Вольфрам, молибден: эритме колдонуу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-02 13:58

Кен казып алуу техникалык жактан мүмкүн болгон жана экономикалык жактан максатка ылайыктуу болгон учурда ар кандай кошулмаларда жана өнөр жай концентрацияларында вольфрамды камтыган табигый минералдык түзүлүштөр - рудалардагы вольфрам, молибден, ошондой эле бериллий, калай, жез, висмут, кээде сымап, сурьма, күмүш, алтын, мышьяк, тантал, күкүрт, скандий, ниобий - планета, алардын тобунун атына караганда, мындай сейрек кездешүүчү металлдарга бай эмес. Вольфрам рудасынын тиешелүү компоненти - молибден, башка көпчүлүк сыяктуу эле, байытуу учурунда алынып, тандалып алынган же жамааттык концентраттарга айландырылат.

Вольфрам кантип пайда болгон

Швециялык химик Карл Шееле, фармацевт, өзүнүн лабораториясында эксперименттерди жүргүзгөн. Ал жерден марганецти, барийди, хлорду, жада калса адамзат үчүн кычкылтекти ачкан. Өмүр бою ал Стокгольм Илимдер академиясына кабыл алынган ачылыштардан башка эч нерсе кылган эмес. Ал эми 1781-жылы өлүмүнө аз калганда, ал сүйүктүү ишин кылган эмес.токтоп, бизге дагы бир сонун белек тартуулады.

Эксперимент кылып жатып, Карл Шееле вольфрам (кийин анын урматына шеелит деп аталган минерал) али белгисиз кислотанын тузу экенин аныктаган. Бул абдан чоң ачылыш болгон, бирок эки жылдан кийин гана Испаниядан келген химиктер жана анын окуучулары бул минералдан таптакыр жаңы элементти бөлүп алышкан, бул өнөр жайдагы бардык постулатты тескери бурган. Бирок бул революция дароо болгон жок, вольфрам кандай өзгөчө касиеттерге ээ экени айкын болгонго чейин бир кылым өттү.

Бөлүү

Кен жайына жараша бардык вольфрам рудалары эки түргө бөлүнөт: экзогендик жана эндогендик. Акыркылардын арасында генетикалык рудалардын скарндык, пегматиттик, вена-веналык (гидротермдик), грейзердик түрлөрү бар, алар үч негизги руда формациясына бириккен. Булар вольфрам - калай, вольфрам - молибден, вольфрам - полиметалдар.

Кээде вольфрам пегматиттерде кездешет, ал жерден ал да, шеелит да жол боюнда алынат, берилл, касситерит, тантал, ниобат же сподумен казылып алынат. Пегматит кендери - аллювиалдык топурактардын пайда болуу булактары - көбүнчө Түштүк-Чыгыш Азияда жана Африкада өнүккөн.

Акциялар

Вольфрам, рудалардагы молибден гранит интрузиялары менен тыгыз байланышта, алардын апикалдык бөлүктөрү, мында чатырдын чөкмөлөрү байкалат, көбүнчө руданын штокворктары менен коштолот, ички жана интрузивден жогору.

Формасы боюнча плащ сымал кендер,изометрдик жана сүйрү, көбүнчө жалпак төшөк менен. Мамычалуу руда тулкулары жана туура эмес формадагы штокверктер да бар. Молибден, вольфрам жана башка сейрек кездешүүчү минералдар бар кендердин запастары дээрлик эч качан чоң запастарга ээ эмес. Руда болгону ондогон, өтө сейрек болсо жүз миңдеген тонна деп бааланат.

Өндүрүш

Молибден, вольфрам жана башка гидротермалдык рудалар гранит массивдеринин экзо- жана эндоконтакттык зоналарында жайгашкан, алар бир топ тереңдикте – бир километрге чейин – бүтүндөй тик тереңдиктеги тамырлардын сериясын түзүшөт, ал жерде азыраак кездешет. тамырдын орточо чөкүүсү болуп саналат. Стокворктар да бар. Руда тулкулары кварц-волфрамит-касситерит, кварц-волфрамит кошулмаларынан, көбүнчө молибден, берилл жана висмут менен, кварц-молибденит-шеелит же кварц-шеелит рудалары менен кесилишкен.

Адетте мындай рудаларда вольфрам, молибден, башка сейрек кездешүүчү металлдар аз өлчөмдө болот: вольфрам жарым пайыздан бир жарым пайызга чейин, көбүнчө - азыраак. Ал эми бул бир нече миң же бир нече он миңдеген тонна кендин запасы менен, бул да абдан, өтө аз. Кенди казып алуу, адатта, жер астындагы же ачык ыкма менен жүргүзүлөт.

Тоо-кен казып алуу ыкмалары

Вольфрам кендери тоо-кен казып алуу ыкмаларын камтыйт же катмарларды кулатып же руданы горизонталдуу чоңойтуу менен, казылып алынган блоктордун катмарларында. Тамырларды, скарнды же грейзен кендерин казып алууда жакшы.

