Wolfram, molybdæn: påføring af legering

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 13:52

Naturlige mineralformationer, der indeholder wolfram i forskellige forbindelser og industrielle koncentrationer, når minedrift er teknisk mulig og økonomisk gennemførlig - wolfram, molybdæn i malme, samt beryllium, tin, kobber, vismut, lejlighedsvis kviksølv, antimon, sølv, guld, arsen, tantal, svovl, scandium, niobium - planeten, at dømme efter navnet på deres gruppe, er ikke rig på sådanne sjældne jordarters metaller. En associeret komponent af wolframmalm - molybdæn, som de fleste andre, udvindes under berigelse og omdannes til selektive eller kollektive koncentrater.

Hvordan wolfram fremstod

Den svenske kemiker Karl Scheele, en farmaceut af uddannelse, udførte eksperimenter i sit eget laboratorium. Der opdagede han mangan, barium, klor, endda ilt til menneskeheden. Hele sit liv gjorde han ikke andet end at gøre opdagelser, for hvilke han blev optaget i Stockholms Videnskabsakademi. Og selv kort før sin død i 1781 gjorde han ikke sin yndlingsting.stoppede og gav os dermed endnu en vidunderlig gave.

Mens han eksperimenterede, opdagede Karl Scheele, at wolfram (et mineral senere navngivet scheelite til hans ære) er et s alt af en stadig ukendt syre. Det var en kæmpe opdagelse, men kun to år senere isolerede kemikere fra Spanien og hans elever et helt nyt grundstof fra dette mineral, hvilket vendte op og ned på alle postulater i industrien. Denne revolution skete dog ikke med det samme, der gik et århundrede, før det blev klart, hvilke ekstraordinære egenskaber wolfram har.

Separation

Afhængig af forekomsten er alle wolframmalme opdelt i to typer: eksogene og endogene. Blandt de sidstnævnte er skarn, pegmatit, vene-vene (hydrotermisk), græsningstyper af genetiske malme, som er kombineret i tre hovedmalmformationer. Disse er wolfram - tin, wolfram - molybdæn, wolfram - polymetaller.

Nogle gange findes wolfram i pegmatitter, hvorfra både det og scheelite udvindes undervejs, ved at udvinde beryl, cassiterit, tantal, niobater eller spodumen. Pegmatitaflejringer - kilder til alluvial placerdannelse - udvikles mest af alt i Sydøstasien og Afrika.

Aktier

Wolfram, molybdæn i malme er nært beslægtet med granitindtrængninger, deres apikale dele, hvor tagaflejringer observeres, ganske ofte ledsaget af malmlagerværker, både intra- og supra-intrusive.

De er kappelignende aflejringer i form,isometrisk og oval med oftest fladt sengetøj. Der er også søjleformede malmlegemer og uregelmæssigt formede lagerværker. Reserverne af aflejringer, hvor molybdæn, wolfram og andre sjældne jordarters mineraler er til stede, har næsten aldrig store reserver. Malm anslås til kun ti, meget sjældent hundredtusindvis af tons.

Produktion

Molybdæn, wolfram og andre hydrotermiske malme er placeret i zonerne med exo- og endokontakt af granitmassiver, som danner ret udvidet i dybden - op til en kilometer - hele serier af årer med stejle dyk, meget sjældnere der er et gennemsnitligt dyk i venen. Der er også lagerværker. Malmlegemer er sammensat af kvarts-wolframit-cassiterit, kvarts-wolframit indeslutninger, ofte med molybdæn, beryl og vismut, blandet med kvarts-molybdenit-scheelit eller kvarts-scheelit malme.

Sædvanligvis indeholder sådanne malme wolfram, molybdæn, andre sjældne jordarters metal i små mængder: wolfram fra en halv procent til halvanden procent, oftere - mindre. Og det er med malmreserver på flere tusinde eller flere titusinder af tons, hvilket også er meget, meget lille. Minedrift udføres norm alt ved hjælp af underjordiske eller åbne grube-metoder.

Minedriftsmetoder

Wolframaflejringer involverer minedriftsmetoder enten ved at kollapse lag eller ved at forstørre malm vandret i lag i mineblokke. Goaf backfill-metoden bruges også, hvilket er godt, når man udvinder årer, skarn eller greisen-aflejringer.

