Tungsten, molybden: legeringspåføring

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2024-01-02 14:00

Naturlige mineralformasjoner som inneholder wolfram i ulike forbindelser og industrielle konsentrasjoner, når gruvedrift er teknisk mulig og økonomisk mulig - wolfram, molybden i malm, samt beryllium, tinn, kobber, vismut, noen ganger kvikksølv, antimon, sølv, gull, arsen, tantal, svovel, skandium, niob - planeten, etter navnet på gruppen deres, er ikke rik på slike sjeldne jordmetaller. En assosiert komponent av wolframmalm - molybden, som de fleste andre, ekstraheres under anrikning og omdannes til selektive eller kollektive konsentrater.

Hvordan wolfram fremsto

Den svenske kjemikeren Karl Scheele, utdannet farmasøyt, utførte eksperimenter i sitt eget laboratorium. Der oppdaget han mangan, barium, klor, til og med oksygen for menneskeheten. Hele livet gjorde han ikke annet enn å gjøre oppdagelser, som han ble tatt opp i Stockholms vitenskapsakademi for. Og selv kort tid før hans død i 1781 gjorde han ikke sin favorittting.stoppet, og dermed gi oss nok en fantastisk gave.

Mens han eksperimenterte, oppdaget Karl Scheele at wolfram (et mineral senere k alt scheelite til hans ære) er et s alt av en fortsatt ukjent syre. Det var en enorm oppdagelse, men bare to år senere isolerte kjemikere fra Spania og hans studenter et helt nytt grunnstoff fra dette mineralet, noe som snudde opp ned på alle postulatene i industrien. Denne revolusjonen skjedde imidlertid ikke umiddelbart, det gikk et århundre før det ble klart hvilke eksepsjonelle egenskaper wolfram har.

Separasjon

Avhengig av forekomsten er alle wolframmalmer delt inn i to typer: eksogene og endogene. Blant de sistnevnte er skarn, pegmatitt, vene-vene (hydrotermisk), beitetyper av genetiske malmer, som er kombinert i tre hovedmalmformasjoner. Disse er wolfram - tinn, wolfram - molybden, wolfram - polymetaller.

Noen ganger finnes wolfram i pegmatitter, hvorfra både det og scheelitt utvinnes underveis, og utvinner beryl, kassiteritt, tantal, niobater eller spodumen. Pegmatittforekomster - kilder til alluvial placerformasjon - utvikles mest av alt i Sørøst-Asia og Afrika.

Aksjer

Wolfram, molybden i malm er nært beslektet med granittinntrengninger, deres apikale deler, hvor takavsetninger observeres, ganske ofte ledsaget av malmlagerverk, både intra- og supraintrusive.

De er kappelignende avleiringer i form,isometrisk og oval med oftest flatt sengetøy. Det er også søyleformede malmlegemer og uregelmessig formede lagerverk. Reservene av forekomster der molybden, wolfram og andre sjeldne jordmetaller er tilstede har nesten aldri store reserver. Malm er beregnet til bare titalls, svært sjelden hundretusenvis av tonn.

Produksjon

Molybden, wolfram og andre hydrotermiske malmer er lokalisert i sonene med ekso- og endokontakt av granittmassiver, som danner seg ganske utvidet i dybden - opptil en kilometer - hele serier av årer med bratt fall, mye sjeldnere der er et gjennomsnittlig fall i venen. Det er også lagerverk. Malmlegemer er sammensatt av kvarts-wolframitt-kassiteritt, kvarts-wolframitt-inneslutninger, ofte med molybden, beryl og vismut, ispedd kvarts-molybdenitt-scheelitt- eller kvarts-scheelitt-malmer.

Vanligvis inneholder slike malmer wolfram, molybden, andre sjeldne jordmetaller i små mengder: wolfram fra en halv prosent til en og en halv prosent, oftere - mindre. Og dette er med malmreserver på flere tusen eller flere titusenvis av tonn, som også er veldig, veldig lite. Gruvedrift utføres vanligvis ved hjelp av underjordiske eller dagbruddsmetoder.

