Tungsten, molibdenum: paglalagay ng haluang metal

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2024-01-02 14:03

Natural mineral formations na naglalaman ng tungsten sa iba't ibang compound at industrial na konsentrasyon, kapag ang pagmimina ay teknikal na posible at ekonomikong magagawa - tungsten, molybdenum sa ores, pati na rin ang beryllium, lata, tanso, bismuth, paminsan-minsang mercury, antimony, pilak, ginto, arsenic, tantalum, sulfur, scandium, niobium - ang planeta, sa paghusga sa pangalan ng kanilang grupo, ay hindi mayaman sa mga bihirang metal na lupa. Ang isang nauugnay na bahagi ng tungsten ore - molybdenum, tulad ng karamihan sa iba, ay kinukuha sa panahon ng pagpapayaman at na-convert sa mga selective o collective concentrates.

Paano lumitaw ang tungsten

Swedish chemist Karl Scheele, isang pharmacist sa pamamagitan ng pagsasanay, ay nagsagawa ng mga eksperimento sa sarili niyang laboratoryo. Doon niya natuklasan ang manganese, barium, chlorine, maging ang oxygen para sa sangkatauhan. Sa buong buhay niya ay wala siyang ginawa kundi ang gumawa ng mga pagtuklas, kung saan siya ay tinanggap sa Stockholm Academy of Sciences. At kahit ilang sandali bago siya mamatay noong 1781, hindi niya ginawa ang kanyang paboritong bagay.huminto, kaya binibigyan kami ng isa pang magandang regalo.

Habang nag-eeksperimento, natuklasan ni Karl Scheele na ang tungsten (isang mineral na pinangalanang scheelite sa kanyang karangalan) ay isang asin ng ilang hindi pa kilalang acid. Ito ay isang malaking pagtuklas, ngunit makalipas lamang ang dalawang taon, ang mga chemist mula sa Espanya at ang kanyang mga estudyante ay naghiwalay ng isang ganap na bagong elemento mula sa mineral na ito, na nagpabaligtad sa lahat ng mga postulate sa industriya. Gayunpaman, hindi kaagad nangyari ang rebolusyong ito, isang siglo ang lumipas bago naging malinaw kung ano ang mga natatanging katangian ng tungsten.

Paghihiwalay

Depende sa deposito, ang lahat ng tungsten ores ay nahahati sa dalawang uri: exogenous at endogenous. Kabilang sa mga huli ang skarn, pegmatite, vein-vein (hydrothermal), mga uri ng grazer ng genetic ores, na pinagsama sa tatlong pangunahing mga pormasyon ng ore. Ito ay tungsten - lata, tungsten - molybdenum, tungsten - polymetals.

Minsan ang tungsten ay matatagpuan sa mga pegmatite, kung saan ito at ang scheelite ay kinukuha sa daan, pagmimina ng beryl, cassiterite, tantalum, niobates o spodumene. Ang mga deposito ng pegmatite - pinagmumulan ng pagbuo ng alluvial placer - ay higit sa lahat ay binuo sa Southeast Asia at Africa.

Stocks

Tungsten, molybdenum sa ores ay malapit na nauugnay sa granite intrusions, ang kanilang mga apikal na bahagi, kung saan ang mga deposito sa bubong ay sinusunod, medyo madalas na sinasamahan ng ore stockworks, parehong intra- at supra-intrusive.

Sila ay mala-balabal na mga deposito sa hugis,isometric at hugis-itlog na may pinakamadalas na flat bedding. Mayroon ding mga columnar ore body at hindi regular na hugis ng mga stockwork. Ang mga reserba ng mga deposito kung saan naroroon ang molibdenum, tungsten at iba pang mga bihirang mineral sa lupa ay halos hindi kailanman mayroong malalaking reserba. Ang ore ay tinatayang nasa sampu lamang, napakabihirang daan-daang libong tonelada.

