טונגסטן, מוליבדן: יישום סגסוגת

תצורות מינרליים טבעיים המכילים טונגסטן תרכובות שונות בריכוזים תעשייתי שבו ייצור אפשרי מבחינה טכנית מבחינה כלכלית, - טונגסטן, מוליבדן עפרות, וכן בריליום, פח, נחושת, ביסמוט, מדי פעם כספית, אנטימון, כסף, זהב, ארסן, טנטלום, גופרית, סקנדיום, ניוביום - כוכב לכת כזה מתכות אדמה נדירות, כמו השם של הקבוצה הוא לא עשיר. עובר מרכיב טונגסטן עפרות - מוליבדן, כמו רוב אחרים, הוא מוסר תחת ריכוז והועבר תרכיזים סלקטיבית או קולקטיביים.

איך טונגסטן

כימאי שוודי קארל Scheele, רוקח בהכשרתו, ערך ניסויים במעבדה שלהם. שם הוא גילה את מנגן, בריום, כלור האנושי, אפילו חמצן. במהלך חייו, הוא לא עשה כלום כי לתגלית עבורו והוא אושפז האקדמיה למדעים בשטוקהולם. אפילו זמן קצר לפני מותו ב 1781, הוא הפסיק את מה שהוא אוהב לא עוסק, ובכך לנו עוד מתנה נפלאה.

הפקת ניסיון, קארל Scheele גילה טונגסטן כי (מינרל, בשם בהמשך scheelite כבודו) - המלח עדיין כמה חומצה ידועה. זה היה גילוי גדול, אבל רק כעבור שנתי כימאים מספרד ותלמידיו בודדו מותג מינרל זה אלמנט חדש ששינה את כל ההנחות בענף. עם זאת, ההפיכה התרחשה לא בבת אחת, במאה הקודמת, לפני שהתברר מה המאפיינים יוצאי הדופן יש טונגסטן.

חלוק

בהתאם לשדה כל עפרות טונגסטן נחלקות לשני סוגים: אקסוגניים אנדוגני. בין אלה האחרונים הם skarn, pegmatite, סטרינגר ורידים (הידרותרמיות) greyzerovye סוגים גנטיים של עפרות, אשר משולבות לשלוש תצורות עפרות ראשיות. טונגסטן זה - פח, טונגסטן - מוליבדן, טונגסטן - polymetals.

לפעמים, טונגסטן נמצא pegmatites, שממנו מופק ו scheelite לאורך הדרך, המובילה בייצור בריל, קסיטריט, niobate טנטלום או spodumene. שדה Pegmatitnye - מקורות של הסחף - מפותח ביותר בדרום מזרח אסיה ובאפריקה.

מניות

טונגסטן, מוליבדן העפרות קשור קשר הדוק עם חדירות גרניט, חלקי הפסגה שלהם, שבו ישנם מרבצי prikrovlevye, לעתים קרובות מלוות stockworks עפרות הוא תוך nadintruzivnymi.

הם יוצרים הם פיקדונות plascheobraznye, איזומטרי אובלי אם בעיקר במצעים החופה. ובכן מסומנים וגופי עפרות סוג כמו עמודי צורה לא סדירה stockworks. עתודות פיקדון שבו יש מוליבדן, טונגסטן, ומינרלי אדמה נדירים, כמעט אף פעם אין עתודות גדולות. בצר מוערך רק עשרות, מאוד נדיר של מאות אלפי טונות.

חילוץ

מוליבדן, טונגסטן ואזורי עפרות הידרותרמיות אחרים הם מערכי endocontact exo- והגרניט אשר הטופס שני ארוכות עמוק למדי - עד קילומטר - הסדרה כולה חיה ירידה תלולה הוא חוטי ירידה בממוצע פחות משמעותית. כמו כן נמצא stockworks. הגופים עפרות נוצרים קוורץ-wolframite, קסיטריט, תכלילים wolframite-קוורץ, לעתים קרובות עם מוליבדן, בריליום bismuthinite, וביניהם קוורץ-molybdenite-scheelite עפרות קוורץ-scheelite.

בדרך כלל במחצבים כגון מכיל טונגסטן, מוליבדן, מתכת הארץ נדירה בכמויות קטנות אחרת: מהמחצית-טונגסטן לאחת וחצי אחוזים, יותר - פחות. וזה למרות עתודות עפרות של כמה אלפי או עשרות אלפי טונות, וזה גם מאוד, מאוד קטן. הכרייה מתבצעת בדרך כלל שיטות בורות מתחת לאדמה או פתוח.

שיטות ייצור

פיקדונות טונגסטן לערב שיטות חילוץ או שכבות קריסה או עפרות הצטמקות שכבות אופקיות של בלוקים פסולת. משמשת גם וטעינת שיטה כי גם בפיתוח של חיה, פיקדונות skarn או greisen.

