Tungsten, molybden: použití slitiny

Přírodní minerální útvary, které obsahují wolfram v různých sloučenin a průmyslové koncentrace, když je to technicky možné a ekonomicky proveditelná extrakce, - wolfram, molybden rudy, stejně jako berylium, cín, měď, bismut, občas rtuť, antimon, stříbro, zlato, arsen, tantal, síra, skandium, niobu - planeta takové kovy vzácných zemin, jako je název skupiny není bohatý. Předávání rudy wolframu komponentu - molybden, stejně jako většina ostatních, je odstraněn v koncentraci a přeneseny na selektivní nebo kolektivní koncentrátů.

Jak se objevil wolfram

Švédský chemik Karl Scheele, lékárník trénovaný, provedl experimenty ve vlastním laboratoři. Tam objevil pro lidstvo mangan, baryum, chlor, dokonce i kyslík. Během celého svého života pouze udělal objevy, pro které byl přijat do Stockholmské akademie věd. A dokonce krátce před jeho smrtí v roce 1781 nepřestal dělat své oblíbené podnikání, a tak nám dal ještě jeden nádherný dárek.

Carl Scheele objevil, že volfrám (minerál později jmenovaný ve své cti za scheelit) je sůl nějaké neznámé kyseliny. Jednalo se o obrovský objev, ale o dva roky později chemisté ze Španělska a jeho studenti izolovali z tohoto minerálu zcela nový prvek, který změnil všechny postuláty v průmyslu. Nicméně, tato revoluce se nestala okamžitě, uplynulo sto let, než bylo jasné, jaké výjimečné vlastnosti má wolfram.

Separace

V závislosti na oblasti všechny wolframu rudy se dělí na dva typy: exogenní a endogenní. Mezi tyto patří skarnových, pegmatit, schodnice žíly (hydrotermální) greyzerovye genetické typy rud, které jsou spojeny do tří hlavních rudy útvary. Toto je wolfram - cín, wolfram - molybden, wolfram - polymetaly.

Někdy, wolfram se nachází v pegmatitech, ze které se extrahují a scheelitovými podél cesty, která vede k produkci berylu, cassiterite, tantalu niobičnanu nebo spodumenem. Pegmatitnye pole - zdroje údolní - vyvinut nejvíce v jihovýchodní Asii a Africe.

Inventář

Wolfram, molybden v rudě je úzce spojena s žulovými průniky, jejich vrcholových částí, kde jsou prikrovlevye usazeniny, často doprovázené rudy žilníků jak intra- a nadintruzivnymi.

Jsou ve tvaru ložisek ve tvaru pláště, izometrických a oválných s nejběžnějším krytem. Poznamenáváme také rudné tělesa sloupcovitého tvaru a zásoby nepravidelného tvaru. Rezervy ložisek, kde jsou přítomny molybden, wolfram a jiná vzácná zemina, téměř nemají velké rezervy. Ruda se odhaduje pouze na desítky, velmi zřídka v stovkách tisíc tun.

Extrakce

Molybdenu, wolframu a dalších hydrotermální rudy zóny jsou exo- a žula endocontact pole, které tvoří dvě nejdelší poměrně hluboko - až na kilometr - celá řada žil strmý propad je podstatně menší průměr lamely. Byly nalezeny i sklady. Rudy tělesa jsou vytvořeny z křemene-wolframitem, cassiterite, wolframit-křemenných inkluzí, často s molybdenu, berylia a bismuthinite, proložené křemičitým molybdenite-scheelitem a křemen scheelitovými rud.

Typicky takové rudy obsahují wolfram, molybden a kov z jiné vzácné zeminy v malých množstvích: wolfram z pol procenta na jeden a půl procenta, častěji - méně. A to je s rudními zásobami několika tisíc nebo několika desítkami tisíc tun, což je také velmi, velmi málo. Extrakce se obvykle provádí podzemními nebo otevřenými metodami.

Metody extrakce

Vklady wolframu navrhují způsoby, jak důlní nebo kolapsy vrstev nebo horizontální oreganizaci rudy ve vrstvách v odpadních blocích. Rovněž se aplikuje metoda pokládky zpracovaného prostoru, což je dobré pro návrh žil, skarn nebo greisenů.

