8 דברים שאתה צריך לדעת על טונגסטן

עתודות משאבי הטונגסטן העולמיות הן בשפע יחסית. ישנם יותר מ-20 סוגים של מינרלים טונגסטן ומינרלים המכילים טונגסטן שהתגלו, כלומר קבוצת וולפרמיט: עפרות טונגסטן מנגן, וולפרמיט, וולפרמיט; קבוצת scheelite: scheelite (עפרת סידן טונגסטן), מוליבדן scheelite, scheelite נחושת; מינרלים טונגסטן: טונגסטן, הידרוטונגסטן, טונגסטן עם מסילה גבוהה, טונגסטן איטריום, טונגסטן נחושת, הידרוטונגסטן; מינרלים לא שכיחים של טונגסטן: עפרת עופרת טונגסטן, קלינוליט, עפרות אבץ טונגסטן, עפרות טונגסטן מוליבדן, עפרות ביסמוט טונגסטן, אנטימון טונגסטן פירוכלור, עפרות טיטניום איטריום תוריום (המכילות טונגסטן), עפרות טונגסטן גופרית וכו'. אמנם יותר מ-20 סוגים של מינרלים טונגסטן התגלו מינרלים המכילים טונגסטן, רק וולפרמיט ושיליט הם בעלי ערך כלכלי לכרייה.

וולפרמיט

מכיוון שהוא מכיל פרופורציות שונות של טונגסטאט ברזל וטונגסטט מנגן, הוא נקרא גם עפרת טונגסטן מנגן, המהווה כ-30% מכלל משאבי עפרות הטונגסטן העולמיות. אם תכולת הברזל גבוהה, היא נקראת עפרת טונגסטן, ואם תכולת המנגן גבוהה, היא נקראת וולפרמיט. צבעו של וולפרמיט משתנה עם שינויים בתכולת הברזל והמנגן. הצבעים הנפוצים כוללים אפור כהה, חום אדמדם בהיר, חום בהיר שחור, חום וחום ברזל. לוולפרמיט יש ברק מתכתי או חצי מתכתי, הוא שביר ובעל מגנטיות חלשה. עפרות טונגסטן שחורות מיוצרות בעיקר בעורקי קוורץ הידרותרמיים בטמפרטורה גבוהה. דרום ג'יאנגשי, מזרח הונאן וצפון גואנגדונג בארצי הם כולם אזורים המפורסמים בעולם לייצור וולפרמיט. בנוסף, רוסיה, סיביר, מיאנמר, תאילנד, אוסטרליה, בוליביה וכו' הן גם יצרניות של עפרות וולפרמיט. מוצא עיקרי. וולפרמיט משמש בעיקר להיתוך טונגסטן ולהכנת טונגסטאט.

שיליט

Scheelit הוא מינרל שקוף עד שקוף בעל מראה גרגירי או מסיבי. הצבע משתנה עם השינוי בתכולת המוליבדן. הצבעים הנפוצים הם לבן, אפור, צהוב בהיר, סגול בהיר, חום בהיר, אדום בהיר וירוק. וכו', עם ברק גריז או ברק זכוכית, המהווים כ-70% מכלל משאבי המינרלים הטונגסטן בעולם. Scheelit הוא זוהר ופולט פלואורסצנטי כחול בהיר עד צהוב תחת קרינת אור אולטרה סגול.

Scheelit מיוצר בעיקר במשקעים מטסומטיים במגע, ורידים הידרותרמיים בטמפרטורה גבוהה ואבן אפורה. יאוגנגקסיאן, הונאן, ארצי היא מקור מפורסם בעולם של שילד. בנוסף, דגנג בג'יאנגשי, דשונלונג בהונאן, וונשאן ביונאן, שאנטאנג בדרום קוריאה, סקסוניה בגרמניה, קורנוול בבריטניה, ניו סאות' ויילס באוסטרליה, צפון בוליביה ונבאדה בארצות הברית הם גם אזורי הייצור העיקריים של scheelite. Scheelite משמש בעיקר לייצור פרוטונגסטן וניתן להשתמש בו גם לייצור מגנטים קבועים.

