Volfram, molibden: ərinti tətbiqi

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-02 13:49

Tərkibində müxtəlif birləşmələrdə və sənaye konsentrasiyalarında volfram olan təbii mineral birləşmələr, texniki cəhətdən mümkün və iqtisadi cəhətdən mümkün olduqda - filizlərdə volfram, molibden, həmçinin berilyum, qalay, mis, vismut, bəzən civə, sürmə, gümüş, qızıl, arsen, tantal, kükürd, skandium, niobium - planet, onların qrupunun adına görə, belə nadir torpaq metalları ilə zəngin deyil. Volfram filizinin əlaqəli komponenti - molibden, digərləri kimi, zənginləşdirmə zamanı çıxarılır və selektiv və ya kollektiv konsentratlara çevrilir.

Volfram necə ortaya çıxdı

İsveçli kimyaçı Karl Scheele, əczaçı, öz laboratoriyasında təcrübələr apardı. Orada manqan, barium, xlor, hətta bəşəriyyət üçün oksigeni kəşf etdi. Bütün həyatı boyu kəşflər etməkdən başqa bir iş görmədi və bunun üçün Stokholm Elmlər Akademiyasına qəbul edildi. Və hətta 1781-ci ildə ölümündən bir qədər əvvəl o, sevimli işlə məşğul olmadı.dayandı və bununla da bizə daha bir gözəl hədiyyə verdi.

Təcrübə zamanı Karl Scheele aşkar etdi ki, volfram (sonralar onun şərəfinə şeelit adlandırılan mineral) hələ də məlum olmayan bəzi turşunun duzudur. Bu, böyük bir kəşf idi, lakin cəmi iki il sonra İspaniyadan olan kimyaçılar və tələbələri bu mineraldan sənayedəki bütün postulatları alt-üst edən tamamilə yeni elementi təcrid etdilər. Lakin bu inqilab dərhal baş vermədi, volframın hansı müstəsna xassələrə malik olduğu aydın olana qədər bir əsr keçdi.

Ayrılıq

Yataqdan asılı olaraq bütün volfram filizləri iki növə bölünür: ekzogen və endogen. Sonuncular arasında üç əsas filiz formasiyasında birləşən genetik filizlərin skarn, peqmatit, vena-ven (hidrotermal), qrazer növləri var. Bunlar volfram - qalay, volfram - molibden, volfram - polimetallardır.

Bəzən volfram peqmatitlərdə olur, buradan həm onun, həm də şelitin yol boyu hasil edildiyi, beril, kassiterit, tantal, niobatlar və ya spodumen hasil edilir. Peqmatit yataqları - allüvial plaser əmələgəlmə mənbələri - ən çox Cənub-Şərqi Asiya və Afrikada inkişaf etdirilir.

Səhmlər

Volfram, filizlərdəki molibden qranit intruziyaları, onların dam örtüyünün müşahidə olunduğu apikal hissələri ilə sıx bağlıdır, çox vaxt həm daxili, həm də supra-intruziv filiz anbarları ilə müşayiət olunur.

Formaca plaşvari çöküntülərdir,izometrik və oval, çox vaxt düz yataq dəsti ilə. Sütunvari filiz gövdələri və qeyri-düzgün formalı şorbanlar da var. Molibden, volfram və digər nadir torpaq minerallarının mövcud olduğu yataqların ehtiyatları, demək olar ki, heç vaxt böyük ehtiyatlara malik olmur. Filiz yalnız onlarla, çox nadir hallarda yüz minlərlə ton olaraq qiymətləndirilir.

İstehsal

Molibden, volfram və digər hidrotermal filizlər qranit massivlərinin ekzo- və endokontakt zonalarında yerləşir, onlar kifayət qədər dərinlikdə - bir kilometrə qədər - bütöv bir sıra dik eniş damarlarını əmələ gətirirlər, daha az tez-tez orada olurlar. damarın orta enişidir. Stockworks də var. Filiz gövdələri kvars-volframit-kassiterit, kvars-volframit daxilolmalarından, çox vaxt molibden, beril və vismutla, kvars-molibdenit-şeelit və ya kvars-şeelit filizləri ilə səpələnmişdir.

Adətən belə filizlərdə az miqdarda volfram, molibden, digər nadir torpaq metalı olur: volfram yarım faizdən bir yarım faizə qədər, daha tez-tez - daha az. Və bu, bir neçə min və ya bir neçə on minlərlə ton filiz ehtiyatları ilə, bu da çox, çox kiçikdir. Mədən işləri adətən yer altı və ya açıq mədən üsulları ilə həyata keçirilir.

Mining üsulları

Volfram yataqları ya layların çökdürülməsi, ya da minalanmış bloklardakı təbəqələrdə filizin üfüqi şəkildə böyüdülməsi ilə mədən üsullarını əhatə edir. Damarların, skarnların və ya qreyzen çöküntülərinin hasil edilməsi zamanı yaxşı olan goaf doldurma üsulu da istifadə olunur.

