Φυσικοί σχηματισμοί ορυκτών πουπεριέχουν βολφράμιο σε διάφορες ενώσεις και βιομηχανικές συγκεντρώσεις, όταν η εξόρυξη είναι τεχνικά δυνατή και οικονομικά εφικτή, - βολφράμιο, μολυβδαίνιο σε μεταλλεύματα, καθώς και βηρύλλιο, κασσίτερος, χαλκός, βισμούθιο, περιστασιακά υδράργυρος, αντιμόνιο, ασήμι, χρυσός, αρσενικό, ταντάλιο, θείο , scandium, niobium - ο πλανήτης, κρίνοντας το όνομα της ομάδας τους, δεν είναι πλούσιος σε τέτοια σπάνια μέταλλα. Το σχετικό συστατικό του μεταλλεύματος βολφραμίου, το μολυβδαίνιο, όπως τα περισσότερα άλλα, ανακτάται κατά τη διάρκεια της ωφέλειας και μετατρέπεται σε επιλεκτικά ή συλλογικά συμπυκνώματα.
Πώς εμφανίστηκε το βολφράμιο
Σουηδική χημικός Karl Scheele, από την εκπαίδευσηφαρμακοποιός, πραγματοποίησε πειράματα στο δικό του εργαστήριο. Εκεί ανακάλυψε μαγγάνιο, βάριο, χλώριο, ακόμη και οξυγόνο για την ανθρωπότητα. Σε όλη του τη ζωή δεν έκανε τίποτα άλλο παρά να κάνει ανακαλύψεις, για τις οποίες έγινε δεκτός στην Ακαδημία Επιστημών της Στοκχόλμης. Και ακόμη λίγο πριν από το θάνατό του το 1781, δεν σταμάτησε να κάνει αυτό που αγαπούσε, κάνοντάς μας έτσι ένα άλλο υπέροχο δώρο.
Κάνοντας εμπειρία, ο Karl Scheele το ανακάλυψεΤο βολφράμιο (ένα ορυκτό που αργότερα ονομάστηκε σχιλίτης προς τιμήν του) είναι ένα άλας κάποιου ακόμη άγνωστου οξέος. Ήταν μια τεράστια ανακάλυψη, αλλά μόνο δύο χρόνια αργότερα, χημικοί από την Ισπανία και οι μαθητές του απομόνωσαν ένα εντελώς νέο στοιχείο από αυτό το ορυκτό, το οποίο μετέτρεψε όλα τα αξιώματα στη βιομηχανία. Ωστόσο, αυτή η επανάσταση δεν συνέβη αμέσως, ένας αιώνα πέρασε πριν καταστεί σαφές ποιες εξαιρετικές ιδιότητες έχει το βολφράμιο.
Διαχωρισμός
Ανάλογα με την κατάθεση, όλα τα βολφράμιοΤα μεταλλεύματα ταξινομούνται σε δύο τύπους: εξωγενή και ενδογενή. Μεταξύ των τελευταίων είναι το skarn, ο πεγκματίτης, η φλέβα (υδροθερμική), οι τύποι γενετικών μεταλλευμάτων βοσκής, οι οποίοι συνδυάζονται σε τρεις κύριους σχηματισμούς μεταλλεύματος. Αυτά είναι βολφράμιο - κασσίτερος, βολφράμιο - μολυβδαίνιο, βολφράμιο - πολυμετρικά.
Μερικές φορές το βολφράμιο βρίσκεται σε πεγκματίτες, από πούΤόσο αυτός όσο και ο σχιλίτης εξάγονται κατά μήκος της διαδρομής, οδηγώντας στην εξαγωγή βηρυλίου, κασσιρίτη, τανταλίου, νιοβικών ή σποδουμίνης. Οι εναποθέσεις πεγκίτη - πηγές σχηματισμού αλλουβιακών πλακούντων - αναπτύσσονται κυρίως στη Νοτιοανατολική Ασία και την Αφρική.
Αποθέματα
Βολφράμιο, μολυβδαίνιο στα μεταλλεύματα με τον πλησιέστερο τρόποσυνδέονται με τις εισβολές γρανίτη, τα κορυφαία μέρη τους, όπου παρατηρούνται αποθέσεις κομοδίνου, συχνά συνοδεύονται από αποθέματα μεταλλεύματος, τόσο ενδο- όσο και υπερ-παρεμβατικά.
