Tungstè, molibdè: aplicació d'aliatge

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 13:51

Formacions minerals naturals que contenen tungstè en diversos compostos i concentracions industrials, quan la mineria és tècnicament possible i econòmicament viable: tungstè, molibdè en minerals, així com beril·li, estany, coure, bismut, ocasionalment mercuri, antimoni, plata, or, arsènic, tàntal, sofre, escandi, niobi: el planeta, a jutjar pel nom del seu grup, no és ric en metalls de terres rares. Un component associat del mineral de tungstè: el molibdè, com la majoria d' altres, s'extreu durant l'enriquiment i es converteix en concentrats selectius o col·lectius.

Com va aparèixer el tungstè

El químic suec Karl Scheele, farmacèutic de formació, va realitzar experiments al seu propi laboratori. Allà va descobrir el manganès, el bari, el clor, fins i tot l'oxigen per a la humanitat. Durant tota la seva vida no va fer més que fer descobriments, pels quals va ser acceptat a l'Acadèmia de Ciències d'Estocolm. I fins i tot poc abans de la seva mort el 1781, no va fer el que li agradava.aturat, donant-nos així un altre regal meravellós.

Durant l'experimentació, Karl Scheele va descobrir que el tungstè (un mineral més tard anomenat scheelita en el seu honor) és una sal d'un àcid encara desconegut. Va ser un gran descobriment, però només dos anys després, els químics d'Espanya i els seus estudiants van aïllar d'aquest mineral un element completament nou, que va capgirar tots els postulats de la indústria. Tanmateix, aquesta revolució no es va produir immediatament, va passar un segle abans que quedés clar quines propietats excepcionals té el tungstè.

Separació

Depenent del jaciment, tots els minerals de tungstè es divideixen en dos tipus: exògens i endògens. Entre aquests últims es troben els tipus de minerals genètics skarn, pegmatites, vein-vein (hidrotermal), grazer, que es combinen en tres formacions principals de mineral. Aquests són tungstè - estany, tungstè - molibdè, tungstè - polimetalls.

De vegades es troba el tungstè a les pegmatites, d'on s'extreuen tant ell com la scheelita al llarg del camí, extraient beril, cassiterita, tàntal, niòbats o espodumen. Els dipòsits de pegmatites, fonts de formació de placers al·luvials, es desenvolupen sobretot al sud-est asiàtic i a Àfrica.

Estocs

El tungstè, el molibdè en els minerals estan estretament relacionats amb les intrusions de granit, les seves parts apicals, on s'observen dipòsits de sostres, sovint acompanyats de magatzems de mineral, tant intra- com supra-intrusius.

Són dipòsits en forma de capa,isomètric i ovalat amb roba de llit més sovint plana. També hi ha cossos de mineral columnar i maquinària de forma irregular. Les reserves de jaciments on hi ha molibdè, tungstè i altres minerals de terres rares gairebé mai no tenen grans reserves. El mineral s'estima en només desenes, molt rarament centenars de milers de tones.

Producció

El molibdè, el tungstè i altres minerals hidrotermals es troben a les zones d'exo- i endocontacte dels massissos granítics, que formen bastant estesos en profunditat -fins a un quilòmetre- tota una sèrie de vetes de submersió pronunciada, molt menys sovint allí. és una caiguda mitjana de la vena. També hi ha stockworks. Els cossos de mineral estan formats per inclusions de quars-wolframita-cassiterita, quars-wolframita, sovint amb molibdè, beril i bismut, intercalades amb minerals de quars-molibdenita-scheelita o quars-scheelita.

En general, aquests minerals contenen tungstè, molibdè, altres metalls de terres rares en petites quantitats: tungstè del mig per cent a un i mig per cent, més sovint - menys. I això és amb reserves de mineral de diversos milers o diverses desenes de milers de tones, que també són molt, molt petites. La mineria normalment es realitza mitjançant mètodes subterranis o a cel obert.

Mètodes de mineria

Els jaciments de tungstè impliquen mètodes d'extracció, ja sigui col·lapsant capes o augmentant horitzontalment el mineral en capes en blocs minats. També s'utilitza el mètode de farciment de goaf, que és bo quan s'exploten vetes, dipòsits de skarn o greisen.

