Tungsten, molibden: aplikimi i aliazhit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-02 14:02

Formacione minerale natyrore që përmbajnë tungsten në përbërje të ndryshme dhe përqendrime industriale, kur minierat janë teknikisht të mundshme dhe ekonomikisht të realizueshme - tungsten, molibden në xehe, si dhe berilium, kallaj, bakër, bismut, herë pas here merkur, antimon, argjend, ari, arsenik, tantal, squfur, skandium, niobium - planeti, duke gjykuar nga emri i grupit të tyre, nuk është i pasur me metale të tilla të rralla të tokës. Një përbërës i shoqëruar i mineralit të tungstenit - molibden, si shumica e të tjerëve, nxirret gjatë pasurimit dhe shndërrohet në koncentrate selektive ose kolektive.

Si u shfaq tungsteni

Kimisti suedez Karl Scheele, një farmacist me profesion, kreu eksperimente në laboratorin e tij. Atje ai zbuloi mangan, barium, klor, madje edhe oksigjen për njerëzimin. Gjatë gjithë jetës së tij ai nuk bëri gjë tjetër veçse bëri zbulime, për të cilat u pranua në Akademinë e Shkencave të Stokholmit. Dhe madje pak para vdekjes së tij në 1781, ai nuk bëri gjënë e tij të preferuar.ndaloi, duke na dhënë kështu një dhuratë tjetër të mrekullueshme.

Gjatë eksperimentimit, Karl Scheele zbuloi se tungsteni (një mineral i quajtur më vonë scheelite për nder të tij) është një kripë e një acidi ende të panjohur. Ishte një zbulim i madh, por vetëm dy vjet më vonë, kimistët nga Spanja dhe studentët e tij izoluan një element krejtësisht të ri nga ky mineral, i cili i ktheu me kokë poshtë të gjitha postulatet në industri. Megjithatë, ky revolucion nuk ndodhi menjëherë, kaloi një shekull para se të bëhej e qartë se çfarë karakteristikash të jashtëzakonshme ka tungsteni.

Ndarja

Në varësi të depozitimit, të gjitha mineralet e tungstenit ndahen në dy lloje: ekzogjene dhe endogjene. Ndër këto të fundit dallohen llojet e xeheve gjenetike skarn, pegmatit, veno-venoz (hidrotermik), grazer, të cilat kombinohen në tre formacione kryesore xeherore. Këto janë tungsten - kallaj, tungsten - molibden, tungsten - polimetale.

Ndonjëherë tungsteni gjendet në pegmatitet, nga ku ai dhe skeeliti nxirren gjatë rrugës, duke nxjerrë beril, kasitit, tantal, niobate ose spodumene. Depozitat e pegmatitit - burimet e formimit të plaçit aluvial - janë zhvilluar më së shumti në Azinë Juglindore dhe Afrikë.

Aksione

Tungsteni, molibdeni në xehe janë të lidhura ngushtë me ndërhyrjet e granitit, pjesët apikale të tyre, ku vërehen depozitime në çati, shpesh të shoqëruara me stoqe xeherore, si brenda ashtu edhe mbindërhyrëse.

Ato janë depozitime në formë manteli,izometrike dhe ovale me shtrat më shpesh të sheshtë. Ekzistojnë gjithashtu trupa mineral kolonë dhe stoqe me formë të çrregullt. Rezervat e depozitave ku gjenden molibden, tungsten dhe minerale të tjera të rralla të tokës pothuajse nuk kanë rezerva të mëdha. Xeherori vlerësohet në vetëm dhjetëra, shumë rrallë qindra mijëra tonë.

Produksion

Molibden, tungsten dhe xeherore të tjera hidrotermale ndodhen në zonat e ekzo- dhe endokontaktit të masivëve të granitit, të cilët formojnë një seri të tërë venash me zhytje të madhe në thellësi - deri në një kilometër - shumë më rrallë. është një rënie mesatare e venës. Ka edhe stoqe. Trupat xeherorë përbëhen nga kuarc-wolframite-kasiterit, përfshirje kuarc-wolframite, shpesh me molibden, beril dhe bismut, të ndërthurura me xehe kuarc-molibdenit-scheelite ose kuarc-scheelite.

Zakonisht xehe të tilla përmbajnë tungsten, molibden, metale të tjera të rralla të tokës në sasi të vogla: tungsten nga gjysmë për qind në një për qind e gjysmë, më shpesh - më pak. Dhe kjo është me rezerva xeherore prej disa mijëra apo disa dhjetëra mijëra tonësh, që është gjithashtu shumë, shumë e vogël. Minierat zakonisht kryhen me metoda nëntokësore ose të hapura.

Metodat e minierave

Depozitimet e tungstenit përfshijnë metoda të minierave ose duke shembur shtresat ose duke zmadhuar horizontalisht xeherorin në shtresa në blloqe të minuara. Përdoret gjithashtu metoda e mbushjes së gopit, e cila është e mirë kur minohen venat, skarn ose depozitat greisen.