Otevřená metoda předpokládá přítomnost žaluzií, skarnových nebo greisenových usazenin nebo sklízebů. V lomech, kde se těží wolframová nebo molybdenová ruda, obvykle funguje dopravní systém a vnější dumping. V těchto případech je těžba mechanizována téměř úplně - devadesát pět procent. Ale tady práce nekončí. Rudy vyžadují obohacení, jelikož obsahují pouze maximálně jeden a půl procent kovy vzácných zemin - wolfram, molybden.

Vklady

Na území bývalého SSSR jsou nejvýznamnější ložiska wolframové rudy zkoumány v Kazachstánu, východní Sibiři a na Dálném východě, na Kavkaze a ve střední Asii. Ne všechny jsou vyvíjeny. V zahraničí, wolfram a molybden jsou zpracovávány zejména v Jižní Koreji a Číně. Tam jsou nejvýznamnější vklady na světě. Navíc je wolfram těžen v Portugalsku, Austrálii, Kanadě, Bolívii, USA, Francii, Rakousku a Turecku.

Zde je třeba říci, že jihovýchodní Asie a její pásmo z Tichého oceánu má více než šedesát procent všech volfrámových rezerv na Zemi. Celkově v průzkumných ložiscích planety jsou celkové zásoby volfrámu mnohem menší než jeden a půl milionu tun. Například zhruba 4 278 200 tun zlata se rozebírá ročně (nikoli v rezervách, jmenovitě do provozu).

Vlastnosti

Být jedním z nejodolnějších kovů, Tungsten je doslova nenahraditelný ve všech oblastech, které jsou spojeny s vysokými teplotami. Protože chemický prvek Wolframium (W) je ve čtvrté skupině periodického systému. Jeho atomová hmotnost 183.85 a číslo 74. Je pojmenován, protože jeho světle šedé barvě - s němčinou a Wolf Rahm přeložit jako „vlk“ a „krém“, pokud je to doslova - „vlčí pěna“. Navzdory vysoké refraktérnosti je při normálních teplotách stabilní. Minerály, které dodávají wolfram, jsou scheelit a wolframit.

Wolfram - jedna z hlavních složek žáruvzdorné oceli supertvrdých - vysoké rychlosti a nástroje, stejně jako slitiny se stejnými vlastnostmi - stelitované, výher a tak dále. Ale vidíme čistý wolfram denně, protože je široce používán v elektrotechnice. Například v žárovkách žárovky z wolframu. Je také nenahraditelný v rádiové elektronice. Elektronická zařízení mají katody a anody z tohoto kovu.

Stupně slitin

Zpracování wolframu a molybdenu je složité, ale mimořádně přínosné. Průmysl zná několik značek, mezi nimiž jsou častější a méně. Tungsten je čistý, s přísadami a ve slitinách s jinými kovy. Tak různé razítko BP - slitiny wolframu a reniya- VL - oxidu lanthanitého jako prisadki- WI - oxidu yttritého s VT - jako oxid thoričitý aditivní BM - oxid křemičitý a dopované thorium VA - hliníku a oxidu křemičitého prisadkami- HF - čistý wolfram.

Wolfram je základem pro karbidu a slitiny wolframu a molybdenu - vysoce legovaných slitin, stejně jako některé další. Také s jeho účastí je připravena nástrojová ocel odolná proti opotřebení. Z těchto slitin se vyrábí mnoho částí motorů - letectví a vesmír, v elektrovakuových zařízeních - různé části a vlákna. Vzhledem k tomu, že hustota kovu je velmi vysoká, se používá pro protizávaží pro kulek a dělostřeleckých granátů, pro balistické střely (stabilizace filtru, wolfram vydržet sto osmdesát tisíc otáček za minutu) pro vysokorychlostní rotorů také se používají kovy, jako je wolfram a molybden. Jejich použití, jak jsme viděli, velmi široce, a dalo by se dokonce říci, rafinovaný.

Aplikace

Bez těchto kovů vzácných zemin, jako je chrom, molybden, wolfram, dnes medicína, jaderná fyzika nemůže dělat. Jednotlivé krystaly všech wolframů slouží jako scintilační detektory pro rentgenové záření, stejně jako pro jiné ionizující záření. Wolframový ditellurid (WTe₂) se používají při přeměně tepelné energie na elektrickou energii. Dokonce i argonové obloukové svařování využívá wolfram jako elektrodu.

