Wolfram, molibdeen: legeringstoepassing

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2024-01-02 13:48

Natuurlike mineraalformasies wat wolfram in verskeie verbindings en industriële konsentrasies bevat, wanneer ontginning tegnies moontlik en ekonomies haalbaar is - wolfram, molibdeen in erts, sowel as berillium, tin, koper, bismut, soms kwik, antimoon, silwer, goud, arseen, tantaal, swael, skandium, niobium - die planeet, te oordeel aan die naam van hul groep, is nie ryk aan sulke seldsame aardmetale nie. 'n Geassosieerde komponent van wolframerts - molibdeen, soos die meeste ander, word tydens verryking onttrek en in selektiewe of kollektiewe konsentrate omgeskakel.

Hoe tungsten verskyn het

Sweedse chemikus Karl Scheele, 'n apteker van opleiding, het eksperimente in sy eie laboratorium uitgevoer. Daar het hy mangaan, barium, chloor, selfs suurstof vir die mensdom ontdek. Hy het sy hele lewe lank niks gedoen as om ontdekkings te maak nie, waarvoor hy in die Stockholm Akademie vir Wetenskappe aanvaar is. En selfs kort voor sy dood in 1781 het hy nie sy gunsteling ding gedoen nie.gestop en sodoende vir ons nog 'n wonderlike geskenk gegee.

Terwyl hy geëksperimenteer het, het Karl Scheele ontdek dat wolfram ('n mineraal wat later ter ere van hom scheeliet genoem is) 'n sout van een of ander nog onbekende suur is. Dit was 'n groot ontdekking, maar slegs twee jaar later het chemici van Spanje en sy studente 'n heeltemal nuwe element uit hierdie mineraal geïsoleer, wat al die postulate in die industrie omgekeer het. Hierdie rewolusie het egter nie dadelik plaasgevind nie, 'n eeu het verloop voordat dit duidelik geword het watter uitsonderlike eienskappe wolfraam het.

Skeiding

Afhangende van die afsetting, word alle wolframerts in twee tipes verdeel: eksogeen en endogeen. Onder laasgenoemde is skarn, pegmatiet, aar-aar (hidrotermiese), weidingstipes genetiese ertse, wat in drie hoofertsformasies gekombineer word. Dit is wolfram - tin, wolfram - molibdeen, wolfram - polimetale.

Soms word wolfram in pegmatiete aangetref, waaruit beide dit en skeeliet langs die pad onttrek word, deur beriel, kassieriet, tantaal, niobate of spodumeen te ontgin. Pegmatietafsettings - bronne van alluviale plaservorming - word veral in Suidoos-Asië en Afrika ontwikkel.

Aandele

Wolfram, molibdeen in ertse is nou verwant aan graniet-indringings, hul apikale dele, waar dakafsettings waargeneem word, dikwels gepaard met ertsvoorraadwerke, beide intra- en supra-indringend.

Hulle is mantelagtige afsettings in vorm,isometries en ovaal met meestal plat beddegoed. Daar is ook kolomvormige ertsliggame en onreëlmatig gevormde veewerke. Die reserwes van afsettings waar molibdeen, wolfram en ander seldsame aardminerale teenwoordig is, het byna nooit groot reserwes nie. Erts word geskat op slegs tientalle, baie selde honderdduisende ton.

Production

Molibdeen, wolfram en ander hidrotermiese ertse is geleë in die sones van ekso- en endokontak van granietmassiewe, wat redelik uitgestrek in diepte vorm - tot 'n kilometer - hele reeks are van steil dip, baie minder dikwels daar is 'n gemiddelde dip van die aar. Daar is ook voorraadwerke. Ertsliggame is saamgestel uit kwarts-wolframiet-kassieriet, kwarts-wolframiet insluitings, dikwels met molibdeen, beriel en bismut, afgewissel met kwarts-molibdeniet-scheliet- of kwarts-scheëliet-erts.

Gewoonlik bevat sulke ertse wolfram, molibdeen, ander seldsame aardmetaal in klein hoeveelhede: wolfram van 'n halwe persent tot een en 'n half persent, meer dikwels - minder. En dit is met ertsreserwes van etlike duisende of etlike tienduisende ton, wat ook baie, baie klein is. Mynbou word gewoonlik deur ondergrondse of oopgroefmetodes uitgevoer.

Mynboumetodes

Wolframafsettings behels mynmetodes, hetsy deur lae in te vou of deur erts horisontaal in lae in ontginde blokke te vergroot. Die goaf-opvulmetode word ook gebruik, wat goed is wanneer are, skarn- of greisenafsettings ontgin word.

