Volframs, molibdēns: sakausējuma pielietojums

Dabiskas minerālu formācijas, kassatur tungsten dažādās savienojumiem un rūpniecības koncentrācijas kad ieguve ir tehniski iespējams un ekonomiski iespējams, - volframa, molibdēna rūdas, kā arī berilijs, alvas, vara, bismuta, reizēm dzīvsudraba, antimona, sudraba, zelta, arsēna, tantala, sērs, skandija , niobijs - šāda retzemju metāla planēta, spriežot pēc viņu grupas nosaukuma, nav bagāta. Passing rūdas volframa komponents - molibdēna, tāpat kā vairumam citu, tā tiek noņemta saskaņā ar koncentrāciju un nodota selektīvu vai kolektīvajiem koncentrātu.

Kā parādījās volframs

Zviedru ķīmiķis Carl Scheele, pēc izglītībasfarmaceits, veica eksperimentus savā laboratorijā. Tur viņš atrada cilvēcei mangānu, bāriju, hloru, pat skābekli. Viņš visu savu dzīvi darīja tikai, ka viņš atklājis, par kuru viņš tika uzņemts Stokholmas Zinātņu akadēmijā. Un pat neilgi pirms viņa nāves 1781. gadā viņš nepārtrauca savu mīļo darījumu, tādējādi padarot mūs vēl vienu brīnišķīgu dāvanu.

Veicot pieredzi, Karl Scheele atklāja toVolframs (minerāls, vēlāk viņa vārdā godināts ar shehēlītu) ir dažu nezināmu skābju sāls. Tas bija milzīgs atklājums, taču tikai divus gadus vēlāk ķīmiķi no Spānijas un viņa studenti izolēja no šī minerāla kā pilnīgi jaunu elementu, kas visu rūpniecības posteņus pārveidoja. Tomēr šī revolūcija nenotika nekavējoties, gadsimts pagājis, pirms kļuva skaidrs, kādas īpašības piemīt volframs.

Atdalīšana

Atkarībā no depozīta, viss volframsRūdas ir sadalītas divos veidos: eksogēna un endogēna. Starp tiem ir skarn, pegmatite, vēnu vēnas (hidrotermiskas), grayser tipa ģenētisko rūdas, kas tiek apvienotas trīs galvenās rūdas formējumos. Tas ir volframs - alva, volframa - molibdēns, volframa - polimetāls.

Dažreiz volframs ir atrodams pegmatitos, no kurienesun tas, kā arī sheeleīts, kas ekstrahēts garām, rezultātā iegūst berilu, kasiterītu, tantalu, niobātu vai spodumenu. Vismaz Dienvidaustrumu Āzijā un Āfrikā ir izveidoti pegmatitu noguldījumi - aluviālo placeru veidošanās avoti.

Inventārs

Volframs, molibdēns rūdos tuvākajā veidāir saistītas ar granīta ieplūšanu, to apikālās daļas, kurās ir aizsprostoti nogulumi, bieži vien kopā ar rūdas akmeņoglēm gan iekšējā, gan overtrusive.

Tie ir veidoti kā apmetņiDepozīti ir izometriski un ovāli ar visbiežāk sastopamo vainagu. Ir atzīmēti arī kolonnas formas rūdžu ķermeņi un neregulāras formas krājumi. Noguldījumu rezervēs, kur atrodas molibdēns, volframs un citas retas zemes, gandrīz nekad nav lielu rezervju. Rūda tiek novērtēta tikai desmitiem, ļoti reti simtos tūkstošos tonnu.

Ekstrakcija

Molibdēns, volframs un citi hidrotermiskie rūdasatrodas granīta masīvu exo- un endocontact zonās, kas veido pilnīgu garu strauju kritumu dziļumā - līdz pat kilometram, un vidējais vēnas kritums ir daudz retāk. Stockworks arī ir atrodams. Rudas strukturas veidojas no kvarca-Wolframite, Cassiterite, wolframite-kvarca ieslēgumi, bieži vien ar molibdēna, berilija un bismuthinite, mijas ar kvarca-molibdātu-Scheelite un kvarca-Scheelite rūdām.

Raksturīgi, ka šādās rūdās ir volframa,molibdēns, vēl viens metāls no retajām zemēm nelielos daudzumos: volframa no pusprocenta līdz pusotriem procentiem, biežāk - mazāk. Un tas ir ar rūdas rezervēm vairāku tūkstošu vai vairāku desmitu tūkstošu tonnu, kas arī ir ļoti, ļoti maz. Ekstrakciju parasti veic pazemes vai atvērtas metodes.

Ekstrakcijas metodes

Volframa noguldījumi liecina par metodēmslāņu ekstrakcija vai sabrukšana vai horizontāla rūdu mineralizācija ar slāņiem izmantotajos blokos. Pielieto arī izstrādātās vietas noteikšanas metodi, kas ir piemērota vēnu, skarnu vai greizenu nogulumu veidošanai.