Camí obertsuggereix la presència de persianes, dipòsits de skarn o greisen o col·locadors. A les pedreres on s'extreu el tungstè, el mineral de molibdè, sol funcionar un sistema de transport i abocaments externs. En aquests casos, la mineria està gairebé completament mecanitzada: el noranta-cinc per cent. Però la feina no acaba aquí. Els minerals requereixen beneficis, ja que només un màxim d'un per cent i mig contenen metalls de terres rares: tungstè, molibdè.

Dipòsits

Al territori de l'antiga URSS s'han explorat els jaciments més significatius de mineral de tungstè a Kazakhstan, Sibèria oriental i Extrem Orient, Caucas i Àsia Central. No tots s'estan desenvolupant. A l'estranger, el processament de tungstè i molibdè es realitza especialment a Corea del Sud i la Xina. Hi ha els jaciments més importants del món. A més, el tungstè s'extreu a Portugal, Austràlia, Canadà, Bolívia, EUA, França, Àustria i Turquia.

Aquí cal dir que el sud-est asiàtic i el seu cinturó de mineral del Pacífic tenen més del seixanta per cent de totes les reserves de tungstè de la terra. En total, en els jaciments explorats del planeta, les reserves totals de tungstè són molt inferiors al milió i mig de tones. Per exemple, s'extreuen unes 4.278.200 tones d'or anualment (no en reserves, sinó en ús)

Propietats

Sent un dels metalls més refractaris, el tungstè és literalment indispensable en tots els àmbits associats a altes temperatures. Com es troba l'element químic Wolframi (W) al quart grupsistema periòdic. La seva massa atòmica és 183, 85 i el número 74. Va rebre el seu nom pel seu color gris clar -de l'alemany Wolf i Rahm es tradueixen com "llop" i "crema", literalment - "escuma de llop". Malgrat la seva refractarietat, és estable a temperatures normals. Els minerals que subministren el tungstè són la scheelita i la wolframita.

El tungstè és un dels components més importants dels acers súper durs resistents a la calor: acers d' alta velocitat i per a eines, així com aliatges amb les mateixes propietats: estel·lit, win, etc. Però veiem tungstè pur cada dia, perquè s'utilitza àmpliament en enginyeria elèctrica. Per exemple, filaments de tungstè en làmpades incandescents. També és indispensable en radioelectrònica. Els dispositius electrònics tenen càtodes i ànodes fets d'aquest metall.

Graus d'aliatge

El processament de tungstè i molibdè és difícil però molt rendible. La indústria coneix diverses marques, entre les quals n'hi ha més comunes i menys. El tungstè és pur, amb additius i en aliatges amb altres metalls. Per tant, els graus BP difereixen: un aliatge de tungstè i reni; VL - amb òxid de lantà com a additiu; VI - amb òxid d'itri; VT - òxid de tori com a additiu; VM - amb additiu de sílice i tori; VA - amb additius de silici-àlcali i alumini; HF: tungstè pur.

El tungstè serveix com a base per als aliatges durs, i un aliatge de tungstè i molibdè és resistent a la calor, com alguns altres. Així mateix, amb la seva participació, es prepara acer per eines resistent al desgast. A partir d'aquests aliatgeses fabriquen moltes parts dels motors: aviació i espai, en dispositius d'electrobuit, diverses peces i filaments. Com que la densitat d'aquest metall és molt alta, s'utilitza per a contrapesos, per a bales i obusos d'artilleria, per a míssils balístics (estabilització de vol, el tungstè pot suportar les cent vuitanta mil revolucions per minut), per a rotors d' alta velocitat., també s'utilitzen metalls com el tungstè, el molibdè. La seva aplicació, com veiem, és molt àmplia i fins i tot, es podria dir, elegant.