Production

Ang Molybdenum, tungsten at iba pang hydrothermal ores ay matatagpuan sa mga zone ng exo- at endcontact ng granite massifs, na bumubuo ng medyo pinalawak na lalim - hanggang sa isang kilometro - buong serye ng mga ugat ng matarik na paglubog, mas madalas doon. ay isang average na paglubog ng ugat. May mga stockwork din. Ang mga ore body ay binubuo ng quartz-wolframite-cassiterite, quartz-wolframite inclusions, kadalasang may molybdenum, beryl at bismuth, na may interspersed na quartz-molybdenite-scheelite o quartz-scheelite ores.

Karaniwan ang mga ores na ito ay naglalaman ng tungsten, molibdenum, iba pang rare earth metal sa maliliit na dami: tungsten mula kalahating porsyento hanggang isa at kalahating porsyento, mas madalas - mas kaunti. At ito ay may mga reserbang mineral na ilang libo o ilang sampu-sampung libong tonelada, na napakaliit din. Karaniwang isinasagawa ang pagmimina sa pamamagitan ng underground o open pit na pamamaraan.

Mga paraan ng pagmimina

Ang Tungsten deposits ay kinasasangkutan ng mga pamamaraan ng pagmimina sa pamamagitan ng pagbagsak ng mga layer o sa pamamagitan ng pahalang na pag-magnify ng ore sa mga layer sa mga minahan na bloke. Ginagamit din ang goaf backfill method, na mainam kapag nagmimina ng mga ugat, skarn o greisen na deposito.

Bukas na daannagmumungkahi ng pagkakaroon ng mga shutterwork, skarn o greisen na deposito o placer. Sa mga quarry kung saan mina ang tungsten, molybdenum ore, karaniwang gumagana ang isang transport system at external dumping. Sa mga kasong ito, halos ganap na mekanisado ang pagmimina - siyamnapu't limang porsyento. Ngunit ang gawain ay hindi nagtatapos dito. Ang mga ores ay nangangailangan ng beneficiation, dahil maximum na isa at kalahating porsyento lang ang naglalaman ng mga rare earth metal - tungsten, molybdenum.

Mga Deposit

Sa teritoryo ng dating USSR, ang pinakamahalagang deposito ng tungsten ore ay na-explore sa Kazakhstan, Eastern Siberia at Far East, Caucasus at Central Asia. Hindi lahat ng mga ito ay binuo. Sa ibang bansa, ang pagproseso ng tungsten at molibdenum ay isinasagawa lalo na sa South Korea at China. Mayroong pinakamahalagang deposito sa mundo. Bilang karagdagan, ang tungsten ay mina sa Portugal, Australia, Canada, Bolivia, USA, France, Austria at Turkey.

Dapat sabihin dito na ang Southeast Asia at ang Pacific ore belt nito ay mayroong higit sa animnapung porsyento ng lahat ng reserbang tungsten sa mundo. Sa kabuuan, sa mga ginalugad na deposito ng planeta, ang kabuuang reserba ng tungsten ay mas mababa sa isa at kalahating milyong tonelada. Halimbawa, humigit-kumulang 4,278,200 tonelada ng ginto ang mina taun-taon (hindi sa mga reserba, ngunit ginagamit)

Properties

Bilang isa sa mga pinaka-refractory na metal, ang tungsten ay literal na kailangan sa lahat ng lugar na nauugnay sa mataas na temperatura. Paano nasa ikaapat na pangkat ang elementong kemikal na Wolframium (W).panaka-nakang sistema. Ang atomic mass nito ay 183, 85, at numero 74. Nakuha nito ang pangalan dahil sa mapusyaw na kulay abo nito - mula sa German Wolf at Rahm ay isinalin bilang "lobo" at "cream", literal - "wolf foam". Sa kabila ng refractoriness nito, ito ay matatag sa ordinaryong temperatura. Ang mga mineral na nagbibigay ng tungsten ay scheelite at wolframite.