Έχουν σχήμα μανδύα.εναποθέσεις, ισομετρικές και οβάλ, με κυρίως επίπεδα κλινοσκεπάσματα. Σημειώνονται επίσης σώματα μεταλλεύματος με πυλώνες και ακανόνιστα αποθέματα. Οι καταθέσεις που περιέχουν μολυβδαίνιο, βολφράμιο και άλλες σπάνιες γαίες σχεδόν ποτέ δεν έχουν μεγάλα αποθέματα. Το μετάλλευμα εκτιμάται μόνο σε δεκάδες, πολύ σπάνια εκατοντάδες χιλιάδες τόνους.
Εξόρυξη
Μολυβδαίνιο, βολφράμιο και άλλα υδροθερμικά μεταλλεύματαβρίσκονται στις ζώνες εξω- και ενδοεπικοινωνίας των ορεινών όγκων γρανίτη, οι οποίοι σχηματίζονται αρκετά εκτεταμένα σε βάθος - έως και ένα χιλιόμετρο - ολόκληρη σειρά από απότομα εμβυθισμένες φλέβες, πολύ λιγότερο συχνά υπάρχει μέση εμβάπτιση φλεβών. Υπάρχουν επίσης αποθέματα. Τα σώματα μεταλλεύματος αποτελούνται από χαλαζία-βολφραμίτη-κασετίτη, χαλαζία-βολφραμίτη εγκλείσματα, συχνά με μολυβδαίνιο, βηρύλ και βισμούθιο, διασκορπισμένα με χαλαζία-μολυβδαινίτη-σχιλίτη ή χαλαζία-σχιλίτη μεταλλεύματα.
Συνήθως τέτοια μεταλλεύματα περιέχουν βολφράμιο,μολυβδαίνιο, ένα άλλο μέταλλο σπάνιων γαιών σε μικρές ποσότητες: βολφράμιο από μισό τοις εκατό σε ενάμισι τοις εκατό, συχνότερα λιγότερο. Και αυτό είναι με αποθέματα μεταλλεύματος αρκετών χιλιάδων ή αρκετών δεκάδων χιλιάδων τόνων, που είναι επίσης πολύ, πολύ μικρό. Η εξόρυξη πραγματοποιείται συνήθως με μεθόδους υπόγειου ή ανοιχτού λάκκου.
Μέθοδοι εξόρυξης
Οι καταθέσεις βολφραμίου προτείνουν μεθόδουςεξόρυξη είτε με κατάρρευση στρωμάτων είτε με οριζόντια μαγάνωση μεταλλεύματος σε στρώματα σε ορυχεία. Χρησιμοποιείται επίσης η μέθοδος συμπλήρωσης του καβουριού, η οποία είναι καλή για την ανάπτυξη φλεβών, αποχρώσεων ή λιπαρών αποθέσεων.
Η ανοιχτή μέθοδος προϋποθέτει την παρουσία κουρτινών,skarn ή greisen καταθέσεις ή πλακούντες. Σε λατομεία όπου εξορύσσονται μεταλλεύματα βολφραμίου και μολυβδαινίου, υπάρχει συνήθως ένα σύστημα μεταφοράς και εξωτερικό ντάμπινγκ. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η εξόρυξη μηχανοποιείται σχεδόν πλήρως - κατά ενενήντα πέντε τοις εκατό. Αλλά το έργο δεν τελειώνει εδώ. Τα μεταλλεύματα απαιτούν συγκέντρωση, δεδομένου ότι περιέχουν μόνο το πολύ ένα και μισό τοις εκατό των μετάλλων σπάνιων γαιών - βολφραμίου, μολυβδαινίου.
Καταθέσεις
Στο έδαφος της πρώην ΕΣΣΔ, το πιο σημαντικόΕξερευνήθηκαν αποθέματα μεταλλεύματος βολφραμίου στο Καζακστάν, την Ανατολική Σιβηρία και την Άπω Ανατολή, τον Καύκασο και την Κεντρική Ασία. Δεν αναπτύσσονται όλα αυτά. Στο εξωτερικό, η επεξεργασία βολφραμίου και μολυβδαινίου πραγματοποιείται ειδικά στη Νότια Κορέα και την Κίνα. Οι πιο σημαντικές καταθέσεις στον κόσμο βρίσκονται εκεί. Επιπλέον, το βολφράμιο εξορύσσεται στην Πορτογαλία, την Αυστραλία, τον Καναδά, τη Βολιβία, τις ΗΠΑ, τη Γαλλία, την Αυστρία και την Τουρκία.
