Volfram, molibden: qotishma qo'llanilishi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Tungstenni turli birikmalarda va sanoat kontsentratsiyasida o'z ichiga olgan tabiiy mineral birikmalar, agar qazib olish texnik va iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo'lsa - volfram, rudalardagi molibden, shuningdek berilliy, qalay, mis, vismut, ba'zan simob, surma, kumush, oltin, mishyak, tantal, oltingugurt, skandiy, niobiy - sayyora, ularning guruhi nomiga qaraganda, bunday noyob tuproq metallariga boy emas. Volfram rudasining tegishli komponenti - molibden, boshqalar kabi, boyitish jarayonida olinadi va selektiv yoki kollektiv konsentratlarga aylanadi.

Volfram qanday paydo bo'lgan

Shvetsiyalik kimyogar Karl Scheele, farmatsevt, o'z laboratoriyasida tajribalar o'tkazdi. U erda u marganets, bor, xlor, hatto insoniyat uchun kislorodni ham kashf etdi. U butun umri davomida kashfiyotlar qilishdan boshqa hech narsa qilmadi, buning uchun u Stokgolm Fanlar akademiyasiga qabul qilindi. Va hatto 1781 yilda o'limidan biroz oldin u o'zining sevimli ishini qilmadi.to‘xtadi va shu bilan bizga yana bir ajoyib sovg‘a berdi.

Tajriba paytida Karl Scheele volfram (keyinchalik uning sharafiga scheelit deb nomlangan mineral) hali noma'lum kislotaning tuzi ekanligini aniqladi. Bu juda katta kashfiyot edi, ammo ikki yil o'tgach, ispaniyalik kimyogarlar va uning shogirdlari ushbu mineraldan butunlay yangi elementni ajratib olishdi, bu esa sanoatdagi barcha postulatlarni ag'darib yubordi. Biroq, bu inqilob darhol sodir bo'lmadi, volfram qanday ajoyib xususiyatlarga ega ekanligi ma'lum bo'lishidan oldin bir asr o'tdi.

Ajratish

Koniga qarab barcha volfram rudalari ikki turga bo'linadi: ekzogen va endogen. Ulardan skarn, pegmatit, vena-tomir (gidrotermik), grazerli genetik rudalar turlari mavjud bo'lib, ular uchta asosiy ruda hosilalariga birlashgan. Bular volfram - qalay, volfram - molibden, volfram - polimetallar.

Ba'zida volfram pegmatitlarda topiladi, u erdan u ham, scheelit ham yo'lda olinadi, beril, kassiterit, tantal, niobatlar yoki spodumen qazib olinadi. Pegmatit konlari - allyuvial cho'l hosil bo'lish manbalari - asosan Janubi-Sharqiy Osiyo va Afrikada rivojlangan.

Aktsiyalar

Rudalardagi volfram, molibden granit intruziyalari bilan chambarchas bog'liq bo'lib, ularning apikal qismlarida tom cho'kindilari kuzatiladi, ko'pincha rudaning ichki va intruzivdan tashqari konlari bilan birga keladi.

Ular shaklidagi plashga o'xshash cho'kindi,ko'pincha tekis to'shak bilan izometrik va oval. Ustunsimon ruda jismlari va tartibsiz shaklga ega boʻlgan shaxobchalar ham mavjud. Molibden, volfram va boshqa noyob yer minerallari mavjud bo'lgan konlarning zaxiralari deyarli hech qachon katta zahiraga ega emas. Ruda bor-yoʻgʻi oʻnlab, juda kamdan-kam hollarda yuz minglab tonnaga baholanadi.