Ачык жолжапкычтардын, скарндык же грейзендик кендердин же лейзерлердин болушун сунуштайт. Вольфрам, молибден рудасы казылып алынган карьерлерде көбүнчө транспорттук система жана сырттан таштоо иштейт. Бул учурларда тоо-кен казып алуу толук дээрлик механикалаштырылган - токсон беш процент. Бирок иш муну менен эле бүтпөйт. Рудалар байытууну талап кылат, анткени аларда эң көп дегенде бир жарым пайыз сейрек кездешүүчү металлдар – вольфрам, молибден бар.

Депозиттер

Мурунку СССРдин территориясында Казакстанда, Чыгыш Сибирде жана Ыраакы Чыгышта, Кавказда жана Орто Азияда вольфрам рудасынын эн маанилуу кендери чалгындалган. Алардын баары эле иштелип чыккан жок. Чет өлкөлөрдө вольфрамды жана молибденди кайра иштетүү өзгөчө Түштүк Корея менен Кытайда жүргүзүлөт. Дүйнөдө эң маанилүү кендер бар. Мындан тышкары, вольфрам Португалия, Австралия, Канада, Боливия, АКШ, Франция, Австрия жана Түркияда казылып алынат.

Бул жерде Туштук-Чыгыш Азияда жана анын Тынч океандагы кен тилкесинде жер жузундегу вольфрамдын бардык запастарынын алтымыш проценттен ашыгы бар экендигин айтуу керек. Бардыгы болуп планетанын чалгындалган кендеринде вольфрамдын жалпы запастары бир жарым миллион тоннадан алда канча аз. Мисалы, жылына болжол менен 4 278 200 тонна алтын казылып алынат (запаста эмес, пайдаланууга берилет)

Касиеттер

Эң отко чыдамдуу металлдардын бири болгон вольфрам жогорку температура менен байланышкан бардык аймактарда сөзсүз керек. Кантип химиялык элемент Wolframium (W) төртүнчү топко киретмезгилдик система. Анын атомдук массасы 183, 85 жана саны 74. Ал өзүнүн ачык боз түсүнөн улам атын алган - немис тилинен Wolf жана Rahm "карышкыр" жана "каймак", түз маанисинде - "карышкыр көбүгү" деп которулат. Анын отко чыдамдуулугуна карабастан, ал кадимки температурада туруктуу. Вольфрамды камсыз кылган минералдар шеелит жана вольфрамит.

Вольфрам өтө катуу ысыкка чыдамдуу болоттордун - жогорку ылдамдыктагы жана инструменталдык болоттордун, ошондой эле бирдей касиетке ээ эритмелердин - стеллиттин, утуштун жана башкалардын эң маанилүү компоненттеринин бири болуп саналат. Бирок биз күн сайын таза вольфрамды көрүп турабыз, анткени ал электротехникада кеңири колдонулат. Мисалы, ысытуу лампаларындагы вольфрам жиптери. Бул радиоэлектроникада да зарыл. Электрондук түзмөктөрдө бул металлдан жасалган катоддор жана аноддор бар.

Эритме класстары

Вольфрам менен молибденди иштетүү кыйын, бирок өтө пайдалуу. Өнөр жай бир нече бренддерди билет, алардын арасында кеңири таралган жана азыраак. Вольфрам таза, кошумчалары жана башка металлдар менен эритмелери бар. Ошентип, BP класстары айырмаланат - вольфрам жана рений эритмеси; VL - кошумча катары лантан оксиди менен; VI - иттрий оксиди менен; VT - кошумча катары торий оксиди; VM - кремнезем жана торий кошулмасы менен; VA - кремний-щелочтук жана алюминий кошумчалары менен; HF - таза вольфрам.

Вольфрам катуу эритмелер үчүн негиз болуп кызмат кылат, ал эми вольфрам менен молибдендин эритмеси башкалар сыяктуу ысыкка чыдамдуу. Ошондой эле, анын катышуусу менен эскирүүгө туруктуу аспап болот даярдалат. Бул эритмелерденкыймылдаткычтардын көптөгөн тетиктери - авиациялык жана космостук, электровакуумдук приборлордо - ар кандай тетиктер жана жиптер жасалат. Бул металлдын тыгыздыгы өтө жогору болгондуктан, ал каршы салмак үчүн, ок жана артиллериялык снаряддар үчүн, баллистикалык ракеталар үчүн (учууну турукташтыруу, вольфрам мүнөтүнө жүз сексен миң революциянын бардыгына туруштук бере алат), ультра жогорку ылдамдыктагы роторлор үчүн колдонулат., вольфрам, молибден сыяктуу металлдар да колдонулат. Алардын колдонуу, биз көрүп тургандай, абдан кенен жана бир гана, жарашыктуу деп айтууга болот.