נקודת ההיתוך של טונגסטן היא הגבוהה ביותר מבין כל יסודות המתכת, הצפיפות (19.3 גרם/ס"מ³) גבוהה מאוד, קרובה לזהב, וגם הקשיות של טונגסטן גבוהה מאוד. לדוגמה, הקשיות של טונגסטן קרביד קרובה ליהלום. בנוסף, לטונגסטן יש גם מוליכות חשמלית ותרמית טובה, מקדם התפשטות קטן ומאפיינים אחרים, כך שהוא נמצא בשימוש נרחב בסגסוגות, אלקטרוניקה, תעשייה כימית ותחומים אחרים. ביניהם, קרביד צמנט הוא תחום הצרכנות הגדול ביותר של טונגסטן.

שדה סגסוגת

שדה אלקטרוני

לטונגסטן יש פלסטיות חזקה, קצב אידוי נמוך, נקודת התכה גבוהה ויכולת פליטת אלקטרונים חזקה. לכן, טונגסטן וסגסוגותיו נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית האלקטרוניקה והכוח. לדוגמה, חוט טונגסטן הוא בעל קצב אור גבוה וחיי שירות ארוכים, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור חוטי נורות שונים, כגון מנורות ליבון, מנורות טונגסטן יוד וכו'. חוט טונגסטן יכול לשמש גם לייצור קתודות בחימום ישיר. רשתות של צינורות תנודה אלקטרוניים. כמו גם מחממי קתודה תרמית במכשירים אלקטרוניים שונים. התכונות של טונגסטן גם הופכות אותו לחומר אלקטרודה טוב עבור ריתוך TIG ומשימות דומות אחרות.

תעשייה כימית

תרכובות טונגסטן משמשות לעתים קרובות כזרזים וצבעים אנאורגניים. לדוגמה, טונגסטן דיסולפיד משמש כחומר סיכה וזרז בהכנת בנזין סינטטי. תחמוצת טונגסטן בצבע ברונזה משמשת בציורים. סידן או מגנזיום טונגסטן משמשים לעתים קרובות בזרחנים.

אזורים אחרים

מכיוון שההתפשטות התרמית של טונגסטן דומה לזו של זכוכית בורוסיליקט, היא משמשת לייצור אטמי זכוכית או מתכת. לטונגסטן רגישות נמוכה ולכן משמש לייצור תכשיטי טונגסטן בטוהר גבוה. בנוסף, טונגסטן משמש גם ברפואה רדיואקטיבית, ובחלק מכלי הנגינה משתמשים גם בחוט טונגסטן.

היסטוריה קצרה של גילוי טונגסטן

ההיסטוריה של טונגסטן מתחילה במאה ה-17. באותה תקופה, כורים בהרי ארזגבירז' של סקסוניה, גרמניה שמו לב שחלק מהעפרות יפריעו להפחתת הקסטיריט וייצרו סיגים. הכורים נתנו לעפרות הללו כמה כינויים גרמניים: "וולפרט" ו"וולפרהם".

שלר בשנת 1758 גילה הכימאי והמינרלוג השבדי Kronstedt מינרל, שאותו כינה "טונגסטן", שפירושו בשוודית "אבן כבדה". הוא היה משוכנע שהמינרל מכיל יסוד שטרם התגלה.

בשנת 1781, הכימאי השבדי קרל וילהלם שילה גילה את ה-Scheelite והפיק ממנו חומצה טונגסטית. הוא האמין שניתן להשיג מתכת חדשה על ידי הפחתת חומצה טונגסטית.

בשנת 1783, האחים חוסה דה לואיארד ופאוסטו דלויאר הפיקו גם חומצה טונגסטית מעפרת וולפרמיט. באותה שנה הם השתמשו בפחמן להפחתת טריאוקסיד של טונגסטן והשיגו לראשונה אבקת טונגסטן.

מאוחר יותר, יונס יעקב ברזליוס ופרידריך וולר העניקו למתכת זו שם חדש: וולפראם, אך המונח הזה מוכר יותר בגרמניה ובסקנדינביה, בעוד שבריטניה, ארצות הברית ומדינות אחרות מעדיפות להשתמש ב- Kronstadt השם שניתן למתכת זו הוא "ווֹלפרָם".

פיתוח תעשיית הטונגסטן

בשנת 1841, הכימאי רוברט אוקסלנד השיג פטנט בריטי על שיטת הייצור של נתרן טונגסטאט, חומצה טונגסטית ומתכת טונגסטן. זה היה התקדמות גדולה בהיסטוריה של הכימיה המודרנית של טונגסטן ופתח את הדרך לייצור תעשייתי של טונגסטן.