Åben vejtyder på tilstedeværelsen af skodderværker, skarn eller greisen aflejringer eller placers. I stenbrud, hvor der udvindes wolfram, molybdænmalm, fungerer et transportsystem og ekstern dumpning norm alt. I disse tilfælde er minedrift næsten fuldstændig mekaniseret - femoghalvfems procent. Men arbejdet slutter ikke her. Malme kræver forædling, da de kun indeholder sjældne jordarters metaller - wolfram, molybdæn, på maksim alt halvanden procent.

Indlån

På det tidligere USSRs territorium er de vigtigste forekomster af wolframmalm blevet udforsket i Kasakhstan, Østsibirien og Fjernøsten, Kaukasus og Centralasien. Ikke alle af dem er under udvikling. I udlandet udføres behandlingen af wolfram og molybdæn især i Sydkorea og Kina. Der er de mest betydningsfulde indskud i verden. Derudover udvindes wolfram i Portugal, Australien, Canada, Bolivia, USA, Frankrig, Østrig og Tyrkiet.

Det skal siges her, at Sydøstasien og dets stillehavsmalmbælte har mere end tres procent af alle wolframreserver på jorden. I alt i de udforskede aflejringer på planeten er de samlede reserver af wolfram meget mindre end halvanden million tons. For eksempel udvindes omkring 4.278.200 tons guld årligt (ikke i reserver, men taget i brug)

Properties

Volfram er et af de mest ildfaste metaller, og det er bogstaveligt t alt uundværligt i alle områder, der er forbundet med høje temperaturer. Hvordan det kemiske grundstof Wolframium (W) er i den fjerde gruppeperiodiske system. Dens atommasse er 183, 85 og nummer 74. Den har fået sit navn på grund af sin lysegrå farve - fra det tyske Wolf og Rahm er oversat til "ulv" og "creme", bogstaveligt t alt - "ulveskum". På trods af sin ildfasthed er den stabil ved almindelige temperaturer. Mineralerne, der leverer wolfram, er scheelite og wolframit.

Tungsten er en af de vigtigste komponenter i superhårde varmebestandige stål - højhastigheds- og værktøjsstål, samt legeringer med de samme egenskaber - stellit, win og så videre. Men vi ser ren wolfram hver dag, fordi det er meget brugt i elektroteknik. For eksempel wolframfilamenter i glødelamper. Det er også uundværligt i radioelektronik. Elektroniske enheder har katoder og anoder lavet af dette metal.

legeringskvaliteter

Bearbejdning af wolfram og molybdæn er vanskelig, men ekstremt rentabel. Branchen kender flere mærker, blandt hvilke der er mere almindelige og færre. Wolfram er rent, med tilsætningsstoffer og i legeringer med andre metaller. Således adskiller BP-kvaliteter sig - en legering af wolfram og rhenium; VL - med lanthanoxid som tilsætningsstof; VI - med yttriumoxid; VT - thoriumoxid som tilsætningsstof; VM - med silica og thoriumadditiv; VA - med silicium-alkali og aluminium additiver; HF - ren wolfram.

Wolfram tjener som grundlag for hårde legeringer, og en legering af wolfram og molybdæn er varmebestandig, ligesom nogle andre. Også med hans deltagelse fremstilles slidbestandigt værktøjsstål. Fra disse legeringermange dele af motorer er lavet - luftfart og rum, i elektrovakuum enheder - forskellige dele og filamenter. Da tætheden af dette metal er meget høj, bruges det til modvægte, til kugler og artillerigranater, til ballistiske missiler (flyvestabilisering, wolfram kan modstå alle hundrede og firs tusinde omdrejninger i minuttet), til ultrahøjhastighedsrotorer, metaller såsom wolfram, molybdæn bruges også. Deres anvendelse er, som vi ser, meget bred og jævn, kan man sige, elegant.

