Volfram, molibdén: az ötvözet alkalmazása

A volfrámot különböző vegyületekben és ipari koncentrációkban tartalmazó volfrámot tartalmazó ásványi alakzatok a bányászat technikailag lehetséges és gazdaságilag kivitelezhető volfrám, molibdén ércekben, valamint berillium, ón, réz, bizmut, esetenként higany, antimon, ezüst, arany, arzén, A tantál, a kén, a szkandium, a nióbium - ilyen ritkaföldfém-bolygó, ami a csoportjuk nevében van, nem gazdag. A volfrámérc - molibdén társult komponensét - mint a legtöbb egyéb - a dúsítás során extrahálják, és szelektív vagy kollektív koncentrátumokká továbbítják.

A volfrám megjelenése

Svédországi kémikus, Karl Scheele, egy gyógyszertár szakképzéssel, kísérleteket végzett saját laboratóriumában. Ott az emberiség számára felfedezte a mangánt, a báriumot, a klórt, sőt az oxigént is. Egész életében csak azt tette, hogy felfedezéseket tett, amelyekért felvételt nyert a Stockholmi Tudományos Akadémiára. És még 1781-ben halála előtt sem hagyta abba a kedvenc üzletét, így még egy csodálatos ajándékot tett nekünk.

Carling Scheele felfedezte, hogy a volfrám (egy ásvány, amelyet később a scheelite tiszteletére neveznek) egy ismeretlen sav sója. Ez egy hatalmas felfedezés volt, de csak két évvel később a spanyol kémikusok és a diákjai elszigetelték ezt az ásványi anyagot egy teljesen új elemet, amely minden posztulátumot megváltoztatott az iparban. Azonban ez a forradalom nem történt azonnal, egy évszázad telt el, mielőtt világossá vált, milyen kivételes tulajdonságokkal rendelkezik a volfrám.

osztály

A lerakódástól függően minden volfrámérc kétféleképpen oszlik: exogén és endogén. Az utóbbiak közül a skarn, a pegmatite, a vénás-vena (hidrotermális), a genetikai ércek szemcsézettségű fajtái, amelyek három fő érces alakzatot alkotnak. Ez volfrám - ón, volfrám - molibdén, volfrám - poliméterek.

Néha a pegmatitokban volfrám megtalálható, ahonnan mind a skeletit, mind a scheelite elhaladnak, ami a berillium, cassiterite, tantál, niobát vagy spodumén kivonását eredményezi. A pegmatit lerakódások - az alluviális felhők kialakulásának forrása - leginkább Délkelet-Ázsiában és Afrikában fejlődnek.

készlet

Az ércek volfrám és molibdénje szoros kapcsolatban áll a granitikus behatolásokkal, azok apikális részei, ahol elzáródott lerakódások vannak, amelyeket gyakran ércművesek kísérnek, mind intra-, mind nadtrusive.

Ezek formájú köpeny alakú betétek, izometrikusak és oválisak, a leggyakrabban laposodnak. Szintén megemlítjük az oszlopos formájú és a szabálytalan formájú állományokat. A molibdén, a volfrám és más ritkaföldfémek jelenlétére szánt betétek tartalékai szinte soha nem rendelkeznek nagy tartalommal. Az érc becslése csak tucatnyi, nagyon ritkán több százezer tonna.

kitermelése

A molibdén, a volfrám és más hidrotermikus ércek a granitmélyesek exo és endocontact zónáiban helyezkednek el, amelyek a meredek mélységig - akár egy kilométerig - egész hosszát képezik, a vénában az átlagos csökkenés sokkal kevésbé gyakori. Szintén van stockworks. Az óri testek kvarc-wolframit-cassiterite, kvarc-wolframite zárványokból állnak, gyakran molibdénnel, berillel és bismutinnal, kvarc-molibdenit-scheelite vagy kvarc-scheelite ércekkel váltakozva.

Jellemzően az ilyen ércek volfrámot, molibdént és egy ritkaföldfémet tartalmaznak kis mennyiségekben: a volfrám fél százalékról másfél százalékra, gyakrabban - kevesebbet. És ez több ezer vagy több tízezer tonna érc tartalommal rendelkezik, ami szintén nagyon kevés. Az extrakciót rendszerint földalatti vagy nyílt módszerekkel végzik.

Az extrahálás módszerei

A volfrám lerakódások azt sugallják, hogy a rétegek enyezhetők vagy összeomlanak, vagy vízszintesen oreganizálják a rétegeket a hulladékblokkokban. A kialakított tér elhelyezési módját is használják, amely jó hatású a vénák, a skarn vagy a greent lerakódások kialakulásához.