Πρέπει να ειπωθεί εδώ ότι η Νοτιοανατολική Ασίακαι η ζώνη μεταλλεύματος του Ειρηνικού έχει πάνω από εξήντα τοις εκατό όλων των αποθεμάτων βολφραμίου στη γη. Συνολικά, στις εξερευνηθείσες αποθέσεις του πλανήτη, τα συνολικά αποθέματα βολφραμίου είναι πολύ λιγότερο από ενάμισι εκατομμύριο τόνους. Για παράδειγμα, περίπου 4.278.200 τόνοι χρυσού εξορύσσεται ετησίως (όχι σε αποθεματικά, αλλά σε χρήση).
Ιδιότητες
Όντας ένα από τα πιο πυρίμαχα μέταλλα,Το βολφράμιο καθίσταται κυριολεκτικά απαραίτητο σε όλες τις περιοχές που σχετίζονται με υψηλές θερμοκρασίες. Ως χημικό στοιχείο, το Wolframium (W) βρίσκεται στην τέταρτη ομάδα του περιοδικού πίνακα. Η ατομική του μάζα είναι 183,85 και ο αριθμός είναι 74. Πήρε το όνομά του λόγω του ανοιχτού γκρι χρώματος - από τους Γερμανούς Wolf και Rahm μεταφράζονται ως "λύκος" και "κρέμα", αν κυριολεκτικά - "αφρός λύκου". Παρά την ανθεκτικότητα, είναι σταθερή σε κανονικές θερμοκρασίες. Τα ορυκτά που παρέχουν βολφράμιο είναι σχιλίτης και βολφραμίτης.
Το βολφράμιο είναι ένα από τα πιο σημαντικά συστατικάεξαιρετικά σκληροί ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες - χάλυβες υψηλής ταχύτητας και εργαλείων, καθώς και κράματα με τις ίδιες ιδιότητες - ο δορυφόρος θα κερδίσει και ούτω καθεξής. Όμως βλέπουμε καθαρό βολφράμιο κάθε μέρα, καθώς χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρολογία. Για παράδειγμα, νήματα βολφραμίου σε λαμπτήρες πυρακτώσεως. Είναι επίσης αναντικατάστατο στα ηλεκτρονικά. Οι ηλεκτρονικές συσκευές έχουν κάθοδο και άνοδοι από αυτό το μέταλλο.
Βαθμοί κραμάτων
Η ανακύκλωση βολφραμίου και μολυβδαινίου είναι δύσκολη, αλλάεξαιρετικά ευεργετικό. Ο κλάδος γνωρίζει πολλές μάρκες, μερικές από τις οποίες είναι πιο κοινές και λιγότερο. Το βολφράμιο είναι καθαρό, με πρόσθετα και σε κράματα με άλλα μέταλλα. Έτσι, οι μάρκες BP διαφέρουν - ένα κράμα από βολφράμιο και ρήνιο VL - με πρόσθετο οξείδιο του λανθανίου. VI - με οξείδιο του υττρίου. VT - οξείδιο του θορίου ως πρόσθετο. VM - με πρόσθετα πυριτίου-αλκαλίου και θορίου. VA - με πρόσθετα πυριτίου-αλκαλίου και αλουμινίου. HF - καθαρό βολφράμιο.