Metoder for gruvedrift

Volframforekomster involverer gruvemetoder enten ved å kollapse lag eller ved å forstørre malm horisont alt i lag i gruvede blokker. Gjenfyllingsmetoden brukes også, noe som er bra ved utvinning av årer, skarn eller greisenforekomster.

Åpen veiantyder tilstedeværelse av skodderverk, skarn- eller greisenavsetninger eller -plasseringer. I steinbrudd der det utvinnes wolfram, molybdenmalm, opererer vanligvis et transportsystem og ekstern dumping. I disse tilfellene er gruvedrift nesten fullstendig mekanisert - nittifem prosent. Men arbeidet slutter ikke her. Malmer krever nyttiggjøring, siden de kun inneholder sjeldne jordmetaller - wolfram, molybden, på maksim alt halvannen prosent.

innskudd

På territoriet til det tidligere Sovjetunionen har de viktigste forekomstene av wolframmalm blitt utforsket i Kasakhstan, Øst-Sibir og Fjernøsten, Kaukasus og Sentral-Asia. Ikke alle er under utvikling. I utlandet utføres behandlingen av wolfram og molybden spesielt i Sør-Korea og Kina. Det er de viktigste forekomstene i verden. I tillegg utvinnes wolfram i Portugal, Australia, Canada, Bolivia, USA, Frankrike, Østerrike og Tyrkia.

Det må sies her at Sørøst-Asia og dets stillehavsmalmbelte har mer enn seksti prosent av alle wolframreserver på jorden. Tot alt, i de utforskede forekomstene på planeten, er de totale reservene av wolfram mye mindre enn en og en halv million tonn. For eksempel utvinnes rundt 4 278 200 tonn gull årlig (ikke i reserver, men tatt i bruk)

Properties

Tungsten er et av de mest ildfaste metallene, og er bokstavelig t alt uunnværlig i alle områder som er forbundet med høye temperaturer. Hvordan det kjemiske elementet Wolframium (W) er i den fjerde gruppenperiodisk system. Atommassen er 183, 85, og nummer 74. Den har fått navnet på grunn av sin lysegrå farge - fra den tyske Wolf og Rahm er oversatt som "ulv" og "krem", bokstavelig t alt - "ulveskum". Til tross for sin ildfasthet er den stabil ved vanlige temperaturer. Mineralene som leverer wolfram er scheelitt og wolframitt.

Tungsten er en av de viktigste komponentene i superharde varmebestandige stål - høyhastighets- og verktøystål, samt legeringer med samme egenskaper - stellite, win og så videre. Men vi ser ren wolfram hver dag, fordi det er mye brukt i elektroteknikk. For eksempel wolframfilamenter i glødelamper. Den er også uunnværlig i radioelektronikk. Elektroniske enheter har katoder og anoder laget av dette metallet.

legeringskvaliteter

behandling av wolfram og molybden er vanskelig, men ekstremt lønnsomt. Bransjen kjenner flere merker, blant dem er det mer vanlige og mindre. Wolfram er rent, med tilsetningsstoffer og i legeringer med andre metaller. Dermed er BP-karakterer forskjellige - en legering av wolfram og rhenium; VL - med lantanoksid som tilsetningsstoff; VI - med yttriumoksid; VT - thoriumoksid som et tilsetningsstoff; VM - med silika og thoriumadditiv; VA - med silisium-alkali og aluminiumtilsetningsstoffer; HF - ren wolfram.

Tungsten fungerer som basis for harde legeringer, og en legering av wolfram og molybden er varmebestandig, som noen andre. Også, med hans deltakelse, blir slitesterkt verktøystål forberedt. Fra disse legeringenemange deler av motorer er laget - luftfart og rom, i elektrovakuumenheter - forskjellige deler og filamenter. Siden tettheten til dette metallet er veldig høy, brukes det til motvekter, for kuler og artillerigranater, for ballistiske missiler (flystabilisering, wolfram tåler alle hundre og åtti tusen omdreininger per minutt), for ultrahøyhastighetsrotorer, metaller som wolfram, molybden brukes også. Anvendelsen deres er, som vi ser, veldig bred og jevn, kan man si, elegant.