בשנות ה-50, כימאים שמו לב שהוספת טונגסטן לפלדה תשפיע על תכונות הפלדה. עם זאת, רק בסוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20 החלה לייצר פלדת טונגסטן בייצור המוני ובשימוש נרחב. פלדה מהירה המכילה 20% טונגסטן הוצגה לראשונה ביריד העולמי של פריז בשנת 1900. הופעתה של פלדה זו סימנה התקדמות טכנולוגית גדולה בתחום חיתוך ועיבוד מתכות.

בשנת 1900, הממציא הרוסי А.Н.Ладыгин הציע לראשונה את היישום של טונגסטן בנורות תאורה. בשנת 1903, קולידג' בארצות הברית השתמשה בתהליכי לחיצה, התכה מחדש, חישול וציור של אבקת טונגסטן לייצור חוטי טונגסטן. הופעתו של חוטי טונגסטן קידמה את התפתחות תעשיית התאורה. שיטה זו נחשבת גם לתחילת ייצור אבקת מתכת מודרנית. בשנת 1909, Кулидж יצר את שיטת המתכות האבקה, אשר השתמשה בתהליך עיבוד לחץ כדי לאפשר שימוש נרחב בטונגסטן בטכנולוגיית ואקום חשמלי.

בשנת 1925, שרטר השיג פטנט אמריקאי על המצאת קובלט קרביד טונגסטן קרביד. שיטת פטנט זו שימשה לראשונה בייצור תעשייתי באירופה בשנת 1926. זהו הבסיס לתהליכי ייצור תעשייתי טונגסטן מודרניים. ב-1927-1928 פותח קרביד צמנט עם טונגסטן קרביד כמרכיב העיקרי. זה היה שלב חשוב בהיסטוריה של ההתפתחות התעשייתית של טונגסטן. קרבידים מוצקים אלו נמצאים בשימוש נרחב בטכנולוגיה מודרנית בשל תכונותיהם הטובות.

GB/T 10116-2007 אמוניום paratungstate פיקוח לאומי על איכות, בדיקה והסגר

GB/T 4295-2008 אבקת טונגסטן קרביד לאומית פיקוח, פיקוח והסגר איכות

GB/T 2967-2008 יציקת אבקת טונגסטן קרביד פיקוח לאומי איכות, בדיקה והסגר

GB/T 23272-2009 חוט טונגסטן לתאורה וציוד אלקטרוני פיקוח, פיקוח והסגר לאומי איכות

GB/T 26055-2010 אבקת טונגסטן קרביד מחודשת פיקוח, בדיקה והסגר איכות לאומית

GB/T 26496-2011 גרוטאות טונגסטן וסגסוגת טונגסטן פיקוח לאומי איכות, בדיקה והסגר

GB/T 26725-2011 אבקת טונגסטן קרביד עדינה במיוחד פיקוח, בדיקה והסגר איכות לאומית

GB/T 26726-2011 אבקת טונגסטן אולטרה-דקה פיקוח, פיקוח והסגר איכות לאומית

GB/T 29521-2013 מפרטי ייצור בטיחותיים עבור כרייה תת-קרקעית של מכרות טונגסטן פיקוח, פיקוח ופיקוח לאומי על איכות

GB/T 29822-2013 צמד תרמי טונגסטן-רניום וטבלת אינדקס פיקוח, פיקוח והסגר איכות לאומית

GB 30039-2013 תקנות ייצור בטיחות עבור אבקת טונגסטן קרביד פיקוח לאומי על איכות, בדיקה והסגר