Το βολφράμιο χρησιμεύει ως βάση για τα κράματα καρβιδίου καιένα κράμα βολφραμίου και μολυβδαινίου είναι ανθεκτικό στη θερμότητα, όπως μερικά άλλα. Επίσης, με τη συμμετοχή του, προετοιμάζουν ανθεκτικό στη φθορά χάλυβα εργαλείων. Πολλά μέρη κινητήρων είναι κατασκευασμένα από τέτοια κράματα - αεροπορικά και διαστημικά, σε ηλεκτρικές συσκευές κενού - διάφορα μέρη και νήματα. Δεδομένου ότι η πυκνότητα αυτού του μετάλλου είναι πολύ υψηλή, χρησιμοποιείται για αντίβαρα, για σφαίρες και κελύφη πυροβολικού, για βαλλιστικούς πυραύλους (σταθεροποίηση πτήσης, βολφράμιο αντέχει όλες τις εκατόν ογδόντα χιλιάδες στροφές ανά λεπτό) για ρότορες, μέταλλα εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας όπως βολφράμιο και μολυβδαίνιο χρησιμοποιούνται επίσης. Η χρήση τους, όπως μπορούμε να δούμε, είναι πολύ μεγάλη και ομοιόμορφη, θα μπορούσε κανείς να πει, εξαιρετική.
Σφαίρες εφαρμογής
Χωρίς αυτά τα μέταλλα σπάνιων γαιών, που είναιχρώμιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο, σήμερα ούτε ιατρική ούτε πυρηνική φυσική μπορεί να κάνει. Οι μονοκρύσταλλοι όλων των βολφραμίων χρησιμεύουν ως ανιχνευτές σπινθηρισμού ακτινογραφίας, καθώς και ως άλλη ιονίζουσα ακτινοβολία. Βολφράμιο ditelluride (WTe2χρησιμοποιούνται κατά τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Ακόμη και η συγκόλληση με τόξο αργού χρησιμοποιεί βολφράμιο ως ηλεκτρόδιο.
Οι ενώσεις βολφραμίου χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα ευρέως.Απαιτούνται σύνθετα υλικά και σκληρά κράματα με βάση το καρβίδιο του βολφραμίου για την κατεργασία μετάλλων και μη μεταλλικών κατασκευών. Αυτό είναι ιδιαίτερα απαραίτητο στη μηχανολογία: φρεζάρισμα, στροφή, σμίξιμο, πλάνισμα. Τώρα δεν μπορούμε να κάνουμε χωρίς σκληρά κράματα κατά τη διάτρηση φρεατίων και στη βιομηχανία εξόρυξης, και γι 'αυτό χρειαζόμαστε βολφράμιο, μολυβδαίνιο - η παραγωγή κυριαρχεί όλες τις νέες τεχνολογίες με τη βοήθειά τους.
Προϊόντα μετάλλων σπάνιων γαιών
WS2 (θειούχο βολφράμιο) - γράσο υψηλής θερμοκρασίας,αντέχει έως και πεντακόσια βαθμούς Κελσίου. Όταν παράγεται στερεός ηλεκτρολύτης (κυψέλες καυσίμου υψηλής θερμοκρασίας), χρησιμοποιείται τριοξείδιο βολφραμίου. Οι βιομηχανίες κλωστοϋφαντουργίας, χρωμάτων και βερνικιών έχουν βελτιώσει σημαντικά και περίπλοκες τεχνολογίες, χρησιμοποιώντας ενώσεις βολφραμίου ως καταλύτη και χρωστική στην οργανική σύνθεση.
Η βιομηχανία παράγει ένα τεράστιο ποσόμια ποικιλία προϊόντων που περιέχουν βολφράμιο, μολυβδαίνιο και άλλα μέταλλα σπάνιων γαιών. Τα πιο συνηθισμένα είναι ηλεκτρόδια, σύρματα, σκόνη βολφραμίου, φύλλο και ράβδος. Τα ηλεκτρόδια δεν λιώνουν ποτέ και ως εκ τούτου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκόλληση χαλύβων υψηλού κράματος, μη σιδηρούχων μετάλλων και υλικών με διαφορετικές χημικές συνθέσεις. Κανένα άλλο ηλεκτρόδιο δεν παρέχει τόσο υψηλή αντοχή στη συγκόλληση.
Μολυβδαίνιο
Κράματα μολυβδαινίου και ο ίδιος ανήκει σε υλικάπυρίμαχος. Στην καθαρή του μορφή, χρησιμοποιείται με τη μορφή σύρματος ή ταινίας για συσκευές θέρμανσης - ηλεκτρικοί φούρνοι, ακόμη και σε υδρογόνο με θερμοκρασία 1600 ° C. Απαιτούνται κασσίτερος από μολυβδαίνιο και σύρμα στη ραδιο-ηλεκτρονική βιομηχανία, χρησιμοποιούνται επίσης στην τεχνολογία ακτίνων Χ, διάφορα μέρη για σωλήνες ακτίνων Χ, σωλήνες ηλεκτρονίων, συσκευές κενού κατασκευάζονται από μολυβδαίνιο.
