Volframas, molibdenas: lydinys

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-02 13:59

Natūralūs mineraliniai dariniai, kuriuose yra įvairių junginių ir pramoninės koncentracijos volframo, kai kasyba yra techniškai įmanoma ir ekonomiškai pagrįsta - volframas, molibdenas rūdose, taip pat berilis, alavas, varis, bismutas, kartais gyvsidabris, stibis, sidabras, auksas, arsenas, tantalas, siera, skandis, niobis – planeta, sprendžiant iš jų grupės pavadinimo, nėra turtinga tokių retųjų žemių metalų. Susijęs volframo rūdos komponentas – molibdenas, kaip ir daugelis kitų, išgaunamas sodrinimo metu ir paverčiamas selektyviais arba kolektyviniais koncentratais.

Kaip atsirado volframas

Švedų chemikas Karlas Scheele, pagal išsilavinimą vaistininkas, atliko eksperimentus savo laboratorijoje. Ten jis atrado manganą, barį, chlorą, net deguonį žmonijai. Visą gyvenimą jis nieko nedarė, tik darė atradimus, dėl kurių buvo priimtas į Stokholmo mokslų akademiją. Ir net prieš pat savo mirtį 1781 m. jis nedarė mėgstamo dalyko.sustojo ir taip padovanojo mums dar vieną nuostabią dovaną.

Eksperimentuodamas Karlas Scheele'as atrado, kad volframas (mineralas, vėliau jo garbei pavadintas scheelitu) yra kažkokios dar nežinomos rūgšties druska. Tai buvo didžiulis atradimas, tačiau tik po dvejų metų chemikai iš Ispanijos ir jo mokiniai iš šio mineralo išskyrė visiškai naują elementą, kuris apvertė aukštyn kojomis visus pramonės postulatus. Tačiau ši revoliucija įvyko ne iš karto, praėjo šimtmetis, kol paaiškėjo, kokių išskirtinių savybių turi volframas.

Išsiskyrimas

Priklausomai nuo telkinio, visos volframo rūdos skirstomos į dvi rūšis: egzogenines ir endogenines. Tarp pastarųjų yra skarnų, pegmatito, venų venų (hidroterminių), grazerinių rūšių genetinės rūdos, kurios jungiasi į tris pagrindinius rūdos darinius. Tai volframas – alavas, volframas – molibdenas, volframas – polimetalai.

Kartais volframas randamas pegmatituose, iš kurių pakeliui išgaunamas ir jis, ir scheelitas, kasant berilį, kasiteritą, tantalą, niobatus ar spodumeną. Pegmatito nuosėdos – sąnašų formavimosi š altiniai – daugiausia susidaro Pietryčių Azijoje ir Afrikoje.

Akcijos

Nr.

Jos yra skraistę primenančios nuosėdos,izometrinis ir ovalus su dažniausiai plokščia patalyne. Taip pat yra stulpinių rūdos korpusų ir netaisyklingų formų atsargų. telkinių, kuriuose yra molibdeno, volframo ir kitų retųjų žemių mineralų, atsargos beveik niekada neturi didelių atsargų. Manoma, kad rūda siekia tik dešimtis, labai retai – šimtus tūkstančių tonų.

Gamyba

Molibdeno, volframo ir kitos hidroterminės rūdos yra granito masyvų egzo- ir endokontakto zonose, kurios susidaro gana ištįsusios gylyje - iki kilometro - ištisa virtinė stataus įdubimo gyslų, daug rečiau ten. yra vidutinis venos kritimas. Taip pat yra atsargų. Rūdos kūnus sudaro kvarco-volframito-kasiterito, kvarco-volframito intarpai, dažnai su molibdenu, beriliu ir bismutu, tarp kurių yra kvarco-molibdenito-scheelito arba kvarco-scheelito rūdos.

Paprastai tokiose rūdose volframo, molibdeno, kitų retųjų žemių metalų yra nedideliais kiekiais: volframo nuo pusės procento iki pusantro procento, dažniau – mažiau. Ir tai su kelių tūkstančių ar kelių dešimčių tūkstančių tonų rūdos atsargomis, kurios taip pat yra labai labai mažos. Kasyba paprastai atliekama požeminiais arba atviros duobės metodais.

Kasybos metodai

Volframo telkiniai apima kasybos metodus arba suardant sluoksnius, arba horizontaliai padidinant rūdą sluoksniais iškastuose blokuose. Taip pat naudojamas goaf užpildymo metodas, kuris yra geras kasant gyslas, skarnų ar greisenų nuosėdas.