שיטה פתוחה מניחה shtorkverkov, פיקדונות skarn או greisen או מכונות עבור החדרה. על הבורות, אשר מייצרת עפרות טונגסטן, מוליבדן, בדרך כלל פועל מערכת תחבורת שלכת חיצונית. במקרים אלה, ייצור הוא כמעט ממוכן לחלוטין - תשעים וחמישה אחוז. אבל העבודה לא נגמרת כאן. ביקוש Ore עשרה, מאז רק מקסימום של אחד וחצי אחוזים שהם מכילים מתכות אדמה נדירות - טונגסטן, מוליבדן.

פיקדון

בברית המועצות לשעבר הפיקדונות המשמעותיים ביותר של עפרות טונגסטן בחנו בקזחסטן, מזרח סיביר והמזרח הרחוק, הקווקז ומרכז אסיה. לא כולם מפותחים. עיבוד חו"ל של טונגסטן מוליבדן מתבצע בעיקר רב בדרום קוריאה וסין. ישנם הפיקדונות המשמעותיים ביותר בעולם. בנוסף, טונגסטן הוא ממולכד ב פורטוגל, אוסטרליה, קנדה, בוליביה, ארצות הברית, צרפת, אוסטריה וטורקיה.

זה חייב להיות אמר כי אסיה ודרום-מזרח חגורת עפרות פסיפיק שלה הם יותר משישים אחוזים מעתודות טונגסטן עלי אדמות. בסך הכל, מסך היתרות פיקדונות בחנו של כדור הארץ טונגסטן הרבה פחות אחד וחצי מיליון טון. לדוגמה, זהב מופק מדי שנה (לא במניות, כלומר להניע), כ 4,278,200 טון.

המאפיינים

בהיותה אחת המתכות העקשניות ביותר, טונגסטן הופך כמעט הכרחי בכל התחומים קשורים עם הטמפרטורות הגבוהות. כפי יסוד כימי Wolframium (W) מאוחסן בקבוצה הרביעית של המערכת התקופתית. המשקל האטומי שלה של 183.85, והמספר 74. זה נקרא בגלל הצבע האפור הבהיר שלה - עם גרמניה וולף הרם מתורגם כמו "זאב" ו "שמנת", אם ממש - "קצף זאב". למרות refractoriness, יציב בטמפרטורות נורמליות. מינרלים באספקת טונגסטן - wolframite, scheelite ו.

טונגסטן - אחד המרכיבים העיקריים של פלדה ועמידה בפני חום של Superhard - מהירות כלי גבוהה, וכן סגסוגות עם אותם המאפיינים - stellite, נצחונות וכן הלאה. אבל טונגסטן טהור, אנו רואים כל יום, כי זה נעשה שימוש נרחב בהנדסת חשמל. לדוגמא, ב נימת מנורות נימת טונגסטן. כמו כן, הוא חיוני בתחום האלקטרוניקה. יש מכשירים אלקטרוניים קתודה לבין האנודה של המתכת.

סגסוגות מותג

עיבוד של טונגסטן ומורכב מוליבדן, אבל מאוד מועיל. תעשייה יודעת כמה מותגים, שחלקם נפוצים יותר ופחות. טונגסטן הוא נקי, עם תוספות וסגסוגות עם מתכות אחרות. לפיכך, חותמת שונה BP - טונגסטן סגסוגת רניום; VL - עם תחמוצת לנתן כמו dopant; VI - עם yttria; VT - כמו תחמוצת תוריום כתוסף; VM - סיליקה מסוממים עם תוריום; VA - עם תוספות אלומיניום וסיליקה; RF - טונגסטן טהור.

טונגסטן הוא הבסיס סגסוגת קרביד טונגסטן מוליבדן - superalloy, כמו כמה אחרים. כמו כן בהשתתפותו מתכוננים פלדת כלי-ידים. סגסוגות אלה לעשות הרבה חלקי מנוע - תעופה וחלל, במכשירים אלקטרוניים אחרים - חלקים שונים הנימה. מאז צפיפות של המתכת היא מאוד גבוהה, הוא משמש counterweights, לקליעים פגזי ארטילריה, טילים בליסטיים (מסנן ייצוב, טונגסטן לעמוד אחד מאה ו שמונים אלף סיבובים לדקה) עבור הרוטורים במהירות גבוהה משמשים גם מתכות כגון טונגסטן מוליבדן. השימוש בהם, כפי שאנו רואים, מאוד רחב, ויש שיאמרו אף מעודן.

תחומי יישום

ללא מתכות אדמה נדירות אלה, מה הם כרום, מוליבדן, טונגסטן, היום, לא יכול לעשות שום רפואה או פיזיקה גרעינית. גבישים יחידים של טונגסטטים הם גלאי נצנץ, רנטגן, כמו גם קרינה מייננת אחרת. ditelluride טונגסטן (WTE ₂₎ משמש להמרת אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית. אפילו ארגון קשת ריתוך באמצעות טונגסטן כמו אלקטרודה.