Bruksområder

Uten disse sjeldne jordmetallene, som er krom, molybden, wolfram, kan verken medisin eller kjernefysikk klare seg i dag. Enkeltkrystaller av alle wolframater fungerer som scintillasjonsdetektorer for røntgenstråler, så vel som andre ioniserende strålinger. Tungsten ditelluride (WTe_{2) brukes i konvertering av termisk energi til elektrisk energi. Selv TIG-sveising bruker wolfram som elektrode.}

Wolframforbindelser er spesielt mye brukt. Komposittmaterialer og harde legeringer basert på wolframkarbid er nødvendig for maskinering av både metaller og ikke-metalliske strukturer. Dette er spesielt nødvendig i maskinteknikk: fresing, dreiing, meisling, høvling. Harde legeringer er nå uunnværlige for boring av brønner og i gruveindustrien, og til dette trenger vi wolfram, molybden - produksjonen mestrer nye teknologier med deres hjelp.

Typer sjeldne jordmetallprodukter

WS_{2 (wolframsulfid) er et fett med høy temperatur som tåler opptil fem hundre grader celsius. Der det produseres en fast elektrolytt (høytemperatur brenselceller), brukes wolframtrioksid. Tekstil-, malings- og lakkindustrien har betydelig forbedret og kompliserte teknologier, ved å bruke wolframforbindelser som katalysator og pigment i organisk syntese.}

Industry produserer et stort utvalg produkter som inneholder wolfram, molybden og andre sjeldne jordmetaller. De vanligste er elektroder, tråd, wolframpulver, ark og stang. Elektrodene smelter aldri og kan derfor brukes til sveising av høylegerte stål, ikke-jernholdige metaller og materialer med ulik kjemisk sammensetning. Ingen annen elektrode vil gi en så høy styrke sveis.

molybden

Molybdenlegeringer og molybden i seg selv er ildfaste materialer. I sin rene form brukes den i form av en ledning eller tape for oppvarmingsenheter - elektriske ovner, selv de som opererer i hydrogen ved en temperatur på 1600 ° C. Molybdentinn og tråd er nødvendig i den radio-elektroniske industrien, de brukes også i røntgenteknikk, molybden brukes til å lage forskjellige deler til røntgenrør, elektroniske lamper og vakuumenheter.

I tillegg er molybden, som wolfram, mye brukt for å forbedre stål. Molybdenadditiv øker styrke, herdbarhet, korrosjonsbestandighet, seighet. Derfor brukes wolfram og molybden til å lage de mest kritiske produktene og mesthoveddetaljer. For hardhet blir stellitter - krom og kobolt - introdusert i en slik legering for å sveise kantene på slitedeler. Krom, molybden, wolfram - en slik legering er nesten umulig å slette. Dessuten fikk han en av de første plassene i en rekke syrefaste og varmebestandige legeringer.

Space

En legering av wolfram og molybden i huden på hodet til enhver rakett og fly. Styrkemessig er wolfram på førsteplass, og molybden på andreplass. Spesifikk styrke ved temperaturer på omtrent halvannet tusen grader Celsius bringer imidlertid legeringer med molybden til første plass. Hvis temperaturene er enda høyere, er wolfram og tantal uovervinnelige. Molybden brukes til å lage honeycomb-paneler av alle flygende romfartøyer, skall av kapsler og raketter som vender tilbake til jorden, varmevekslere, varmeskjold, vingekanttrim, stabilisatorer.

Der arbeidsforholdene er vanskelige, hjelper sjeldne jordmetaller. Fra et slikt materiale kan man forvente høy motstand mot oksidasjon og gasserosjon, høy styrke og evne til å tåle støt. Mange deler av turbojet- og rakettmotorer, haleskjørt, turbinblader, dyselukkere, kontrollflater, rakettmotordyser og så videre - molybden takler alle disse vanskelige jobbene.

On Earth

Loftende materialer for utstyr som opererer i fosforsyre, svovelsyre og s altsyre er laget av molybden og dets legeringer. Det er stabilt selv i smeltet glass, og derfor bruker glassindustrien myemolybden som elektroder for smelting.

Stenger og former for høytrykksstøping av kobber, sink og aluminiumslegeringer er laget av legeringene. Med molybden behandles stål under trykk - pressdyser, dyser, dor fra piercingmøller. Molybdenstål i seg selv er også betydelig forbedret.