A nyílt módszer a redőnyök, a skarn vagy a greisen lerakódások vagy beágyazók jelenlétét feltételezi. A kőbányákban, ahol a volfrám- vagy molibdénérc bányásznak, a szállítási rendszer és a külső dömping általában működik. Ezekben az esetekben az extrakció mechanizmusa szinte teljesen - kilencvenöt százalék. De itt a munka nem ér véget. Az ércek dúsításra szorulnak, hiszen csak egy másfél százalékig ritka földfémeket tartalmaznak - volfrám, molibdén.

letét

A volt Szovjetunió területén a volfrámérc legjelentősebb lelőhelyeit Kazahsztánban, Kelet-Szibériában és a Távol-Keleten, a Kaukázuson és Közép-Ázsiában vizsgálták. Nem mindegyikük dolgozik. Külföldön, a volfrám és a molibdén feldolgozása különösen Dél-Koreában és Kínában történik. A világ legjelentősebb betétjei vannak. Ezenkívül a volfrámot bányásznak Portugáliában, Ausztráliában, Kanadában, Bolívia, USA, Franciaország, Ausztria és Törökország.

Itt meg kell mondani, hogy Délkelet-Ázsia és csendes-óceáni ércszíne több mint hatvan százaléka a volfrám tartalékoknak a földön. Összességében a bolygó felderített lelőhelyeiben a volfrám összes tartalma jóval kevesebb, mint másfél millió tonna. Például évente mintegy 4,278,200 tonna mennyiséget állítanak elő (nem tartalékok, azaz üzembe helyezés).

tulajdonságok

Az egyik leginkább tűzálló fém, a volfrám szó szerint pótolhatatlan minden olyan területen, amelyek a magas hőmérsékletet. Kémiai elemként Wolframium (W) az időszakos rendszer negyedik csoportjába tartozik. Atomtömege 183,85, a 74-es szám. A világos szürke színe miatt kapta a nevét - a német Wolf és Rahm "farkas" és "tejszín" -ként fordítódik, ha szó szerint - "farkas hab". A magas refrakteresség ellenére, normál hőmérsékleten stabil. A volfrám szállítására szolgáló ásványok scheelite és wolframite.

A volfrám a szuperkemény, magas hőmérsékletű acélok, a nagy sebességű szerszámacélok és az azonos tulajdonságú ötvözetek egyik legfontosabb összetevője - a stellit, a győzelem és így tovább. Naponta azonban tiszta volfrámot látunk, mivel széles körben használják az elektrotechnikát. Például az izzólámpákban a volfrám filamentumai. Rádióelektronika számára is pótolhatatlan. Az elektronikus eszközöknek katódjaik és anódjai vannak a fémtől.

Az ötvözetek minősége

A volfrám és a molibdén feldolgozása összetett, de rendkívül előnyös. Az ipar számos márkát ismer, amelyek között gyakoribbak és kevesebbek. A volfrám tiszta, adalékanyagokkal és ötvözetekkel más fémekkel. Így megkülönböztetik a BP fokozatokat: a volfrám és a rénium ötvözetét; VL - adalékanyagként lantán-oxid; VI - ittrium-oxid; BT - adalékként, tórium-oxid; VM - szilícium- és tóriumadalékokkal; VA - szilikagél és alumínium adalékokkal; HF - tiszta volfrám.

A keményötvözet alapja a volfrám, és a volfrám és molibdén ötvözete hőálló, mint mások. Az ő részvételével kopásálló szerszámacél készül. Ezekből az ötvözetekből számos motoralkatrész - a repülés és a tér, elektroakkusz-készülékekben - különböző részekből és szálakból készülnek. Mivel a fém sűrűsége nagyon magas, a golyók és tüzérségi héjak ellensúlyozására használják a ballisztikus rakéták (repülés stabilizálása, volfrám áll az összes száznyolcvanezer fordulat / perc) szupergyors rotoroknál, így a fémeket, mint a volfrám és a molibdén is használják. Alkalmazásuk, amint látjuk, nagyon széles, sőt, remekül mondható.

Alkalmazási területek

Ezek a ritkaföldfémek, mint például a króm, a molibdén, a volfrám, ma a gyógyszerek, az atomfizika nem képesek. Minden volframát egyetlen kristálya röntgen-szcintillációs detektorként szolgál, valamint más ionizáló sugárzásra. A wolfram-ditelluridot (WTe ₂ ) a hőenergia elektromos energia átalakításaként használják. Még az argonhegesztés is elektromosan használta a volfrámot.