במיוחד בשימוש נרחב מתחם טונגסטן. חומרים מרוכבים וסגסוגות מוצקים בעל בסיס טונגסטן קרביד, נחוצים עיבוד של שני מתכות מבנים שאינם מתכתיים. זה חשוב במיוחד המכונה: טחינה, מפנה, סִתוּת, הקצעה. אל תעשה עכשיו בלי קרביד במהלך קידוח כרייה, ולשם כך אנו זקוקים טונגסטן, מוליבדן - ייצור מאסטרינג כל הטכנולוגיה החדשה איתם.

סוגי מוצרים של מתכות אדמה נדירה

WS ₂ (גפרתי טונגסטן) - גריז בטמפרטורה גבוהה עמידה עד חמש מאות מעלות צלזיוס. איפה האלקטרוליט המוצק מורכב (תאי דלק בטמפרטורה גבוהה) משמשים trioxide טונגסטן. תעשיית טקסטיל, הצבע השתפרה מאוד ומסובך טכנולוגיות, באמצעות כמתחם זרז טונגסטן פיגמנט עם סינתזות אורגניות.

תעשייה מייצרת כמות עצומה של מוצרים שונים, אשר הכילו טונגסטן, מוליבדן מתכות אדמה נדירות אחרות. הסוג הנפוץ ביותר - זה אלקטרודות, חוטים, טונגסטן אבקה, גיליון rod-. אלקטרודות לא נמסו ולכן יכולות לשמש ריתוך פלדות סגסוגת גבוהה, מתכות אל-ברזליות וחומרים עם קומפוזיציות כימיות שונות. אף אחד אלקטרודה אינו מספק עוצמת ריתוך גבוהה כזו.

מוליבדן

סגסוגות מוליבדן, והוא קשור חומרים עקשנים. בצורתה הטהורה זה משמש בצורה של חימום חוט או סרט - תנורים, אפילו עובד מימן בטמפרטורה 1600 מעלות צלסיוס פח ותיל מוליבדן הדרושים בענף האלקטרוניקה, הם משמשים טכנולוגיית רנטגן של מוליבדן מיוצר במגוון חלקים עבור צינורות רנטגן, שפופרות אלקטרונים, צינורות ואקום.

יתר על כן, מוליבדן, טונגסטן כמו שימוש נרחב מאוד לשפר פלדות. תוסף מו מגביר את כוחו, hardenability, עמידות בפני קורוזיה, קשיחות. לכן, טונגסטן מוליבדן המשמשים ליצירת החלקים הקריטיים ביותר ואת הפרטים החשובים ביותר. לקבלת קשיות כאלה סגסוגת Stellite הציג - כרום קובלט, כדי לחפוף את חלקי הקצה עובדים ללבוש. כרום, מוליבדן, טונגסטן - סגסוגת זו היא כמעט בלתי אפשרי למחוק. כמו כן, הוא נתן לאחד המקומות הראשונים במספר של חומצה ו סגסוגות חום עמיד.

חלל

סגסוגת של טונגסטן מוליבדן בהרכב של ציפוי ראש שום טילים ומטוסים. על ידי כוח וולפראם הראשון, השני - מוליבדן. עם זאת, כוח ספציפי בטמפרטורות של אלף חמש מאות מעלות צלזיוס פלטי סגסוגות עם מוליבדן מלכתחילה. אם הטמפרטורה היא גבוהה אף יותר - טונגסטן טנטלום הם בלתי מנוצחים. לוח חלת דבש מוליבדן עשוי צדף כמוסת חללית התעופה וטילים כי הם חזרו לכדור הארץ, מחליפים חום, מגן חום, חתוך את קצות כנפיים, מייצבים.

איפה תנאי עבודה כבדים, לעזור מתכות אדמה נדירות. מחומר כזה יכול לצפות לשחיקת חמצון התנגדות וגז גבוה, חוזק גבוה ויכולת להחזיק את הבעיטה. מנועי סילון ורקטות פרטים רבים, חצאיות נגררות, להבי טורבינה, חרירי דשים, משטחי שליטה, חרירי טילים, וכו '- כל המסמכים הללו קשים להתמודד מוליבדן.

על פני כדור הארץ

חומרים פוטנציאליים עבור ציוד הפועלות מדיום של זרחתית, גופרתית וחומצה הידרוכלורית, עשויים מוליבדן וסגסוגות שלה. הוא מתנגד אפילו הזכוכית המותכת, ולכן תעשיית הזכוכית עושה שימוש נרחב מוליבדן אלקטרודות להתכה.

מ מוטה מיוצר סגסוגות שלה, תבניות ליציקה בלחץ גבוהה של נחושת, סגסוגות אבץ ואלומיניום. מאז פלדת מוליבדן שטופלה בלחץ - האיל, מת, טחנות פירסינג mandrel. הופכים בעצמם מוליבדן גם משפר באופן משמעותי.