Atviras keliasrodo, kad yra langinių, skarnų ar greiseno nuosėdų arba įdėklų. Karjeruose, kuriuose kasamas volframas, molibdeno rūda, dažniausiai veikia transporto sistema ir išorinis dempingas. Šiais atvejais kasyba beveik visiškai mechanizuota – devyniasdešimt penki procentai. Tačiau darbas čia nesibaigia. Rūdas reikia sodrinti, nes tik daugiausiai pusantro procento jose yra retųjų žemių metalų – volframo, molibdeno.

Indėliai

Buvusios SSRS teritorijoje reikšmingiausi volframo rūdos telkiniai buvo ištirti Kazachstane, Rytų Sibire ir Tolimuosiuose Rytuose, Kaukaze ir Centrinėje Azijoje. Ne visi jie yra kuriami. Užsienyje volframas ir molibdenas apdorojamas ypač Pietų Korėjoje ir Kinijoje. Yra reikšmingiausių telkinių pasaulyje. Be to, volframas kasamas Portugalijoje, Australijoje, Kanadoje, Bolivijoje, JAV, Prancūzijoje, Austrijoje ir Turkijoje.

Būtina pasakyti, kad Pietryčių Azija ir jos Ramiojo vandenyno rūdos juosta turi daugiau nei šešiasdešimt procentų visų volframo atsargų žemėje. Iš viso ištirtuose planetos telkiniuose bendros volframo atsargos yra daug mažesnės nei pusantro milijono tonų. Pavyzdžiui, kasmet išgaunama apie 4 278 200 tonų aukso (ne atsargose, o pradedama naudoti)

Ypatybės

Būdamas vienas ugniai atspariausių metalų, volframas tiesiogine prasme yra nepakeičiamas visose srityse, kurios susijusios su aukšta temperatūra. Kaip cheminis elementas Wolframium (W) yra ketvirtoje grupėjeperiodinė sistema. Jo atominė masė yra 183, 85 ir skaičius 74. Pavadinimą jis gavo dėl šviesiai pilkos spalvos – iš vokiečių kalbos Wolf ir Rahm verčiami kaip „vilkas“ir „grietinėlė“, pažodžiui – „vilko puta“. Nepaisant savo ugniai atsparumo, jis yra stabilus įprastoje temperatūroje. Mineralai, iš kurių tiekiamas volframas, yra scheelitas ir volframitas.

Volframas yra vienas iš svarbiausių itin kietų karščiui atsparių plienų komponentų – greitaeigių ir įrankių plienų, taip pat lydinių, turinčių tokias pačias savybes – stellite, win ir pan. Bet gryną volframą matome kasdien, nes jis plačiai naudojamas elektrotechnikoje. Pavyzdžiui, volframo siūlai kaitrinėse lempose. Jis taip pat būtinas radijo elektronikoje. Elektroniniuose įrenginiuose yra katodai ir anodai, pagaminti iš šio metalo.

Lydinio klasės

Volframo ir molibdeno apdorojimas yra sudėtingas, bet labai pelningas. Pramonė žino keletą prekių ženklų, tarp kurių yra daugiau įprastų ir mažiau. Volframas yra grynas, su priedais ir lydiniuose su kitais metalais. Taigi, BP klasės skiriasi - volframo ir renio lydinys; VL - su lantano oksidu kaip priedu; VI - su itrio oksidu; VT - torio oksidas kaip priedas; VM - su silicio dioksido ir torio priedu; VA - su silicio-šarmų ir aliuminio priedais; HF – grynas volframas.

Volframas naudojamas kaip kietųjų lydinių pagrindas, o volframo ir molibdeno lydinys, kaip ir kai kurie kiti, yra atsparus karščiui. Taip pat jam dalyvaujant paruošiamas dilimui atsparus įrankių plienas. Iš šių lydiniųgaminama daug variklių dalių - aviacijos ir kosmoso, elektrovakuuminiuose įrenginiuose - įvairios detalės ir gijos. Kadangi šio metalo tankis yra labai didelis, jis naudojamas atsvaroms, kulkoms ir artilerijos sviediniams, balistinėms raketoms (skrydžio stabilizavimas, volframas gali atlaikyti visus šimtą aštuoniasdešimt tūkstančių apsisukimų per minutę), ypač greitaeigiams rotoriams., taip pat naudojami metalai, tokie kaip volframas, molibdenas. Jų pritaikymas, kaip matome, labai platus ir, galima sakyti, elegantiškas.