Oop paddui op die teenwoordigheid van luikwerke, skarn- of greisenafsettings of -plasers. In steengroewe waar wolfraam, molibdeenerts ontgin word, werk 'n vervoerstelsel en eksterne storting gewoonlik. In hierdie gevalle is mynbou byna heeltemal gemeganiseer – vyf en negentig persent. Maar die werk eindig nie hier nie. Ertse vereis veredeling, aangesien slegs 'n maksimum van een en 'n half persent hulle seldsame aardmetale bevat - wolfram, molibdeen.

Deposito's

Op die grondgebied van die voormalige USSR is die belangrikste afsettings van wolframerts in Kasakstan, Oos-Siberië en die Verre Ooste, die Kaukasus en Sentraal-Asië ondersoek. Nie almal word ontwikkel nie. In die buiteland word die verwerking van wolfram en molibdeen veral in Suid-Korea en China uitgevoer. Daar is die belangrikste deposito's in die wêreld. Boonop word wolfram in Portugal, Australië, Kanada, Bolivia, VSA, Frankryk, Oostenryk en Turkye ontgin.

Dit moet hier gesê word dat Suidoos-Asië en sy Stille Oseaan-ertsgordel meer as sestig persent van alle wolframreserwes op aarde het. In totaal, in die verkende afsettings van die planeet, is die totale reserwes van wolfram baie minder as een en 'n half miljoen ton. Byvoorbeeld, ongeveer 4 278 200 ton goud word jaarliks ontgin (nie in reserwes nie, maar in gebruik geneem)

Properties

Synde een van die mees vuurvaste metale, is wolfram letterlik onontbeerlik in alle gebiede wat met hoë temperature geassosieer word. Hoe die chemiese element Wolframium (W) in die vierde groep isperiodieke stelsel. Sy atoommassa is 183, 85, en nommer 74. Dit het sy naam gekry as gevolg van sy liggrys kleur - van die Duitse Wolf en Rahm word vertaal as "wolf" en "room", letterlik - "wolfskuim". Ten spyte van sy vuurvastheid, is dit stabiel by gewone temperature. Die minerale wat wolfraam verskaf, is scheeliet en wolframiet.

Wolfram is een van die belangrikste komponente van superharde hittebestande staal - hoëspoed- en gereedskapstaal, sowel as legerings met dieselfde eienskappe - stelliet, wen en so meer. Maar ons sien elke dag suiwer wolfram, want dit word wyd in elektriese ingenieurswese gebruik. Byvoorbeeld, wolfraam filamente in gloeilampe. Dit is ook onontbeerlik in radio-elektronika. Elektroniese toestelle het katodes en anodes wat van hierdie metaal gemaak is.

Allooi grade

Wolfram- en molibdeenverwerking is moeilik, maar uiters winsgewend. Die bedryf ken verskeie handelsmerke, waaronder daar meer algemeen en minder is. Wolfram is suiwer, met bymiddels en in legerings met ander metale. Dus, BP grade verskil - 'n legering van wolfram en renium; VL - met lantaanoksied as 'n bymiddel; VI - met yttriumoksied; VT - toriumoksied as 'n bymiddel; VM - met silika en torium bymiddel; VA - met silikon-alkali en aluminium bymiddels; HF - suiwer wolfram.

Wolfram dien as die basis vir harde legerings, en 'n legering van wolfram en molibdeen is hittebestand, soos sommige ander. Ook met sy deelname word slytvaste gereedskapstaal voorberei. Van hierdie legeringsbaie dele van enjins word gemaak - lugvaart en ruimte, in elektrovakuumtoestelle - verskeie onderdele en filamente. Aangesien die digtheid van hierdie metaal baie hoog is, word dit gebruik vir teengewigte, vir koeëls en artillerie-skulpe, vir ballistiese missiele (vlugstabilisering, wolfram kan al honderd-en-tagtigduisend omwentelinge per minuut weerstaan), vir ultrahoëspoedrotors, metale soos wolfram, molibdeen word ook gebruik. Hulle toepassing, soos ons sien, is baie wyd en selfs, kan mens sê, elegant.