Anvendelsesområder

Uden disse sjældne jordarters metaller, som er chrom, molybdæn, wolfram, kan hverken medicin eller kernefysik klare sig i dag. Enkeltkrystaller af alle wolframater tjener som scintillationsdetektorer for røntgenstråler såvel som andre ioniserende strålinger. Wolframditellurid (WTe_{2) bruges til omdannelse af termisk energi til elektrisk energi. Selv TIG-svejsning bruger wolfram som elektrode.}

Wolframforbindelser er særligt udbredte. Kompositmaterialer og hårde legeringer baseret på wolframcarbid er nødvendige til bearbejdning af både metaller og ikke-metalliske strukturer. Dette er især nødvendigt i maskinteknik: fræsning, drejning, mejsling, høvling. Hårde legeringer er nu uundværlige til boring af brønde og i mineindustrien, og til dette har vi brug for wolfram, molybdæn - produktionen mestrer nye teknologier med deres hjælp.

Typer af sjældne jordarters metalprodukter

WS_{2 (wolframsulfid) er en højtemperaturfedt, der kan modstå op til fem hundrede grader celsius. Hvor der produceres en fast elektrolyt (højtemperaturbrændselsceller), anvendes wolframtrioxid. Tekstil-, malings- og lakindustrien har væsentligt forbedrede og komplicerede teknologier ved at bruge wolframforbindelser som katalysator og pigment i organisk syntese.}

Industrien producerer et stort udvalg af produkter, der indeholder wolfram, molybdæn og andre sjældne jordarters metaller. De mest almindelige er elektroder, tråd, wolframpulver, plade og stang. Elektroderne smelter aldrig og kan derfor bruges til svejsning af højlegeret stål, ikke-jernholdige metaller og materialer med forskellig kemisk sammensætning. Ingen anden elektrode vil give en så høj styrke svejsning.

molybdæn

Molybdænlegeringer og molybdæn i sig selv er ildfaste materialer. I sin rene form bruges det i form af en ledning eller tape til opvarmningsanordninger - elektriske ovne, selv dem, der arbejder i brint ved en temperatur på 1600 ° C. Molybdæn tin og tråd er nødvendige i den radio-elektroniske industri, de bruges også i røntgenteknik, molybdæn bruges til at lave forskellige dele til røntgenrør, elektroniske lamper og vakuumenheder.

Derudover er molybdæn, ligesom wolfram, meget brugt til at forbedre stål. Molybdænadditiv øger styrke, hærdbarhed, korrosionsbestandighed, sejhed. Derfor bruges wolfram og molybdæn til at skabe de mest kritiske produkter og mestvigtigste detaljer. For hårdhed indføres stellitter - krom og kobolt - i en sådan legering for at svejse kanterne af sliddele. Krom, molybdæn, wolfram - en sådan legering er næsten umulig at slette. Desuden fik han en af de første pladser i en række syrefaste og varmebestandige legeringer.

Space

En legering af wolfram og molybdæn i huden på hovedet på enhver raket og fly. Med hensyn til styrke er wolfram på førstepladsen, og molybdæn på andenpladsen. Men specifik styrke ved temperaturer på omkring halvanden tusinde grader Celsius bringer legeringer med molybdæn til det første sted. Hvis temperaturerne er endnu højere, så er wolfram og tantal uovervindelige. Molybdæn bruges til at lave honeycomb-paneler af alle flyvende rumfartøjer, skaller af kapsler og raketter, der vender tilbage til Jorden, varmevekslere, varmeskjolde, vingekantbeklædning, stabilisatorer.

Hvor arbejdsforholdene er vanskelige, hjælper sjældne jordarters metaller. Fra et sådant materiale kan man forvente høj modstand mod oxidation og gaserosion, høj styrke og evne til at modstå stød. Mange dele af turbojet- og raketmotorer, haleskørter, turbineblade, dyseskodder, kontroloverflader, raketmotordyser og så videre - molybdæn klarer alle disse vanskelige opgaver.

On Earth

Lovende materialer til udstyr, der fungerer i fosfor-, svovl- og s altsyrer, er lavet af molybdæn og dets legeringer. Det er stabilt selv i smeltet glas, og derfor bruger glasindustrien i vid udstrækningmolybdæn som elektroder til smeltning.

Stænger og forme til højtryksstøbning af kobber, zink og aluminiumslegeringer er lavet af dets legeringer. Med molybdæn behandles stål under tryk - pressematricer, matricer, dorne fra gennemborende møller. Molybdænstål i sig selv er også meget forbedret.