Ang Tungsten ay isa sa pinakamahalagang bahagi ng superhard heat-resistant steels - high-speed at tool steels, pati na rin ang mga alloy na may parehong katangian - stellite, win at iba pa. Ngunit nakikita natin ang purong tungsten araw-araw, dahil malawak itong ginagamit sa electrical engineering. Halimbawa, ang mga tungsten filament sa mga lamp na maliwanag na maliwanag. Ito rin ay kailangang-kailangan sa radio electronics. Ang mga electronic device ay may mga cathode at anode na gawa sa metal na ito.

Alloy grades

Tungsten at molybdenum processing ay mahirap ngunit lubhang kumikita. Alam ng industriya ang ilang mga tatak, kung saan mayroong mas karaniwan at mas kaunti. Ang tungsten ay dalisay, na may mga additives at sa mga haluang metal na may iba pang mga metal. Kaya, naiiba ang mga marka ng BP - isang haluang metal ng tungsten at rhenium; VL - na may lanthanum oxide bilang isang additive; VI - na may yttrium oxide; VT - thorium oxide bilang isang additive; VM - may silica at thorium additive; VA - may mga additives ng silikon-alkali at aluminyo; HF - purong tungsten.

Ang Tungsten ay nagsisilbing batayan para sa mga matitigas na haluang metal, at ang isang haluang metal ng tungsten at molybdenum ay lumalaban sa init, tulad ng iba. Gayundin, sa kanyang pakikilahok, inihanda ang wear-resistant na tool steel. Mula sa mga haluang metal na itomaraming bahagi ng mga makina ang ginawa - aviation at space, sa mga electrovacuum device - iba't ibang bahagi at filament. Dahil ang density ng metal na ito ay napakataas, ginagamit ito para sa mga counterweight, para sa mga bala at artillery shell, para sa ballistic missiles (flight stabilization, ang tungsten ay maaaring makatiis sa lahat ng isang daan at walumpung libong mga rebolusyon bawat minuto), para sa mga ultra-high-speed rotors, ang mga metal tulad ng tungsten, molibdenum ay ginagamit din. Ang kanilang aplikasyon, tulad ng nakikita natin, ay napakalawak at kahit na, maaaring sabihin ng isa, elegante.

Mga lugar ng aplikasyon

Kung wala ang mga rare earth metal na ito, na chromium, molybdenum, tungsten, kahit na gamot o nuclear physics ay hindi magagawa ngayon. Ang mga solong kristal ng lahat ng tungstate ay nagsisilbing mga scintillation detector ng X-ray, pati na rin ang iba pang mga ionizing radiation. Ang tungsten ditelluride (WTe_{2) ay ginagamit sa conversion ng thermal energy sa electrical energy. Maging ang TIG welding ay gumagamit ng tungsten bilang electrode.}

Ang Tungsten compound ay lalo na malawakang ginagamit. Ang mga composite na materyales at matitigas na haluang metal batay sa tungsten carbide ay kailangan para sa machining parehong mga metal at non-metallic na istruktura. Ito ay kinakailangan lalo na sa mechanical engineering: paggiling, pag-ikot, pag-chiselling, pagpaplano. Ang mga matitigas na haluang metal ay kailangan na ngayon para sa mga balon sa pagbabarena at sa industriya ng pagmimina, at para dito kailangan namin ng tungsten, molibdenum - ang produksyon ay pinagkadalubhasaan ang mga bagong teknolohiya sa kanilang tulong.

Mga uri ng rare earth na produktong metal

Ang

WS_{2 (tungsten sulfide) ay isang mataas na temperatura ng grasa na kayang tumagal ng hanggang limang daang degrees Celsius. Kung saan ang isang solid electrolyte ay ginawa (mataas na temperatura fuel cell), tungsten trioxide ay ginagamit. Ang mga industriya ng tela, pintura at barnis ay lubos na napabuti at kumplikadong mga teknolohiya, gamit ang mga tungsten compound bilang catalyst at pigment sa organic synthesis.}

Ang industriya ay gumagawa ng napakaraming uri ng mga produkto na naglalaman ng tungsten, molybdenum at iba pang rare earth metals. Ang pinakakaraniwan ay mga electrodes, wire, tungsten powder, sheet at rod. Ang mga electrodes ay hindi kailanman natutunaw at samakatuwid ay maaaring gamitin para sa pagwelding ng matataas na haluang metal na bakal, non-ferrous na mga metal at mga materyales na may iba't ibang kemikal na komposisyon. Walang ibang electrode ang magbibigay ng ganoong kalakas na weld.