Taikymo sritys

Be šių retųjų žemių metalų, ty chromo, molibdeno, volframo, šiandien neapsieina nei medicina, nei branduolinė fizika. Visų volframitų pavieniai kristalai tarnauja kaip rentgeno spindulių, taip pat kitų jonizuojančių spindulių scintiliaciniai detektoriai. Volframo diteliuridas (WTe_{2) naudojamas šiluminei energijai paversti elektros energija. Net suvirinant TIG kaip elektrodas naudojamas volframas.}

Ypač plačiai naudojami volframo junginiai. Kompozitinės medžiagos ir kietieji lydiniai volframo karbido pagrindu reikalingi tiek metalams, tiek nemetalinėms konstrukcijoms apdirbti. Tai ypač reikalinga mechaninėje inžinerijoje: frezuojant, tekinant, kaliant, obliuojant. Kietieji lydiniai dabar yra nepakeičiami gręžinių gręžimui ir kasybos pramonėje, o tam mums reikia volframo, molibdeno – jų pagalba gamyboje įvaldomos naujos technologijos.

Retųjų žemių metalų gaminių tipai

WS_{2 (volframo sulfidas) yra aukštos temperatūros tepalas, galintis atlaikyti iki penkių šimtų laipsnių Celsijaus. Ten, kur gaminamas kietas elektrolitas (aukštos temperatūros kuro elementai), naudojamas volframo trioksidas. Tekstilės, dažų ir lako pramonė gerokai patobulino ir sukomplikavo technologijas, naudojant volframo junginius kaip katalizatorių ir pigmentą organinėje sintezėje.}

Pramonė gamina daugybę įvairių produktų, kurių sudėtyje yra volframo, molibdeno ir kitų retųjų žemių metalų. Labiausiai paplitę yra elektrodai, viela, volframo milteliai, lakštai ir strypai. Elektrodai niekada netirpsta, todėl gali būti naudojami labai legiruoto plieno, spalvotųjų metalų ir skirtingos cheminės sudėties medžiagų suvirinimui. Joks kitas elektrodas nesuteiks tokio didelio stiprumo suvirinimo.

Molibdenas

Molibdeno lydiniai ir pats molibdenas yra ugniai atsparios medžiagos. Gryna forma jis naudojamas laido ar juostos pavidalu šildymo prietaisams - elektrinėms krosnims, net ir toms, kurios veikia vandeniliu 1600 ° C temperatūroje. Molibdeno alavas ir viela reikalingi radioelektronikos pramonėje, jie taip pat naudojami rentgeno inžinerijoje, iš molibdeno gaminamos įvairios rentgeno vamzdžių, elektroninių lempų ir vakuuminių prietaisų dalys.

Be to, molibdenas, kaip ir volframas, plačiai naudojamas plienui gerinti. Molibdeno priedas padidina stiprumą, kietumą, atsparumą korozijai, kietumą. Todėl volframas ir molibdenas naudojami kuriant svarbiausius produktus ir daugiausiapagrindinės detalės. Dėl kietumo į tokį lydinį įvedami stelitai - chromas ir kob altas, siekiant suvirinti susidėvėjusių dalių kraštus. Chromas, molibdenas, volframas - tokio lydinio beveik neįmanoma ištrinti. Be to, jam buvo skirta viena pirmųjų vietų daugelyje rūgštims ir karščiui atsparių lydinių.

Space

Volframo ir molibdeno lydinys bet kurios raketos ir orlaivio galvos odoje. Pagal stiprumą pirmoje vietoje yra volframas, o antroje – molibdenas. Tačiau specifinis stiprumas esant maždaug pusantro tūkstančio laipsnių Celsijaus temperatūrai iškelia lydinius su molibdenu į pirmąją vietą. Jei temperatūra dar aukštesnė, volframas ir tantalas yra nenugalimi. Molibdenas naudojamas gaminant visų skraidančių erdvėlaivių korio plokštes, į Žemę grįžtančių kapsulių ir raketų korpusus, šilumokaičius, šilumos skydus, sparnų kraštų apdailą, stabilizatorius.

Sunkios darbo sąlygos padeda retųjų žemių metalai. Iš tokios medžiagos galima tikėtis didelio atsparumo oksidacijai ir dujų erozijai, didelio stiprumo ir atsparumo smūgiams. Daugelis turboreaktyvinių ir raketinių variklių dalių, uodegos sienelės, turbinų mentės, purkštukų sklendės, valdymo paviršiai, raketinių variklių purkštukai ir pan. – molibdenas susidoroja su visais šiais sudėtingais darbais.

Žemėje

Perspektyvios medžiagos, skirtos įrangai, kuri veikia fosforo, sieros ir druskos rūgštimis, gaminamos iš molibdeno ir jo lydinių. Jis yra stabilus net išlydytame stikle, todėl stiklo pramonė plačiai naudojamamolibdenas kaip lydymosi elektrodai.

Iš jo lydinių gaminami strypai ir formos, skirtos vario, cinko ir aliuminio lydinių liejimui aukštu slėgiu. Su molibdenu plienas apdorojamas slėgiu - presavimo štampai, štampai, auskarų įtvarai. Pats molibdeno plienas taip pat labai patobulintas.