Açıq yolpanjurların, skarn və ya qreyzen çöküntülərinin və ya plaserlərin mövcudluğunu göstərir. Volfram, molibden filizinin hasil olunduğu karxanalarda adətən nəqliyyat sistemi və xarici tullantılar işləyir. Bu hallarda mədən işləri demək olar ki, tamamilə mexanikləşdirilmişdir - doxsan beş faiz. Amma iş burada bitmir. Filizlərin zənginləşdirilməsi tələb olunur, çünki onların maksimum bir yarım faizində nadir torpaq metalları - volfram, molibden var.

Depozitlər

Keçmiş SSRİ ərazisində volfram filizinin ən əhəmiyyətli yataqları Qazaxıstanda, Şərqi Sibirdə və Uzaq Şərqdə, Qafqazda və Orta Asiyada tədqiq edilmişdir. Onların hamısı inkişaf etdirilmir. Xaricdə volfram və molibdenin emalı xüsusilə Cənubi Koreya və Çində həyata keçirilir. Dünyanın ən əhəmiyyətli yataqları var. Bundan əlavə, volfram Portuqaliya, Avstraliya, Kanada, Boliviya, ABŞ, Fransa, Avstriya və Türkiyədə hasil edilir.

Burada qeyd etmək lazımdır ki, Cənub-Şərqi Asiya və onun Sakit okean filiz qurşağı yer üzündəki bütün volfram ehtiyatlarının altmış faizindən çoxuna malikdir. Ümumilikdə, planetin kəşf edilmiş yataqlarında volframın ümumi ehtiyatları bir yarım milyon tondan çox azdır. Məsələn, ildə təxminən 4.278.200 ton qızıl hasil edilir (ehtiyatda deyil, istifadəyə verilir)

Xüsusiyyətlər

Ən odadavamlı metallardan biri olan volfram yüksək temperaturla əlaqəli bütün sahələrdə sözün əsl mənasında əvəzolunmazdır. Wolframium (W) kimyəvi elementi dördüncü qrupda necədirdövri sistem. Onun atom kütləsi 183, 85 və sayı 74-dür. O, adını açıq boz rənginə görə almışdır - alman dilindən Wolf və Rahm "canavar" və "qaymaq", hərfi mənada - "canavar köpüyü" kimi tərcümə olunur. Odadavamlı olmasına baxmayaraq, adi temperaturda sabitdir. Volfram təmin edən minerallar şelit və volframitdir.

Volfram həddindən artıq sərt istiliyədavamlı poladların - yüksək sürətli və alət poladlarının, həmçinin eyni xassələrə malik ərintilərin - stellite, win və s.-nin ən vacib komponentlərindən biridir. Amma biz hər gün təmiz volfram görürük, çünki o, elektrik mühəndisliyində geniş istifadə olunur. Məsələn, közərmə lampalarında volfram filamentləri. Radioelektronikada da əvəzolunmazdır. Elektron cihazlarda bu metaldan hazırlanmış katodlar və anodlar var.

Ərinti növləri

Volfram və molibdenin emalı çətin, lakin çox sərfəlidir. Sənaye bir neçə marka tanıyır, bunlar arasında daha çox yayılmış və daha az olanlar var. Volfram təmizdir, əlavələr və digər metallarla ərintilərdir. Beləliklə, BP dərəcələri fərqlənir - volfram və renium ərintisi; VL - əlavə olaraq lantan oksidi ilə; VI - itrium oksidi ilə; VT - aşqar kimi torium oksidi; VM - silisium və torium əlavəsi ilə; VA - silisium-qələvi və alüminium əlavələri ilə; HF - təmiz volfram.

Volfram sərt ərintilər üçün əsas kimi xidmət edir və volfram və molibden ərintisi bəziləri kimi istiliyə davamlıdır. Həmçinin onun iştirakı ilə aşınmaya davamlı alət poladı hazırlanır. Bu ərintilərdənmühərriklərin bir çox hissələri hazırlanır - aviasiya və kosmik, elektrovakuum cihazlarında - müxtəlif hissələr və filamentlər. Bu metalın sıxlığı çox yüksək olduğundan, əks çəkilər, güllələr və artilleriya mərmiləri üçün, ballistik raketlər üçün (uçuş sabitləşməsi, volfram dəqiqədə yüz səksən min inqilabın hamısına tab gətirə bilər), ultra yüksək sürətli rotorlar üçün istifadə olunur., volfram, molibden kimi metallardan da istifadə olunur. Onların tətbiqi, gördüyümüz kimi, çox genişdir və hətta deyə bilərik ki, zərifdir.