Rrugë e hapursugjeron praninë e grilave, skarneve ose depozitimeve ose vendosjeve të greisen. Në guroret ku nxirret minerali i tungstenit, molibdenit, zakonisht funksionojnë një sistem transporti dhe deponime të jashtme. Në këto raste, miniera është pothuajse plotësisht e mekanizuar - nëntëdhjetë e pesë për qind. Por puna nuk mbaron këtu. Xeherorët kërkojnë përftim, pasi vetëm një maksimum prej një për qind e gjysmë ato përmbajnë metale të rralla të tokës - tungsten, molibden.

Depozita

Në territorin e ish-BRSS, depozitat më të rëndësishme të xehes së tungstenit janë eksploruar në Kazakistan, Siberinë Lindore dhe Lindjen e Largët, Kaukaz dhe Azinë Qendrore. Jo të gjitha janë duke u zhvilluar. Jashtë vendit, përpunimi i tungstenit dhe molibdenit kryhet veçanërisht në Korenë e Jugut dhe Kinë. Janë depozitat më të rëndësishme në botë. Përveç kësaj, tungsteni është minuar në Portugali, Australi, Kanada, Bolivi, SHBA, Francë, Austri dhe Turqi.

Këtu duhet thënë se Azia Juglindore dhe brezi i saj xeheror i Paqësorit kanë më shumë se gjashtëdhjetë për qind të të gjitha rezervave të tungstenit në tokë. Në total, në depozitat e eksploruara të planetit, rezervat totale të tungstenit janë shumë më pak se një milion e gjysmë ton. Për shembull, rreth 4,278,200 ton ar nxirret çdo vit (jo në rezerva, por vihet në përdorim)

Properties

Duke qenë një nga metalet më zjarrduruese, tungsteni është fjalë për fjalë i domosdoshëm në të gjitha zonat që lidhen me temperaturat e larta. Si është elementi kimik Wolframium (W) në grupin e katërtsistemi periodik. Masa e saj atomike është 183, 85 dhe numri 74. Emrin e ka marrë për shkak të ngjyrës gri të lehtë - nga gjermanishtja Wolf dhe Rahm përkthehen si "ujk" dhe "ajkë", fjalë për fjalë - "shkumë ujku". Pavarësisht refraktaritetit të tij, ai është i qëndrueshëm në temperatura të zakonshme. Mineralet që furnizojnë tungsten janë skeeliti dhe volframiti.

Tungsten është një nga komponentët më të rëndësishëm të çeliqeve super të fortë rezistente ndaj nxehtësisë - çeliqet me shpejtësi të lartë dhe vegla, si dhe lidhjet me të njëjtat veti - stelit, fitim etj. Por ne shohim tungsten të pastër çdo ditë, sepse përdoret gjerësisht në inxhinierinë elektrike. Për shembull, filamente tungsteni në llambat inkandeshente. Është gjithashtu i domosdoshëm në radio elektronike. Pajisjet elektronike kanë katoda dhe anoda të bëra nga ky metal.

notat e aliazhit

Përpunimi i tungstenit dhe molibdenit është i vështirë, por jashtëzakonisht fitimprurës. Industria njeh disa marka, ndër të cilat ka më të zakonshme dhe më pak. Tungsteni është i pastër, me aditivë dhe në lidhje me metale të tjera. Kështu, notat e BP ndryshojnë - një aliazh tungsteni dhe reniumi; VL - me oksid lantanumi si një shtesë; VI - me oksid ittriumi; VT - oksid toriumi si një shtesë; VM - me silicë dhe aditivë toriumi; VA - me aditivë silikoni-alkali dhe alumini; HF - tungsten i pastër.

Tungsten shërben si bazë për lidhjet e forta, dhe një lidhje e tungstenit dhe molibdenit është rezistente ndaj nxehtësisë, si disa të tjera. Gjithashtu, me pjesëmarrjen e tij, përgatitet çeliku i mjeteve rezistente ndaj konsumit. Nga këto lidhjebëhen shumë pjesë të motorëve - aviacioni dhe hapësira, në pajisjet elektrovakum - pjesë dhe fije të ndryshme. Meqenëse dendësia e këtij metali është shumë e lartë, përdoret për kundërpesha, për plumba dhe predha artilerie, për raketa balistike (stabilizimi i fluturimit, tungsteni mund t'i rezistojë të gjitha njëqind e tetëdhjetë mijë rrotullime në minutë), për rotorë me shpejtësi ultra të lartë, përdoren edhe metale si tungsteni, molibden. Aplikimi i tyre, siç e shohim, është shumë i gjerë dhe madje, mund të thuhet, elegant.

Zonat e aplikimit

Pa këto metale të rralla të tokës, që janë kromi, molibdeni, tungsteni, as mjekësia dhe as fizika bërthamore nuk mund të bëjnë sot. Kristalet e vetme të të gjithë tungstateve shërbejnë si detektorë scintilimi të rrezeve X, si dhe rrezatimeve të tjera jonizuese. Diteluridi i tungstenit (WTe_{2) përdoret në shndërrimin e energjisë termike në energji elektrike. Edhe saldimi TIG përdor tungstenin si elektrodë.}

Përbërjet e tungstenit përdoren veçanërisht gjerësisht. Materialet e përbëra dhe lidhjet e forta të bazuara në karabit tungsteni nevojiten për përpunimin e metaleve dhe strukturave jometalike. Kjo është veçanërisht e nevojshme në inxhinierinë mekanike: bluarje, tornime, d altë, planifikim. Lidhjet e forta tani janë të domosdoshme për shpimin e puseve dhe në industrinë e minierave, dhe për këtë ne kemi nevojë për tungsten, molibden - prodhimi po zotëron teknologjitë e reja me ndihmën e tyre.