Aansoekgebiede

Sonder hierdie seldsame aardmetale, wat chroom, molibdeen, wolfram is, kan nie medisyne of kernfisika vandag doen nie. Enkelkristalle van alle wolframate dien as sintillasiedetektors van X-strale, sowel as ander ioniserende bestraling. Tungsten ditelluride (WTe_{2) word gebruik in die omskakeling van termiese energie in elektriese energie. Selfs TIG-sweiswerk gebruik wolfram as 'n elektrode.}

Wolframverbindings word veral algemeen gebruik. Saamgestelde materiale en harde legerings gebaseer op wolframkarbied is nodig vir die bewerking van beide metale en nie-metaalstrukture. Dit is veral nodig in meganiese ingenieurswese: frees, draai, beitel, skaaf. Harde legerings is nou onontbeerlik vir die boor van putte en in die mynbedryf, en hiervoor benodig ons wolfram, molibdeen - produksie bemeester nuwe tegnologie met hul hulp.

Soorte seldsame aardmetaalprodukte

WS_{2 (wolframsulfied) is 'n hoëtemperatuurvet wat tot vyfhonderd grade Celsius kan weerstaan. Waar 'n soliede elektroliet geproduseer word (hoë-temperatuur brandstofselle), word wolframtrioksied gebruik. Tekstiel-, verf- en vernisbedrywe het aansienlik verbeterde en ingewikkelde tegnologieë, met behulp van wolfraamverbindings as 'n katalisator en pigment in organiese sintese.}

Nywerheid produseer 'n groot verskeidenheid produkte wat wolfram, molibdeen en ander seldsame aardmetale bevat. Die algemeenste is elektrodes, draad, wolframpoeier, plaat en staaf. Die elektrodes smelt nooit en kan dus gebruik word vir die sweis van hoëlegeringsstaal, nie-ysterhoudende metale en materiale met verskillende chemiese samestelling. Geen ander elektrode sal so 'n hoë sterkte sweislas verskaf nie.

Molibdeen

Molibdeenlegerings en molibdeen self is vuurvaste materiale. In sy suiwer vorm word dit gebruik in die vorm van 'n draad of band vir verhittingstoestelle - elektriese oonde, selfs dié wat in waterstof werk by 'n temperatuur van 1600 ° C. Molibdeen tin en draad word benodig in die radio-elektroniese industrie, dit word ook gebruik in X-straal ingenieurswese, molibdeen word gebruik om verskeie onderdele vir X-straal buise, elektroniese lampe, en vakuum toestelle te maak.

Boonop word molibdeen, soos wolfram, wyd gebruik om staal te verbeter. Molibdeen toevoeging verhoog sterkte, verhardbaarheid, weerstand teen korrosie, taaiheid. Daarom word wolfram en molibdeen gebruik om die mees kritieke produkte en die meeste te skephoofbesonderhede. Vir hardheid word stelliete - chroom en kob alt - in so 'n legering ingebring om die rande van slytonderdele te sweis. Chroom, molibdeen, wolfram - so 'n legering is amper onmoontlik om uit te vee. Ook het hy een van die eerste plekke in 'n aantal suurbestande en hittebestande legerings gekry.

Space

'n Allooi van wolfram en molibdeen in die vel van die kop van enige vuurpyl en vliegtuig. Wat sterkte betref, is wolfram in die eerste plek, en molibdeen is in die tweede plek. Spesifieke sterkte by temperature van ongeveer een en 'n half duisend grade Celsius bring legerings met molibdeen egter na die eerste plek. As die temperature selfs hoër is, dan is wolfram en tantaal onoorwinlik. Molibdeen word gebruik om heuningkoekpanele te maak van alle vlieënde ruimtetuie, skulpe van kapsules en vuurpyle wat na die aarde terugkeer, hitteruilers, hitteskilde, vlerkrandafwerking, stabiliseerders.

Waar die werksomstandighede moeilik is, help seldsame aardmetale. Van so 'n materiaal kan 'n mens hoë weerstand teen oksidasie en gaserosie, hoë sterkte en vermoë om impak te weerstaan verwag. Baie dele van turbostraal- en vuurpyle-enjins, stertrokke, turbinelemme, spuitpuntluike, beheeroppervlaktes, vuurpyl-enjinspuitpunte ensovoorts - molibdeen hanteer al hierdie moeilike take.

Op Aarde

Belowende materiale vir toerusting wat in fosfor-, swaelsuur- en soutsure werk, word van molibdeen en sy legerings gemaak. Dit is stabiel selfs in gesmelte glas, en daarom gebruik die glasbedryf wydmolibdeen as elektrodes om te smelt.

Stawe en gietvorms vir hoëdrukgietwerk van koper-, sink- en aluminiumlegerings word van die legerings daarvan gemaak. Met molibdeen word staal onder druk verwerk - persstempels, matryse, deurne van deurboormeulens. Molibdeenstaal self is ook baie verbeter.