Ishlab chiqarish

Molibden, volfram va boshqa gidrotermal rudalar granit massivlarining ekzo- va endokontakt zonalarida joylashgan bo'lib, ular ancha chuqurlikda - bir kilometrgacha - butun bir qator tik cho'kish tomirlarini hosil qiladi, kamroq tez-tez u erda. venaning o'rtacha cho'kishi hisoblanadi. Bundan tashqari, birjalar mavjud. Ruda jismlari kvarts-volframit-kassiterit, kvarts-volframit qo'shimchalaridan, ko'pincha molibden, beril va vismutdan iborat bo'lib, kvarts-molibdenit-sheelit yoki kvarts-sheelit rudalari bilan kesishgan.

Odatda bunday rudalarda volfram, molibden va boshqa nodir tuproq metallari kam miqdorda bo'ladi: volfram yarim foizdan bir yarim foizgacha, ko'pincha - kamroq. Va bu bir necha ming yoki bir necha o'n minglab tonna ruda zaxiralari bilan, bu ham juda, juda kichik. Kon qazish odatda yer osti yoki ochiq usulda amalga oshiriladi.

Konchilik usullari

Volfram konlari qatlamlarni yiqitish yoki qazib olingan bloklardagi qatlamlarda gorizontal kattalashtirish orqali qazib olish usullarini o'z ichiga oladi. Tomirlarni to'ldirish usuli ham qo'llaniladi, bu tomirlar, skarn yoki greyzen konlarini qazib olishda yaxshi.

Ochiq yoʻlshutterworks, skarn yoki greisen konlari yoki plaserlar mavjudligini taklif qiladi. Volfram, molibden rudalari qazib olinadigan karerlarda odatda transport tizimi va tashqi damping ishlaydi. Bunday hollarda qazib olish deyarli to'liq mexanizatsiyalashgan - to'qson besh foiz. Ammo ish shu bilan tugamaydi. Rudalar boyitishni talab qiladi, chunki ularda atigi bir yarim foiz noyob tuproq metallari - volfram, molibden mavjud.

Depozitlar

Sobiq SSSR hududida volfram rudasining eng muhim konlari Qozogʻiston, Sharqiy Sibir va Uzoq Sharq, Kavkaz va Oʻrta Osiyoda oʻrganilgan. Ularning hammasi ham ishlab chiqilmayapti. Xorijda volfram va molibdenni qayta ishlash ayniqsa Janubiy Koreya va Xitoyda amalga oshiriladi. Dunyodagi eng muhim konlar mavjud. Bundan tashqari, volfram Portugaliya, Avstraliya, Kanada, Boliviya, AQSh, Fransiya, Avstriya va Turkiyada qazib olinadi.

Bu yerda shuni aytish kerakki, Janubi-Sharqiy Osiyo va uning Tinch okeanidagi rudalar zonasi yerdagi volfram zahiralarining oltmish foizdan ortigʻiga ega. Umuman olganda, sayyoramizning o'rganilgan konlarida volframning umumiy zaxiralari bir yarim million tonnadan kam. Masalan, har yili taxminan 4 278 200 tonna oltin qazib olinadi (zaxirada emas, balki foydalanishga topshiriladi)

Xususiyatlar

Eng o'tga chidamli metallardan biri bo'lgan volfram yuqori harorat bilan bog'liq bo'lgan barcha sohalarda tom ma'noda ajralmas hisoblanadi. Wolframium (W) kimyoviy elementi to'rtinchi guruhda qandaydavriy tizim. Uning atom massasi 183, 85 va soni 74. Ochiq kulrang rangi tufayli nomini oldi - nemis tilidan Wolf va Rahm "bo'ri" va "qaymoq" deb tarjima qilingan, so'zma-so'z - "bo'ri ko'pik". O'tga chidamliligiga qaramay, u oddiy haroratlarda barqaror. Volframni ta'minlovchi minerallar scheelit va volframitdir.