Llojet e produkteve metalike të tokës së rrallë

WS_{2 (sulfidi tungsteni) është një yndyrë me temperaturë të lartë që mund të përballojë deri në pesëqind gradë Celsius. Kur prodhohet një elektrolit i ngurtë (qelizat e karburantit me temperaturë të lartë), përdoret trioksid tungsteni. Industritë e tekstilit, bojës dhe llakut kanë përmirësuar dhe komplikuar ndjeshëm teknologjitë, duke përdorur përbërjet e tungstenit si katalizator dhe pigment në sintezën organike.}

Industria prodhon një larmi të madhe produktesh që përmbajnë tungsten, molibden dhe metale të tjera të rralla të tokës. Më të zakonshmet janë elektroda, tela, pluhur tungsteni, fletë dhe shufër. Elektrodat nuk shkrihen kurrë dhe për këtë arsye mund të përdoren për saldimin e çeliqeve me aliazh të lartë, metaleve me ngjyra dhe materialeve me përbërje kimike të ndryshme. Asnjë elektrodë tjetër nuk do të sigurojë një saldim kaq të fortë.

Molibden

Lidhjet e molibdenit dhe vetë molibdeni janë materiale zjarrduruese. Në formën e tij të pastër, përdoret në formën e një teli ose shiriti për pajisjet e ngrohjes - furrat elektrike, madje edhe ato që funksionojnë në hidrogjen në një temperaturë prej 1600 ° C. Kallaji dhe teli molibden nevojiten në industrinë radio-elektronike, ato përdoren gjithashtu në inxhinierinë me rreze X, molibdeni përdoret për të bërë pjesë të ndryshme për tubat me rreze X, llambat elektronike dhe pajisjet vakum.

Përveç kësaj, molibdeni, si tungsteni, përdoret gjerësisht për të përmirësuar çeliqet. Aditivi i molibdenit rrit forcën, ngurtësimin, rezistencën ndaj korrozionit, qëndrueshmërinë. Prandaj, tungsteni dhe molibden përdoren për të krijuar produktet më kritike dhe më shumëdetajet kryesore. Për fortësi, stelitët - krom dhe kob alt - futen në një aliazh të tillë në mënyrë që të bashkojnë skajet e pjesëve të konsumit. Krom, molibden, tungsten - një aliazh i tillë është pothuajse i pamundur të fshihet. Gjithashtu, atij iu dha një nga vendet e para në një numër lidhjesh rezistente ndaj acideve dhe rezistente ndaj nxehtësisë.

Hapësirë

Një aliazh tungsteni dhe molibdeni në lëkurën e kokës së çdo rakete dhe avioni. Për sa i përket forcës, tungsteni është në vendin e parë, dhe molibdeni është në vendin e dytë. Megjithatë, forca specifike në temperaturat prej rreth një mijë e gjysmë gradë Celsius sjell lidhjet me molibden në vendin e parë. Nëse temperaturat janë edhe më të larta, atëherë tungsteni dhe tantali janë të pathyeshëm. Molibdeni përdoret për të bërë panele huall mj alti të të gjitha anijeve kozmike fluturuese, predha kapsulash dhe raketash që kthehen në Tokë, shkëmbyes nxehtësie, mburoja nxehtësie, prerje krahësh, stabilizues.

Aty ku kushtet e punës janë të vështira, metalet e rralla të tokës ndihmojnë. Nga një material i tillë mund të pritet rezistencë e lartë ndaj oksidimit dhe erozionit të gazit, forcë e lartë dhe aftësi për t'i bërë ballë goditjes. Shumë pjesë të motorëve turbojet dhe raketave, skajet e bishtit, tehet e turbinave, grilat e grykës, sipërfaqet e kontrollit, grykat e motorit të raketave dhe kështu me radhë - molibden i përballon të gjitha këto punë të vështira.

Në Tokë

Materialet premtuese për pajisjet që funksionojnë në acide fosforike, sulfurike dhe klorhidrike janë bërë nga molibden dhe lidhjet e tij. Është i qëndrueshëm edhe në xhami të shkrirë, dhe për këtë arsye industria e qelqit përdor gjerësishtmolibden si elektroda për shkrirje.

Shufrat dhe kallëpet për derdhjen me presion të lartë të lidhjeve të bakrit, zinkut dhe aluminit janë bërë nga lidhjet e tij. Me molibden, çeliqet përpunohen nën presion - shufrat e shtypit, ngordhjet, mandrelat e mullinjve shpues. Vetë çeliku i molibdenit është gjithashtu shumë i përmirësuar.