A volfrámvegyületeket különösen széles körben használják. A fémek és a nem fémszerkezetek megmunkálásához összetett anyagok és szilárd ötvözetek, amelyek alapja a volfrámkarbid. Különösen a gépiparban szükséges: marás, esztergálás, vésés, gyalulás. Most kemény ötvözetek nélkül is megtehetjük a kútok és a bányászati ipar fúrását, és ehhez volfrámra, molibdénre van szükségünk - a gyártás minden új technológiát elsajátít a segítségükkel.

Ritkaföldfém-termékek termékei

A WS ₂ (volfrám-szulfid) egy magas hőmérsékletű zsír, amely akár ötszáz Celsius fokot is képes elviselni. Ha szilárd elektrolit keletkezik (magas hőmérsékletű üzemanyagcellák), akkor a volfrám-trioxidot használják. A textil-, festék- és lakkipar jelentősen javította és bonyolította a technológiát, katalitikus volfrámvegyületek és szerves szintézis pigmentek alkalmazásával.

Az ágazat óriási termékeket állít elő, amelyek volfrámot, molibdént és más ritkaföldfémeket tartalmaznak. A legáltalánosabbak az elektródák, huzalok, volfrámporok, lemezek és a személyzet. Az elektródák soha nem olvadnak meg, és ezért a legmagasabb ötvözetű acélok, színesfémek és különböző kémiai összetételű anyagok hegesztésére használhatók. Nincs olyan elektróda, amely ilyen nagy szilárdságot biztosít a hegesztett varratnak.

molibdén

A molibdén ötvözetei és ő maga tűzálló anyagokra utal. A tiszta formában huzal vagy szalag formában használják a fűtőberendezésekhez - elektromos kemencék, akár 1600 ° C hőmérsékletű hidrogénben is dolgoznak. Az elektronikai iparban molibdén-ón és huzal szükséges, rádiótechnikában is használják, a molibdént különféle alkatrészek gyártására használják röntgencsövekhez, elektronikus csövekhez, vákuum eszközökhöz.

Emellett a molibdént, mint a volfrámot, széles körben alkalmazzák az acélok javítására. Az additív molibdén növeli az erőt, a keményedést, a korrózióállóságot és a viszkozitást. Ezért a volfrám és a molibdén a legfontosabb termékek és a legfontosabb részletek megteremtésében használatos. Az ilyen ötvözet stellitének merevsége miatt - a króm és a kobalt bevitele a kopáson dolgozó alkatrészek széleinek megolvadására szolgál. Króm, molibdén, volfrám - ilyen ötvözetet szinte lehetetlen törölni. Emellett a savas és hőálló ötvözetek egy sor első helyét kapta .

tér

A volfrám és a molibdén ötvözete bármely rakéta és repülőgép fejrészének burkolatának összetételében. A volfrám az első erőssége, a molibdén a második. Azonban a fajlagos szilárdság körülbelül másfél ezer Celsius-fokos hőmérsékleten elsőként vonja le az ötvözeteket molibdénnel. Ha még magasabbak a hőmérsékletek, akkor a volfrám és a tantál legyőzhetetlen. A molibdén minden repülő űrhajóból, kapszulahéjból és rakétákból készült, amelyek visszatérnek a Földre, hőcserélők, hőpajzsok, szárnyszél-bélés, stabilizátorok.

Ha a munkakörülmények nehézkesek, ritka földfémek segítenek. Ilyen anyagból nagy oxidációs és gázeróziós ellenállóképességet, nagy szilárdságot és ütésálló képességet várnak. A turbojet és a rakétamotorok, a farok, a turbina lapátok, a fúvókák, a vezérlőfelületek, a rakétamotorok fúvókái stb. Számos részét kezelik a molibdén.

A Földön

A foszforsav, kénsav és sósav közegében működő berendezések ígéretes anyaga molibdénből és ötvözeteiből készül. Stabil, még olvadt üvegben is, ezért az üvegipar széles körben alkalmazza a molibdént elektródként az olvadáshoz.

Az ötvözetekből a réz, a cink és az alumíniumötvözetek nagynyomású öntéséhez rudakat és öntőformákat gyártanak. Molibdén esetén az acélok nyomás alatt készülnek - présbélyegek, szerszámok, piercing malmok mandrélei. Maga a molibdénacél is jelentősen javul.