Àrees d'aplicació

Sense aquests metalls de terres rares, que són el crom, el molibdè, el tungstè, ni la medicina ni la física nuclear ho poden fer avui. Els cristalls simples de tots els tungstats serveixen com a detectors de centelleig de raigs X, així com d' altres radiacions ionitzants. El ditellurur de tungstè (WTe_{2) s'utilitza en la conversió d'energia tèrmica en energia elèctrica. Fins i tot la soldadura TIG utilitza tungstè com a elèctrode.}

Els compostos de tungstè són especialment utilitzats. Es necessiten materials compostos i aliatges durs basats en carbur de tungstè per a la mecanització tant de metalls com d'estructures no metàl·liques. Això és especialment necessari en enginyeria mecànica: fresat, tornejat, cisellat, planxat. Els aliatges durs són ara indispensables per a la perforació de pous i en la indústria minera, i per això necessitem tungstè, molibdè: la producció està dominant les noves tecnologies amb la seva ajuda.

Tipus de productes de metalls de terres rares

WS_{2 (sulfur de tungstè) és un greix d' alta temperatura que pot resistir fins a cinc-cents graus centígrads. Quan es produeix un electròlit sòlid (piles de combustible d' alta temperatura), s'utilitza triòxid de tungstè. Les indústries tèxtils, de pintures i de vernís han millorat significativament i han complicat tecnologies, utilitzant compostos de tungstè com a catalitzador i pigment en la síntesi orgànica.}

Industry produeix una gran varietat de productes que contenen tungstè, molibdè i altres metalls de terres rares. Els més comuns són elèctrodes, filferro, pols de tungstè, làmina i vareta. Els elèctrodes no es fonen mai i per tant es poden utilitzar per soldar acers d' alt aliatge, metalls no fèrrics i materials amb diferent composició química. Cap altre elèctrode proporcionarà una soldadura tan alta.

Molibdè

Els aliatges de molibdè i el mateix molibdè són materials refractaris. En la seva forma pura, s'utilitza en forma de filferro o cinta per a dispositius de calefacció: forns elèctrics, fins i tot aquells que funcionen en hidrogen a una temperatura de 1600 ° C. La llauna i el filferro de molibdè són necessaris a la indústria radioelectrònica, també s'utilitzen en enginyeria de raigs X, el molibdè s'utilitza per fabricar diverses peces per a tubs de raigs X, làmpades electròniques i dispositius de buit.

A més, el molibdè, com el tungstè, s'utilitza àmpliament per millorar els acers. L'additiu de molibdè augmenta la resistència, la enduriment, la resistència a la corrosió i la duresa. Per tant, el tungstè i el molibdè s'utilitzen per crear els productes més crítics i mésdetalls principals. Per a la duresa, els estelits -crom i cob alt- s'introdueixen en aquest aliatge per tal de soldar les vores de les peces de desgast. Crom, molibdè, tungstè: aquest aliatge és gairebé impossible d'esborrar. A més, se li va concedir un dels primers llocs en una sèrie d'aliatges resistents a l'àcid i a la calor.

Espai

Un aliatge de tungstè i molibdè a la pell del cap de qualsevol coet i avió. Pel que fa a la força, el tungstè ocupa el primer lloc i el molibdè en segon lloc. Tanmateix, la resistència específica a temperatures d'uns mil i mig graus centígrads porta els aliatges amb molibdè al primer lloc. Si les temperatures són encara més altes, llavors el tungstè i el tàntal són invencibles. El molibdè s'utilitza per fabricar panells de bresca de totes les naus espacials voladores, closques de càpsules i coets que tornen a la Terra, intercanviadors de calor, escuts tèrmics, bords de les ales i estabilitzadors.

Quan les condicions de treball són difícils, els metalls de terres rares ajuden. D'aquest material es pot esperar una alta resistència a l'oxidació i l'erosió del gas, alta resistència i capacitat de suportar l'impacte. Moltes peces de turborreactors i motors de coets, faldilles de cua, pales de turbines, persianes de broquets, superfícies de control, broquets de motors de coets, etc., el molibdè fa front a totes aquestes feines difícils.

A la Terra

Els materials prometedors per a equips que funcionen amb àcids fosfòric, sulfúric i clorhídric estan fets de molibdè i els seus aliatges. És estable fins i tot en vidre fos i, per tant, la indústria del vidre l'utilitza àmpliamentmolibdè com a elèctrodes per fondre.

A partir dels seus aliatges es fabriquen barres i motlles per a la fosa a alta pressió d'aliatges de coure, zinc i alumini. Amb molibdè, els acers es processen a pressió: matrius de premsa, matrius, mandrils de molins de perforació. L'acer al molibdè també està molt millorat.