Volfram o'ta qattiq issiqlikka chidamli po'latlarning - yuqori tezlikda ishlaydigan va asbob-uskunalar po'latlarining, shuningdek, bir xil xususiyatlarga ega bo'lgan qotishmalarning - stellit, g'alaba va boshqalarning eng muhim tarkibiy qismlaridan biridir. Ammo biz har kuni toza volframni ko'ramiz, chunki u elektrotexnikada keng qo'llaniladi. Masalan, akkor lampalardagi volfram filamentlari. Bu radioelektronikada ham ajralmas hisoblanadi. Elektron qurilmalarda shu metalldan yasalgan katod va anodlar mavjud.

Qotishma navlari

Volfram va molibdenni qayta ishlash qiyin, lekin juda foydali. Sanoat bir nechta brendlarni biladi, ular orasida keng tarqalgan va kamroq. Volfram toza, qo'shimchalar va boshqa metallar bilan qotishmalarda. Shunday qilib, BP darajalari farqlanadi - volfram va reniyning qotishmasi; VL - qo'shimcha sifatida lantan oksidi bilan; VI - itriy oksidi bilan; VT - qo'shimcha sifatida toriy oksidi; VM - silika va toriy qo'shimchasi bilan; VA - kremniy-gidroksidi va alyuminiy qo'shimchalari bilan; HF - sof volfram.

Volfram qattiq qotishmalar uchun asos bo'lib xizmat qiladi va volfram va molibden qotishmasi boshqalar kabi issiqlikka chidamli. Shuningdek, uning ishtirokida aşınmaya bardoshli asbob po'lati tayyorlanadi. Ushbu qotishmalardandvigatellarning ko'plab qismlari - aviatsiya va kosmik, elektrovakuum qurilmalarida - turli qismlar va filamentlar ishlab chiqariladi. Ushbu metallning zichligi juda yuqori bo'lgani uchun u qarshi og'irliklar, o'qlar va artilleriya snaryadlari, ballistik raketalar uchun (parvozni barqarorlashtirish, volfram daqiqada yuz sakson ming aylanishga bardosh bera oladi), o'ta yuqori tezlikda ishlaydigan rotorlar uchun ishlatiladi., volfram, molibden kabi metallar ham ishlatiladi. Ularning qo'llanilishi, biz ko'rib turganimizdek, juda keng va hatto, nafis deyish mumkin.

Ilova joylari

Xrom, molibden, volfram kabi noyob tuproq metallarisiz bugungi kunda na tibbiyot, na yadro fizikasi qila olmaydi. Barcha volframlarning monokristallari rentgen nurlarining sintillyatsion detektorlari, shuningdek, boshqa ionlashtiruvchi nurlanishlar sifatida xizmat qiladi. Volfram ditelluridi (WTe_{2) issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda ishlatiladi. Hatto TIG payvandlashda ham elektrod sifatida volfram ishlatiladi.}

Volfram birikmalari ayniqsa keng qo'llaniladi. Metall va metall bo'lmagan tuzilmalarni qayta ishlash uchun kompozit materiallar va volfram karbidiga asoslangan qattiq qotishmalar kerak. Bu, ayniqsa, mashinasozlikda zarur: frezalash, tornalash, kesish, planirovka qilish. Qattiq qotishmalar endi quduqlarni burg'ilash va tog'-kon sanoati uchun ajralmas hisoblanadi va buning uchun bizga volfram, molibden kerak - ishlab chiqarish ular yordamida yangi texnologiyalarni o'zlashtirmoqda.

Noyob tuproqli metall buyumlar turlari

WS_{2 (volfram sulfid) - besh yuz daraja Selsiyga bardosh beradigan yuqori haroratli moy. Qattiq elektrolit ishlab chiqarilgan joyda (yuqori haroratli yonilg'i xujayralari) volfram trioksidi ishlatiladi. Toʻqimachilik, boʻyoq va lak sanoatida organik sintezda katalizator va pigment sifatida volfram birikmalaridan foydalangan holda sezilarli darajada yaxshilangan va murakkab texnologiyalar mavjud.}

Sanoat tarkibida volfram, molibden va boshqa noyob tuproq metallari bo'lgan juda ko'p turli xil mahsulotlar ishlab chiqaradi. Eng keng tarqalgan elektrodlar, sim, volfram kukuni, choyshab va novda. Elektrodlar hech qachon erimaydi va shuning uchun yuqori qotishma po'latlarni, rangli metallarni va turli xil kimyoviy tarkibga ega materiallarni payvandlash uchun ishlatilishi mumkin. Hech bir elektrod bunday yuqori quvvatli payvandni ta'minlay olmaydi.