Sloučeniny wolframu jsou obzvláště široce používány. Kompozitní materiály a pevné slitiny, které mají základ karbidu wolframu, které jsou nezbytné pro obrábění obou kovů a nekovových konstrukcí. Zvláště je nezbytné ve strojírenství: frézování, soustružení, sekání, hoblování. Nedělají nyní bez karbidu během vrtání a těžby, a že musíme wolfram, molybden - výroba zvládnutí všech nových technologií s nimi.

Typy výrobků z kovů vzácných zemin

WS₂ (sulfid wolframu) je vysokoteplotní mazivo, které vydrží až pět set stupňů Celsia. Kdekoli se vyrábí pevný elektrolyt (vysokoteplotní palivové články), používá se oxid wolframový. Textilní, nátěrový a lakýrnický průmysl výrazně zlepšil a komplikoval tuto technologii pomocí sloučenin wolframu jako katalyzátoru a pigmentu v organické syntéze.

Průmysl vyrábí obrovské množství produktů, které obsahují wolfram, molybden a další kovy vzácných zemin. Nejběžnější jsou elektrody, drát, práškový wolfram, plechy a personál. Elektrody se nikdy neroztaví a mohou se tedy použít k svařování vysokolegované oceli, neželezných kovů a materiálů s různým chemickým složením. Žádná elektroda neposkytuje tak vysokou pevnost svařovaného švu.

Molybden

Slitiny molybdenu a on sám odkazuje na žáruvzdorné materiály. Ve své čisté podobě je používán ve formě drátu nebo pásky pro ohřívací zařízení - elektrické pece, dokonce pracující s vodíkem o teplotě 1600 ° C Molybden cín a drát jsou potřebné v elektronickém průmyslu, jsou také používány v radiotechnice, molybden je používán k výrobě různých částí pro Rentgenové trubice, elektronické lampy, vakuové přístroje.

Navíc, molybden, jako wolfram, je široce používán ke zlepšení ocelí. Aditivační molybden zvyšuje pevnost, stvrdnutí, odolnost proti korozi, viskozitu. Proto se při výrobě nejdůležitějších výrobků a nejdůležitějších detailů používá wolfram a molybden. Pro tvrdost se do takové slitiny zavádí stellite - chróm a kobalt, aby se svařily okraje dílů, které pracují na opotřebení. Chrom, molybden, wolfram - taková slitina je téměř nemožné smazat. Také dostal jedno z prvních míst v řadě kyselých a rychlých žáruvzdorné slitiny.

Prostor

Slitina wolframu a molybdenu v konstrukci krytu hlavové části jakékoli rakety a letadla. Pro sílu je wolfram na prvním místě, molybden je na druhém místě. Zvláštní síla při teplotách asi jedné a půl tisíce stupňů Celsia vede na první místo slitiny s molybdenem. Pokud jsou teploty ještě vyšší, pak volfrám a tantal jsou neporazitelné. Molybden voštinová deska z letectví kosmické kapslí a raket, které jsou vráceny na Zemi, výměníků tepla, tepelných štítů, odstřihněte okraje křídel, stabilizátory.

Tam, kde jsou těžké pracovní podmínky, pomáhají kovy vzácných zemin. Z tohoto materiálu lze očekávat vysokou odolnost proti oxidaci a erozi plynu, vysokou pevnost a schopnost držet kop. Mnoho detailů proudové a raketové motory, koncové sukně, turbínové lopatky, klapky trysek, ovládací plochy, raketové trysky, atd - všechny tyto dokumenty obtížně vyrovnat molybden.

Na Zemi

Potenciální materiály pro zařízení, která pracují v médiu fosforečná, sírová a chlorovodíková, jsou vyrobeny z molybdenu a jeho slitin. Je to robustní i v roztaveném skle, a proto sklářský průmysl široce využívá molybden jako elektrody k tavení.

Z jeho slitin se vyrábí tyče a formy pro vysokotlaké lití mědi, zinku a hliníkových slitin. S molybdenem se oceli zpracovávají pod tlakem - lisovací razítka, lisovadla, trny piercingů. Samotná molybdenová ocel se výrazně zlepšuje.