Molybdenum

Molybdenum alloys at molibdenum mismo ay refractory materials. Sa dalisay na anyo nito, ginagamit ito sa anyo ng isang wire o tape para sa mga kagamitan sa pag-init - mga electric furnace, kahit na ang mga tumatakbo sa hydrogen sa temperatura na 1600 ° C. Ang molybdenum tin at wire ay kailangan sa radio-electronic industry, ginagamit din ang mga ito sa X-ray engineering, ang molybdenum ay ginagamit para gumawa ng iba't ibang bahagi para sa X-ray tubes, electronic lamp, at vacuum device.

Bilang karagdagan, ang molybdenum, tulad ng tungsten, ay malawakang ginagamit upang mapabuti ang mga bakal. Ang molibdenum additive ay nagpapataas ng lakas, hardenability, corrosion resistance, toughness. Samakatuwid, ang tungsten at molibdenum ay ginagamit upang lumikha ng pinaka-kritikal na mga produkto at ang pinakapangunahing detalye. Para sa katigasan, ang mga stellite - chromium at cob alt - ay ipinakilala sa naturang haluang metal upang hinangin ang mga gilid ng mga bahagi ng pagsusuot. Chrome, molibdenum, tungsten - tulad ng isang haluang metal ay halos imposibleng burahin. Gayundin, binigyan siya ng isa sa mga unang lugar sa ilang acid-resistant at heat-resistant alloys.

Space

Isang haluang metal ng tungsten at molibdenum sa balat ng ulo ng anumang rocket at sasakyang panghimpapawid. Sa mga tuntunin ng lakas, ang tungsten ay nasa unang lugar, at ang molibdenum ay nasa pangalawang lugar. Gayunpaman, ang tiyak na lakas sa mga temperatura na humigit-kumulang isa at kalahating libong degrees Celsius ay nagdudulot ng mga haluang metal na may molibdenum sa unang lugar. Kung ang temperatura ay mas mataas pa, kung gayon ang tungsten at tantalum ay hindi magagapi. Ginagamit ang molybdenum para gumawa ng mga honeycomb panel ng lahat ng lumilipad na spacecraft, mga shell ng mga kapsula at rocket na bumabalik sa Earth, mga heat exchanger, heat shield, wing edge trim, mga stabilizer.

Kung saan mahirap ang mga kondisyon sa pagtatrabaho, makakatulong ang mga rare earth metal. Mula sa naturang materyal ay maaaring asahan ng isa ang mataas na pagtutol sa oksihenasyon at pagguho ng gas, mataas na lakas at kakayahang makatiis sa epekto. Maraming bahagi ng turbojet at rocket engine, tail skirts, turbine blades, nozzle shutters, control surface, rocket engine nozzle at iba pa - nakaya ng molybdenum ang lahat ng mahihirap na trabahong ito.

Sa Earth

Ang mga magagandang materyales para sa kagamitan na gumagana sa phosphoric, sulfuric at hydrochloric acid ay ginawa mula sa molybdenum at mga haluang metal nito. Ito ay matatag kahit na sa tinunaw na salamin, at samakatuwid ay malawakang ginagamit ng industriya ng salaminmolibdenum bilang mga electrodes para sa pagtunaw.

Ang mga rod at molds para sa high-pressure casting ng copper, zinc at aluminum alloys ay ginawa mula sa mga haluang metal nito. Sa molibdenum, ang mga bakal ay naproseso sa ilalim ng presyon - pindutin ang namatay, namatay, mandrels ng piercing mill. Ang molybdenum steel mismo ay lubos ding napabuti.