Molibden

Molibden qotishmalari va molibdenning o'zi o'tga chidamli materiallardir. Sof shaklda u isitish moslamalari - elektr pechlari, hatto vodorodda 1600 ° S haroratda ishlaydiganlar uchun sim yoki lenta shaklida qo'llaniladi. Molibden qalay va sim radioelektron sanoatida zarur bo'lib, ular rentgen texnikasida ham qo'llaniladi, molibden rentgen naychalari, elektron lampalar va vakuum qurilmalari uchun turli qismlarni tayyorlash uchun ishlatiladi.

Bundan tashqari, molibden, volfram kabi, po'latlarni yaxshilash uchun keng qo'llaniladi. Molibden qo'shimchasi mustahkamlik, qattiqlik, korroziyaga chidamlilik, qattiqlikni oshiradi. Shuning uchun, volfram va molibden eng muhim mahsulotlarni yaratish uchun ishlatiladi va eng ko'pasosiy tafsilotlar. Qattiqlik uchun stellitlar - xrom va kob alt - aşınma qismlarining chetlarini payvandlash uchun bunday qotishma ichiga kiritiladi. Xrom, molibden, volfram - bunday qotishmani o'chirish deyarli mumkin emas. Shuningdek, unga kislotaga chidamli va issiqlikka chidamli qotishmalar bo'yicha birinchi o'rinlardan biri berildi.

Kosmos

Har qanday raketa va samolyot boshining terisidagi volfram va molibden qotishmasi. Kuchliligi bo'yicha volfram birinchi o'rinda, molibden ikkinchi o'rinda. Biroq, taxminan bir yarim ming daraja Selsiydagi haroratda o'ziga xos kuch molibden bilan qotishmalarni birinchi o'ringa olib keladi. Agar harorat yanada yuqori bo'lsa, volfram va tantal yengilmas. Molibden barcha uchuvchi kosmik kemalarning chuqurchalar panellarini, Yerga qaytayotgan kapsula va raketalarning qobiqlarini, issiqlik almashtirgichlarni, issiqlik qalqonlarini, qanot chekkalarini, stabilizatorlarni tayyorlash uchun ishlatiladi.

Mehnat sharoiti og'ir bo'lgan joyda noyob tuproq metallari yordam beradi. Bunday materialdan oksidlanish va gaz eroziyasiga yuqori qarshilik, yuqori quvvat va ta'sirga bardosh berish qobiliyatini kutish mumkin. Turboreaktiv va raketa dvigatellarining ko'plab qismlari, dum yubkalari, turbinalar, ko'krak qafaslari, boshqaruv sirtlari, raketa dvigatellari nozullari va boshqalar - molibden bu qiyin ishlarni bajaradi.

Yerda

Fosforik, sulfat va xlorid kislotalarda ishlaydigan uskunalar uchun istiqbolli materiallar molibden va uning qotishmalaridan tayyorlanadi. Eritilgan shishada ham barqaror, shuning uchun shisha sanoati keng qo'llaniladieritish uchun elektrod sifatida molibden.

Mis, rux va alyuminiy qotishmalarini yuqori bosimda quyish uchun tayoq va qoliplar uning qotishmalaridan tayyorlanadi. Molibden bilan po'latlar bosim ostida qayta ishlanadi - press qoliplari, matritsalar, pirsing tegirmonlarining mandrellari. Molibden po'latining o'zi ham ancha yaxshilangan.