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鎢的冶煉環(huán)節(jié)主要涉及鎢精礦-APT-三氧化鎢-鎢粉-碳化鎢粉等多個環(huán)節(jié)。鎢粉或碳化鎢粉作為下游硬質(zhì)合金、鎢材主要原料，藍(lán)鎢（WO2.90）、（（WO2.72）等缺陷氧化鎢還可作為儲能電池電極材料、氣敏元件、隔熱涂層、催化劑、屏蔽材料和隱形材料等。鎢精礦還可直接制得鎢鐵，主要作為煉鋼添加劑使用，主要用于特種鋼生產(chǎn)。由于鎢主要以硬質(zhì)合金形式消費(fèi)，本節(jié)主要關(guān)注從鎢精礦到碳化鎢的產(chǎn)品鏈。
仲鎢酸銨：即APT（Ammonium Paratungstate），化學(xué)式為（NH?）WO·xH?O，是鎢冶煉的中間產(chǎn)物，在整個鎢產(chǎn)業(yè)鏈中具有承前啟后的重要作用。中國APT 冶煉技術(shù)早期從前蘇聯(lián)引入，主要采用蘇打燒結(jié)工藝處理黑鎢精礦。隨著國內(nèi)黑鎢資源相對貧化、礦石成分趨于復(fù)雜及環(huán)保驅(qū)動下，主流APT生產(chǎn)工藝逐步演進(jìn)為：燒堿（（黑鎢）/蘇打（（白鎢）壓煮制得粗鎢酸鈉——離子交換法/溶劑萃取法轉(zhuǎn)型為APT 溶液+鎢鉬分離——結(jié)晶得到APT，從而將含65%WO3 的鎢精礦轉(zhuǎn)化為含88.5%WO3 的APT，實(shí)現(xiàn)鎢元素的富集。
離子交換法與溶劑萃取法的作用機(jī)理本質(zhì)相同，所采用的交換樹脂或萃取劑的功能團(tuán)都是季銨或叔胺，區(qū)別在于樹脂為固相、萃取劑為液相，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備與工藝步驟的差異。
該環(huán)節(jié)工藝難點(diǎn)在于雜質(zhì)的分離與去除以及溫度、pH 值和反應(yīng)時間的控制，上述因素對產(chǎn)品粒度、純度及結(jié)晶狀態(tài)均會產(chǎn)生影響。
氧化鎢：APT 經(jīng)焙燒脫去化合水與氨形成鎢酸，進(jìn)一步煅燒得到鎢的氧化物。通過反應(yīng)條件的調(diào)整，可制得不同含氧量/缺陷氧化鎢。不同氧化鎢呈現(xiàn)不同的顏色，常見的有黃鎢、紫鎢、藍(lán)鎢、褐鎢等。黃鎢即三氧化鎢（（WO3），是最常見且穩(wěn)定的鎢氧化物；紫鎢（WO2.72）具有獨(dú)特的針狀或棒狀晶粒，適用于超細(xì)鎢粉制備；藍(lán)鎢（（WO2.90）除了常規(guī)用于制備鎢粉外，還可用作為催化劑使用。
鎢粉、碳化鎢粉：制取鎢粉的方法有氫還原、碳還原和金屬熱還原法等?，F(xiàn)代工業(yè)最通用的是一次或二次氫還原三氧化鎢或藍(lán)色氧化鎢的氫還原法。此法能精確地控制鎢粉的粒形、粒度及粒度組成。鎢粉經(jīng)配碳燒結(jié)得到碳化鎢。
量的關(guān)系：依據(jù)元素守恒定律，1 噸65%鎢精礦可制得0.73 噸APT，1 噸APT 可生產(chǎn)0.89 噸三氧化鎢與0.7 噸鎢粉，實(shí)際生產(chǎn)中需要考慮損耗。國內(nèi)鎢品冶煉工藝成熟且有行業(yè)規(guī)范限制，據(jù)工信部頒布的（《鎢行業(yè)規(guī)范條件》，對于新建及改造項(xiàng)目，APT 環(huán)節(jié)回收率不得低于95%，鎢粉、碳化鎢粉回收率均不低于99.5%。
礦端供應(yīng)緊張及環(huán)保擾動下，2024 年APT 產(chǎn)量同步下調(diào)，江西、湖南、廣東減量明顯。