Επιπλέον, το μολυβδαίνιο, όπως το βολφράμιο, είναι πολύχρησιμοποιείται ευρέως για τη βελτίωση των χάλυβα. Το πρόσθετο μολυβδαινίου αυξάνει την αντοχή, τη σκληρότητα, την αντοχή στη διάβρωση, την ανθεκτικότητα. Επομένως, το βολφράμιο και το μολυβδαίνιο χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των πιο κρίσιμων προϊόντων και των πιο σημαντικών μερών. Για σκληρότητα, οι στυλίτες - χρώμιο και κοβάλτιο εισάγονται σε ένα τέτοιο κράμα για τη συγκόλληση των άκρων των μερών που λειτουργούν για φθορά. Χρώμιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο - ένα τέτοιο κράμα είναι σχεδόν αδύνατο να διαγραφεί. Του δόθηκε επίσης μία από τις πρώτες θέσεις στη σειρά των ανθεκτικών σε οξέα και ανθεκτικών στη θερμότητα κραμάτων.
Χώρος
Κράμα βολφραμίου και μολυβδαινίου ως μέρος του δέρματοςκεφαλή οποιουδήποτε πυραύλου και αεροσκάφους. Όσον αφορά τη δύναμη, το βολφράμιο βρίσκεται στην πρώτη θέση, το μολυβδαίνιο είναι στη δεύτερη. Ωστόσο, η ειδική αντοχή σε θερμοκρασίες περίπου ενάμιση χιλιάδες βαθμούς Κελσίου φέρνει στην πρώτη θέση κράματα με μολυβδαίνιο. Εάν οι θερμοκρασίες είναι ακόμη υψηλότερες, τότε το βολφράμιο και το ταντάλιο είναι ανίκητοι. Το μολυβδαίνιο χρησιμοποιείται για την κατασκευή κυψελωτών πλαισίων για όλα τα διαστημόπλοια που φέρουν, κελύφη για κάψουλες και πυραύλους που επιστρέφουν στη Γη, εναλλάκτες θερμότητας, θερμικές ασπίδες, δέρματα με πτερύγια και σταθεροποιητές.
Όπου οι συνθήκες εργασίας είναι δύσκολες, βοηθούνμέταλλα σπάνιων γαιών. Από ένα τέτοιο υλικό, μπορεί κανείς να αναμένει υψηλή αντοχή στην οξείδωση και τη διάβρωση του αερίου, υψηλή αντοχή και ικανότητα αντοχής στην κρούση. Πολλά μέρη στροβιλοκινητήρων και πυραυλοκινητήρων, φούστες ουράς, πτερύγια στροβίλου, πτερύγια ακροφυσίων, επιφάνειες ελέγχου, ακροφύσια κινητήρα πυραύλων και ούτω καθεξής - το μολυβδαίνιο χειρίζεται όλες αυτές τις δύσκολες εργασίες.
Στο ΕΔΑΦΟΣ
Υποσχόμενα υλικά για εξοπλισμό πουΟι εργασίες στο περιβάλλον των φωσφορικών, θειικών και υδροχλωρικών οξέων, κατασκευάζονται από μολυβδαίνιο και τα κράματά του. Είναι ανθεκτικό ακόμη και σε λιωμένο γυαλί, και ως εκ τούτου η βιομηχανία υάλου κάνει εκτεταμένη χρήση του μολυβδαινίου ως ηλεκτρόδια τήξης.
Οι ράβδοι και τα καλούπια είναι κατασκευασμένα από κράματα.για χύτευση υψηλής πίεσης από χαλκό, ψευδάργυρο και κράματα αλουμινίου. Ο χάλυβας υποβάλλεται σε επεξεργασία με μολυβδαίνιο υπό πίεση - κριούς τύπου, μήτρες, μανδρέλια διατρητικών ελαιοτριβείων. Ο ίδιος ο χάλυβας του μολυβδαινίου βελτιώνεται επίσης σημαντικά.