Колдонуу аймактары

Хром, молибден, вольфрам болгон бул сейрек кездешүүчү металлдарсыз бүгүнкү күндө медицина да, ядролук физика да жасай албайт. Бардык вольфрамдардын монокристаллдары рентген нурларынын, ошондой эле башка иондоштуруучу нурлануунун сцинтилляциялык детекторлору катары кызмат кылат. Вольфрам дителлюриди (WTe_{2) жылуулук энергиясын электр энергиясына айландыруу үчүн колдонулат. Атүгүл TIG ширетүүсүндө электрод катары вольфрам колдонулат.}

Вольфрам кошулмалары өзгөчө кеңири колдонулат. Композиттик материалдар жана вольфрам карбидинин негизиндеги катуу эритмелер металлдарды да, металл эмес конструкцияларды да иштетүү үчүн керек. Бул өзгөчө машина курууда зарыл: фрезерлөө, токардык, кесүү, пландоо. Катуу эритмелер азыр скважиналарды бургулоодо жана тоо-кен тармагында ажырагыс болуп саналат, ал үчүн вольфрам, молибден керек - өндүрүш алардын жардамы менен жаңы технологияларды өздөштүрүүдө.

Сейрек кездешүүчү металл буюмдарынын түрлөрү

WS_{2 (волфрам сульфиди) - беш жүз градус Цельсийге чейин туруштук бере ала турган жогорку температурадагы май. Катуу электролит өндүрүлгөн жерде (жогорку температурадагы күйүүчү май клеткалары) вольфрам триоксиди колдонулат. Текстиль, боёк жана лак өнөр жайы вольфрам кошулмаларын катализатор жана органикалык синтезде пигмент катары колдонуу менен бир топ жакшыртылган жана татаал технологияларга ээ.}

Өнөр жай вольфрам, молибден жана башка сейрек кездешүүчү металлдарды камтыган эбегейсиз көп түрдүү продукцияны чыгарат. Көбүнчө электроддор, зым, вольфрам порошок, барак жана таякча болуп саналат. Электроддор эч качан эрибейт, ошондуктан жогорку легирленген болотторду, түстүү металлдарды жана ар кандай химиялык составдагы материалдарды ширетүүдө колдонулушу мүмкүн. Башка эч бир электрод мынчалык күчтүү ширетүүнү камсыз кыла албайт.

Молибден

Молибден эритмелери жана молибдендин өзү отко чыдамдуу материалдар. Таза түрүндө, ал 1600 ° C температурада суутек менен иштеген электр мештери - жылытуу аппараттар үчүн зым же лента түрүндө колдонулат. Молибден калай жана зым радиоэлектрондук өнөр жайына керек, алар рентгендик инженерияда да колдонулат, молибден рентген түтүктөрүнүн, электрондук лампалардын жана вакуумдук приборлордун ар кандай тетиктерин жасоодо колдонулат.

Мындан тышкары, молибден вольфрам сыяктуу болотту жакшыртуу үчүн кеңири колдонулат. Молибден кошумчасы күчтү, катууланууну, коррозияга туруктуулукту, бышыктыкты жогорулатат. Ошондуктан, вольфрам жана молибден абдан маанилүү буюмдарды түзүү үчүн колдонулат жана абданнегизги маалымат. Катуулугу үчүн мындай эритмеге стеллиттер - хром жана кобальт эскирүүчү тетиктердин четтерин ширетүү үчүн киргизилет. Chrome, молибден, вольфрам - мындай эритме жок кылуу дээрлик мүмкүн эмес. Ошондой эле ага кислотага жана ысыкка чыдамдуу эритмелер боюнча биринчи орундардын бири берилди.

Космос

Ар кандай ракетанын жана учактын башынын терисиндеги вольфрам менен молибдендин эритмеси. Күч жагынан вольфрам биринчи, молибден экинчи орунда турат. Бирок, бир жарым миң градус Цельсийге жакын температурада салыштырма күч молибден менен эритмелерди биринчи орунга алып келет. Температура дагы жогору болсо, анда вольфрам жана тантал жеңилбес. Молибден бардык учуучу космостук кемелердин бал панелдерин, Жерге кайтып келүүчү капсулаларды жана ракеталардын снаряддарын, жылуулук алмаштыргычтарды, жылуулук калканчтарын, канаттын четтерин, стабилизаторлорду жасоо үчүн колдонулат.

Эмгек шарты оор болгон жерде сейрек кездешүүчү металлдар жардам берет. Мындай материалдан кычкылданууга жана газ эрозиясына жогорку туруктуулукту, жогорку күчтү жана таасирге туруштук берүү жөндөмүн күтүүгө болот. Турбореактивдүү жана ракеталык кыймылдаткычтардын көптөгөн бөлүктөрү, куйрук юбкалары, турбинанын калпактары, сопло жапкычтары, башкаруу беттери, ракета кыймылдаткычынын учтары жана башкалар - молибден бул оор жумуштардын баарын аткарат.

Жерде

Фосфор, күкүрт жана туз кислоталарында иштеген жабдуулар үчүн перспективдүү материалдар молибден жана анын эритмелеринен жасалган. Ал эриген айнекте да туруктуу, ошондуктан айнек өнөр жайы кеңири колдонулатмолибден эрүү үчүн электроддор катары.

Жез, цинк жана алюминий эритмелерин жогорку басымда куюу үчүн таякчалар жана калыптар анын эритмелеринен жасалган. Молибден менен болоттор басым астында иштетилет - пресс-штамптар, штамптар, пирсингдик тегирмендердин мандрлары. Молибден болоттун өзү да абдан жакшыртылган.