從工藝來看，據(jù)百川盈孚，2024 年國內(nèi)APT 產(chǎn)能約18 萬噸，其中62%采用離子交換法，38%采用溶劑萃取法。APT 產(chǎn)能過剩且競爭格局較為分散，CR5 僅42%；2024 年國內(nèi)鎢精礦產(chǎn)能達(dá)15.9 萬噸，按1 噸鎢精礦可制備0.7 噸APT 計算，國內(nèi)鎢精礦僅可滿足11 萬噸APT 產(chǎn)能的原料需求。據(jù)SMM，2024 年國內(nèi)APT 產(chǎn)量為13 萬噸，同比-8%，減量1.1 萬噸，主要供給來自江西（38%），湖南（20%），福建（16%）。各主產(chǎn)地均有較明顯減量，包括江西（-5410 噸）、湖南（-2930 噸）、廣東（-1710 噸）。
標(biāo)準(zhǔn)品的異質(zhì)性：超細(xì)超粗、高純度鎢粉末具備較高附加值。從鎢精礦到硬質(zhì)合金涉及多道加工工序及中間品，鎢粉末的粒度、粒度分布、氧含量、團(tuán)聚狀態(tài)等特性會在硬質(zhì)合金的制備過程中被“繼承”，并直接影響硬質(zhì)合金的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能，因此，硬質(zhì)合金的最終性能和質(zhì)量在很大程度上取決于鎢粉末的品質(zhì)。與許多金屬材料類似，國內(nèi)鎢冶煉品呈現(xiàn)產(chǎn)能過剩、集中度低、高端品尚需進(jìn)口等特征。具體至鎢粉末，目前國內(nèi)中顆粒產(chǎn)品供應(yīng)相對充足，但超細(xì)、超粗粉末供應(yīng)相對稀缺，主要作為高性能需求的硬質(zhì)合金原料，較標(biāo)準(zhǔn)品存在溢價。例如，超細(xì)鎢粉制得的硬質(zhì)合金更細(xì)小的晶粒結(jié)構(gòu)，可提升材料的硬度和強(qiáng)度，適用于微型鉆頭、精密模具、高精度切削工具等對硬度和耐磨性要求極高的領(lǐng)域；超粗鎢粉制得得硬質(zhì)合金具有更高的耐磨性和抗熱沖擊性能，適用于礦山鑿巖工具、石油鉆采工具、沖壓模具等極端工況和連續(xù)作業(yè)場景。
回收鎢即對鎢生產(chǎn)過程中的固體廢渣以及終端消費(fèi)品廢棄物回收再利用，占全球鎢品供應(yīng)量35%。鎢回收主要原料包括硬料（如廢舊硬質(zhì)合金、鎢合金、純鎢零部件及邊角料等）、軟料（如磨削料、粉末冶金生產(chǎn)廢料）以及含鎢催化劑廢料等。經(jīng)處理產(chǎn)出鎢粉、碳化鎢粉、APT、鎢酸鈉等。目前，全球約35%鎢供應(yīng)來自回收料。
經(jīng)過50 年的技術(shù)迭代，中國已建立了完善的再生鎢資源回收利用產(chǎn)業(yè)體系，各類再生鎢資源實(shí)現(xiàn)有效回收和利用。2023 年，中國鎢消費(fèi)總量達(dá)到6.42 萬噸，同比增長1.39%。
其中，原鎢消費(fèi)為5.32 萬噸，再生鎢（廢鎢）消費(fèi)為1.1 萬噸。然而，中國鎢報廢回收率僅為17%，遠(yuǎn)低于國際平均水平（35%）和歐美國家（40%以上）。在回收質(zhì)量方面，國內(nèi)再生鎢主要應(yīng)用于生產(chǎn)性能要求相對較低的礦用合金等領(lǐng)域，部分用于生產(chǎn)棒材及刀片。與原生鎢制品相比，再生鎢制品在穩(wěn)定性和切削性能方面存在一定差距。相比之下，瑞典Sandvik 等公司的硬質(zhì)合金刀具中，再生鎢原料占比高達(dá)40%以上。
鋅熔法、電溶法和化學(xué)法為三大主流鎢回收利用工藝。鋅熔工藝主要處理低鈷廢舊硬質(zhì)合金，制得碳化鎢和鈷的混合料，用于制造硬質(zhì)合金；電溶工藝主要處理鈷含量＞10%的廢舊硬質(zhì)合金，制得碳化鎢粉和鈷粉；化學(xué)法只能處理含鎢磨削料，通過焙燒、酸浸和堿煮，實(shí)現(xiàn)脫碳和鎢鈷分離，制得鎢酸鈉或APT 等。純鎢邊角料一般可直接用作熔煉特鋼的合金添加劑。據(jù)中國鎢業(yè)協(xié)會調(diào)研，2021 年再生鎢資源回收處理能力達(dá)3.9 萬噸。
從結(jié)構(gòu)來看，化學(xué)法為國內(nèi)廢鎢主要回收工藝，占比52%，而硬質(zhì)合金主要回收方式中國，鋅熔法占比69%；回收產(chǎn)能主要分布于湖南、河北、湖北、福建等地。