Atvērtā metode paredz, ka ir aizkari,skarn vai greisen nogulumi vai placers. Karjeros, kurās tiek iegūta volframa vai molibdēna rūdas, parasti darbojas transporta sistēma un ārējais dempings. Šādos gadījumos iegūšana tiek gandrīz pilnībā mehanizēta - deviņdesmit pieci procenti. Bet šeit darbs nebeidzas. Rūdas nepieciešama bagātināšana, jo tikai maksimāli pusotra procenta tajos ir retzemju metāli - volframa, molibdēna.

Noguldījumi

Bijušās PSRS teritorijā vissvarīgākaisKazahstānā, Austrumu Sibīrijā un Tālajos Austrumos, Kaukāzā un Centrālajā Āzijā tika pētīti volframa rūdas noguldījumi. Ne visi no tiem tiek attīstīti. Ārvalstīs volframa un molibdēna apstrāde notiek galvenokārt Dienvidkorejā un Ķīnā. Pasaulē ir vissvarīgākie noguldījumi. Turklāt volframa tiek iegūstamas Portugālē, Austrālijā, Kanādā, Bolīvijā, ASV, Francijā, Austrijā un Turcijā.

Šeit ir jāsaka, ka Dienvidaustrumāzijaun tās Klusā okeāna Rūdas jostā ir vairāk nekā sešdesmit procenti no visām volframa rezervēm uz zemes. Pavisam planētas atklātajos nogulumos kopējās volframa rezerves ir daudz mazāk par pusotru miljonu tonnu. Piemēram, zelta ražo katru gadu (nevis krājumu, proti iekustināt), aptuveni 4278200 tonnas.

Īpašības

Esot viens no visvairāk ugunsizturīgajiem metāliem,Volframs ir burtiski neaizstājams visās jomās, kas saistītas ar augstām temperatūrām. Kā ķīmiskā elementa Wolframium (W) glabājas ceturtajā grupā periodiskās sistēmas. Tās atomu svars 183.85, un numurs 74. Tas ir nosaukts, jo tā gaiši pelēkā krāsā - ar vācu un Wolf Rahm tulkots kā "vilks" un "krējuma", ja burtiski - "vilka putas". Neskatoties uz augstu ugunsizturīgumu, normālā temperatūrā tas ir stabils. Minerālvielas, kas piegādā volframu, ir shehēlīts un vilframīts.

Volframs ir viens no svarīgākajiem komponentiemultrahard augstas temperatūras tēraudi - ātrgaitas un instrumentu, kā arī sakausējumiem, kuriem ir tādas pašas īpašības - stellīts, win un tā tālāk. Bet mēs redzam tīru volframa katru dienu, jo to plaši izmanto elektrotehnikā. Piemēram, kvēlspuldzēs ir volframa kvēlspuldzes. Viņš ir neaizstājams arī radio elektronikā. Elektroniskajām ierīcēm ir katodi un anodi no šī metāla.

Sakausējumu šķirnes

Volframa un molibdēna apstrāde ir sarežģīta, betārkārtīgi rentabla. Nozare zina vairākus zīmolus, starp kuriem ir vairāk izplatīta un mazāk. Volframs ir tīrs, ar piedevām un sakausējumos ar citiem metāliem. Tādējādi izšķir BP kategorijas: volframa un rēnija sakausējumu; VL - ar lantāna oksīdu kā piedevu; VI - ar itrija oksīdu; BT - kā piedeva, torija oksīds; VM - ar silīcijs un torija piedevām; VA - ar silīcijs un alumīnija piedevām; HF - tīrs volframs.

Volframs ir cieto sakausējumu bāze, unsakausējums volframa un molibdēna - karstumizturīgs, tāpat kā daži citi. Ar savu līdzdalību tiek sagatavots arī nodilumizturīgs instrumentu tērauds. No šiem sakausējumiem daudzu dzinēju daļas ir izgatavotas aviācijā un kosmosā, elektrovakuģu ierīcēs - dažādās daļās un pavedienos. Tā blīvums metāla ir ļoti augsts, tas tiek izmantots pretsvaru, jo lodes un artilērijas čaumalas, par ballistisko raķešu (stabilizācijas filtru, volframa izturēt simts astoņdesmit tūkstoši apgriezieni minūtē), attiecībā uz ātrgaitas diskiem tiek izmantoti arī metālu, piemēram, volframa un molibdēna. Kā redzams, to pielietojums ir ļoti plašs un vienmērīgs, var teikt, izsmalcināts.

Pieteikumi

Bez šiem retzemju metāliem, kādi irhroms, molibdēns, volframs, šodien nav ne zāles, ne kodolfizikas. Visu tungstātu monokristāli kalpo kā rentgenstaru detektori, kā arī citi jonizējošie starojumi. Volframa ditillurīds (WTe₂) tiek izmantoti, lai pārveidotu siltumenerģiju elektroenerģijā. Pat ar argona loka metināšanu tiek izmantots volframs kā elektrods.