Tətbiq sahələri

Xrom, molibden, volfram olan bu nadir torpaq metalları olmadan bu gün nə tibb, nə də nüvə fizikası edə bilməz. Bütün volframların tək kristalları rentgen şüalarının, eləcə də digər ionlaşdırıcı şüaların sintillyasiya detektoru kimi xidmət edir. Volfram ditellurid (WTe_{2) istilik enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsində istifadə olunur. Hətta TIG qaynaqında elektrod kimi volframdan istifadə edilir.}

Volfram birləşmələri xüsusilə geniş istifadə olunur. Həm metalların, həm də qeyri-metal strukturların emal edilməsi üçün kompozit materiallar və volfram karbidinə əsaslanan sərt ərintilər lazımdır. Bu, xüsusilə maşınqayırmada lazımdır: frezeləmə, tornalama, kəsmə, planyalama. Sərt ərintilər indi quyuların qazılması və dağ-mədən sənayesində əvəzolunmazdır və bunun üçün bizə volfram, molibden lazımdır - istehsal onların köməyi ilə yeni texnologiyalara yiyələnir.

Nadir torpaq metal məmulatlarının növləri

WS_{2 (volfram sulfid) beş yüz dərəcə Selsiyə qədər davam edə bilən yüksək temperaturlu yağdır. Bərk elektrolit istehsal edildikdə (yüksək temperaturlu yanacaq hüceyrələri) volfram trioksid istifadə olunur. Tekstil, boya və lak sənayeləri üzvi sintezdə katalizator və piqment kimi volfram birləşmələrindən istifadə edərək əhəmiyyətli dərəcədə təkmil və mürəkkəb texnologiyalara malikdir.}

Sənaye volfram, molibden və digər nadir torpaq metalları olan çoxlu sayda məhsul istehsal edir. Ən çox yayılmışlar elektrodlar, tel, volfram tozu, təbəqə və çubuqdur. Elektrodlar heç vaxt ərimir və buna görə də yüksək alaşımlı poladları, əlvan metalları və müxtəlif kimyəvi tərkibli materialları qaynaq etmək üçün istifadə edilə bilər. Heç bir başqa elektrod belə yüksək möhkəm qaynaq təmin edə bilməz.

Molibden

Molibden ərintiləri və molibdenin özü odadavamlı materiallardır. Saf formada, istilik cihazları üçün bir tel və ya lent şəklində istifadə olunur - elektrik sobaları, hətta 1600 ° C temperaturda hidrogendə işləyənlər. Molibden qalay və məftil radioelektron sənayesində lazımdır, onlardan rentgen mühəndisliyində də istifadə olunur, molibden rentgen boruları, elektron lampalar və vakuum cihazları üçün müxtəlif hissələrin hazırlanmasında istifadə olunur.

Bundan əlavə, molibden, volfram kimi, poladları yaxşılaşdırmaq üçün geniş istifadə olunur. Molibden əlavəsi gücü, sərtliyi, korroziyaya davamlılığı, möhkəmliyi artırır. Buna görə də, volfram və molibden ən kritik məhsullar yaratmaq üçün istifadə olunur və ən çoxəsas detallar. Sərtlik üçün stellitlər - xrom və kob alt - aşınma hissələrinin kənarlarını qaynaq etmək üçün belə bir ərintiyə daxil edilir. Xrom, molibden, volfram - belə bir ərinti silmək demək olar ki, mümkün deyil. Həmçinin, o, bir sıra turşuya davamlı və istiliyədavamlı ərintilər üzrə ilk yerlərdən birini aldı.

Space

Hər hansı bir raket və təyyarənin başının dərisindəki volfram və molibden ərintisi. Gücünə görə volfram birinci, molibden isə ikinci yerdədir. Bununla belə, təxminən bir yarım min dərəcə Selsi temperaturunda xüsusi güc molibden ilə ərintiləri birinci yerə gətirir. Temperatur daha da yüksək olarsa, volfram və tantal yenilməzdir. Molibden bütün uçan kosmik gəmilərin pətək panellərini, Yerə qayıdan kapsulların və raketlərin qabıqlarını, istilik dəyişdiricilərini, istilik qalxanlarını, qanad kənarlarının bəzəyini, stabilizatorları hazırlamaq üçün istifadə olunur.

İş şəraitinin çətin olduğu yerlərdə nadir torpaq metalları kömək edir. Belə bir materialdan oksidləşməyə və qaz eroziyasına yüksək müqavimət, yüksək güc və təsirə davamlılıq gözləmək olar. Turbojet və raket mühərriklərinin bir çox hissələri, quyruq ətəkləri, turbin qanadları, başlıq qapaqları, idarəetmə səthləri, raket mühərriki burunları və s. - molibden bütün bu çətin işlərin öhdəsindən gəlir.

Yer üzündə

Fosfor, sulfat və xlorid turşularında işləyən avadanlıqlar üçün perspektivli materiallar molibden və onun ərintilərindən hazırlanır. Ərimiş şüşədə belə sabitdir və buna görə də şüşə sənayesində geniş istifadə olunurərimə üçün elektrodlar kimi molibden.

Mis, sink və alüminium ərintilərinin yüksək təzyiqlə tökülməsi üçün çubuqlar və qəliblər onun ərintilərindən hazırlanır. Molibden ilə poladlar təzyiq altında işlənir - pres kalıpları, kalıplar, pirsinq dəyirmanlarının mandrelləri. Molibden poladının özü də çox yaxşılaşdırılmışdır.