH 浓度 1. 8-5. 0 mol/L ; (2) 将钨酸铵溶液加入内衬钛材结晶锅内，搅拌速度为70r/min，一边搅拌一边缓慢加 入可溶性三价铬盐，开启蒸汽阀门调节蒸汽至0. 10-0. 30MPa ;温度控制为90-KKTC，加热 蒸发结晶； (3) 结晶锅内液面完全沸腾后，保持搅拌不变，关闭蒸汽； (4) 待结晶锅内出现晶核，搅拌速度调节到30 r/min，开启蒸汽阀门并保持蒸汽压力为 0.05-0. lOMPa ； (5) 当溶液密度到1. 1 g/cm3,控制搅拌速度到70 r/min，保持蒸汽压力为0· 20-0. 30 MPa ； (6) 当溶液pH=6. 7-7. 0停止加热，冷却，放料。
2. 根据权利要求1所述的一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其特征在于：步骤（2) 中，可溶性三价铬盐为乙酸铬。
3. 根据权利要求1所述的一种制备均匀掺铬仲钨酸铵的方法，其特征在于：步骤（2) 中，控制铬在仲钨酸铵粉末中的质量比为0. 22?0. 60%。
【文档编号】C01G41/00GK104291379SQ201410512136
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】赵立夫, 黄海, 万林生, 潘明然 申请人:崇义章源钨业股份有限公司, 江西理工大学