Īpaši plaši tiek izmantoti volframa savienojumi. Kompozītmateriāli un cietie sakausējumi, kuru pamatā ir volframa karbīds, ir nepieciešami gan metālu, gan nemetālisko konstrukciju mehāniskai apstrādei. Jo īpaši tas ir nepieciešams mašīnbūvē: frēzēšanai, pagriešanai, griešanai, plakēšanai. Tagad mēs varam iztikt bez cietajiem sakausējumiem, urbšanas akas un kalnrūpniecības nozarē, un tam mums ir nepieciešams volframs, molibdēns - ražošana ar šo palīdzību apgūst visas jaunās tehnoloģijas.

Reto-metālu produktu veidi

WS₂ (volframa sulfīds) - augstas temperatūras eļļošana,izturīgs pret pieci simti grādiem pēc Celsija. Ja tiek ražots cietais elektrolīts (augstas temperatūras kurināmā elementi), izmanto volframa trioksīdu. Tekstilizstrādājumu, krāsu un laku ražošanas nozare ir ievērojami uzlabojusi un sarežģījusi tehnoloģiju, izmantojot volframa savienojumus kā katalizatoru un pigmentu organiskās sintēzē.

Nozare ražo milzīgu skaitudažādi produkti, kas satur volframu, molibdenu un citus retzemju metālus. Visizplatītākie ir elektrodi, stieple, volframa pulveris, loksnes un personāls. Elektrodi nekad nav izkausēti un tādēļ tos var izmantot augstas leģētā tērauda, ​​krāsaino metālu un materiālu ar dažādu ķīmisko sastāvu metināšanai. Neviens elektrods nenodrošina tik lielu izturību no metinātās šuves.

Molibdēns

Molibdēna sakausējumi un pats viņš attiecas uz materiāliemugunsizturīgs. Tīrā veidā tas tiek izmantots kabeļu vai lentu veidā apkures ierīcēm - elektriskajām krāsnīm, pat darbojoties ūdeņradī ar temperatūru 1600 ° C. Alva un molibdēna stieples nepieciešams elektroniskajā rūpniecībā, tie tiek izmantoti rentgena tehnoloģiju molibdēna ražo dažādas daļas rengentlampās, elektronu lampām, vakuuma caurulēm.

Turklāt molibdēns, piemēram, volframs, ir ļoti lielsTo plaši izmanto, lai uzlabotu tēraudu. Piedevas molibdēns palielina stiprību, cietināmību, izturību pret koroziju, viskozitāti. Tādēļ, volframa un molibdēna izmantošana, veidojot svarīgākos produktus un vissvarīgākās detaļas. Šim sakausējumam cietībai tiek ieviests stellīts - hroms un kobalts, lai šļūkt to daļu malās, kuras strādā ar nodilumu. Hroms, molibdēns, volframs - šāds sakausējums ir gandrīz neiespējami izdzēst. Arī viņam tika dota viena no pirmajām vietām pēc kārtas no karstumizturīgiem sakausējumiem.

Telpa

Lietie volframa un molibdēna pārklājumājebkura raķešu un lidmašīnas galva. Spēcīgumam pirmajā vietā ir volframa, otrajā vietā - molibdēns. Tomēr īpašā stiprība temperatūrā, kas ir aptuveni pusotrs tūkstotis grādu pēc Celsija, novada sakausējumus ar molibdēnu uz pirmo vietu. Ja temperatūra ir vēl augstāka, tad volframs un tantals ir neuzvarams. Molibdēns izcaurumot panelis izgatavots no aviācijas kosmosa kapsulu apvalka un raķetes, kas tiek atdotas uz Zemes, siltummaiņi, siltuma vairogi, malas un spārnus, stabilizatorus.

Ja darba apstākļi ir sarežģīti, palīdzietretzemju metāli. No šāda materiāla var sagaidīt lielu izturību pret oksidēšanu un gāzu eroziju, lielu izturību un spēju noturēt triecienu. Daudzas detaļas strūklas un raķešu dzinēji, gaviļu svārki, turbīnu lāpstiņas, sargi sprauslas, vadības virsmas, raķešu sprauslas, utt - visi šie dokumenti ir grūti tikt galā molibdēnu.

Uz zemes

Daudzsološi materiāli par aprīkojumu, kas irdarbs fosfora, sērskābes un sālsskābes veidā, kas izgatavots no molibdēna un tā sakausējumiem. Tas ir izturīgs pat izkausētā stikla, un tāpēc stikla rūpniecība plaši izmanto molibdēnu kā elektrodus kausēšanai.

No sakausējumiem tiek izgatavotas stieņi un veidnesliešanai zem augsta spiediena vara, cinka un alumīnija sakausējumu. Ar molibdēnu, tēraudus apstrādā ar spiedienu - preses zīmogi, presformas, caurduršanas dzirnavas. Arī molibdēna tērauds ievērojami uzlabojas.