GB/T 26496-2011 גרוטאות טונגסטן וסגסוגת טונגסטן פיקוח לאומי איכות, בדיקה והסגר

חלוקת משאבי טונגסטן ורזרבות

משאבי המינרלים הטונגסטן בעולם נמצאים בשפע יחסית. התוכן של טונגסטן בקרום כדור הארץ הוא 0.001%. ישנם יותר מ-20 סוגים של מינרלים טונגסטן ומינרלים המכילים טונגסטן שהתגלו, כלומר משפחת המינרלים הוולפרמיטים: וולפרמיט, וולפרמיט, וולפרמיט; scheelite משפחת מינרלים: scheelite (scheelite), מוליבדן scheelite, sheelit נחושת; מינרלים טונגסטן: טונגסטן, הידרוטונגסטן, טונגסטן בעל ברזל גבוה, טונגסטן איטריום, טונגסטן נחושת, הידרוטונגסטן; מינרלים לא שכיחים של טונגסטן: טונגסטן, טונגסטן, מוליבדניט, טונגסטן, טונגסטן ביסמוטיט, אנטימון טונגסטן פירוכלור, טיטניום איטריום תוריומיט (המכיל טונגסטן), טונגסטן וכו'. למרות שהתגלו יותר מ-20 סוגים של מינרלים טונגסטן ומינרלים המכילים טונגסטן, אך רק וולפרמיט התגלו. ול-scheelite יש ערך כלכלי בכרייה. וולפרמיט מהווה כ-30% מכלל משאבי המינרלים הטונגסטן העולמיים, וה-scheelite הוא כ-30%. מהווים 70%.

הפצה מקומית

משאבי המינרלים הטונגסטן בעולם מרוכזים בעיקר בהרי האלפים-הימלאיה ובחגורה הגיאולוגית של השפה הפסיפית. סין ממוקמת בשני האזורים הגיאולוגיים הללו, ולכן יש לה עתודות טונגסטן בשפע, המדורגת במקום הראשון בעולם. מכרות הטונגסטן של סין מופצים בעיקר לאורך החוף המזרחי של גואנגדונג משני צדי הרי ננלינג בסין. השמורות בדרום ג'יאנגשי הן הגדולות ביותר, והן מהוות יותר ממחצית מהעתודות בעולם.

משאבי עפרות הטונגסטן של רוסיה מרוכזים בעיקר בחלק האמצעי של הרי סיכוטה-אלין בצפון הקווקז, מזרח סיביר והמזרח הרחוק. המכרות הגדולים יותר כוללים את Verkhne-Kayrakty.

משאבי עפרות טונגסטן בארצות הברית מרוכזים בעיקר בקליפורניה ובקולורדו.

עפרות טונגסטן קנדיות מרוכזות בעיקר בחגורת טונגסטן סלווין, והמרבצים בעלי הערך המסחרי ביותר ממוקמים מה-Cassiar batholit בקולומביה הבריטית ועד מקמילן על גבול יוקון והטריטוריות הצפון-מערביות. ) אזור הארכת מרבצי מינרלים.

חלוקת מדינות

על פי נתונים שפורסם על ידי המכון הגיאולוגי של ארצות הברית בשנת 2015, עתודות משאבי טונגסטן העולמיות הן כ-3.3 מיליון טון. לסין יש את עתודות משאבי הטונגסטן הגדולות ביותר ב-1.9 מיליון טון, המהווים כ-58% מהכלל העולמי. אחריה קנדה (290,000 טון), רוסיה (250,000 טון) וארצות הברית (140,000 טון). מדינות אחרות עם עתודות טונגסטן עשירות בעולם כוללות את בוליביה (53,000 טון), אוסטרליה (10,000 טון) ופורטוגל (4,200 טון).

ייצור טונגסטן עולמי

על פי נתונים שפורסם על ידי המכון הגיאולוגי של ארצות הברית בשנת 2015, ייצור הטונגסטן העולמי בשנת 2014 היה כ-82,400 טון, עלייה קלה של 1% מ-81,400 טון בשנת 2013. סין היא היצרנית העיקרית של טונגסטן. בשנת 2014, תפוקת עפרות הטונגסטן שלה הייתה 68,000 טון, המהווה כ-84% מהכלל העולמי. אחריה הגיעו רוסיה (3,600 טון) וקנדה (2,200 טון). מדינות אחרות עם ייצור עפרות טונגסטן גדול כוללות וייטנאם (2000), בוליביה (1300 טון), אוסטריה (850 טון), קונגו (800 טון), פורטוגל (700 טון), רואנדה (700 טון) ואוסטרליה (600 טון)).

אינדיקטורים לייצור טונגסטן וכרייה של סין מ-2002 עד 2013

השפעות בריאותיות של טונגסטן

ככל שסולם הייצור של טונגסטן ומוצריו ממשיך להתרחב, היקף השימוש בטונגסטן הופך רחב יותר ויותר, וגם האיום הפוטנציאלי של זיהום אלמנטים טונגסטן לסביבה עולה. כחומר שיכול להשפיע על שינויים כימיים באורגניזמים ולשבש ערוצי חילוף ביוכימיים, אנשים צריכים גם להתחיל לשים לב להשפעה של טונגסטן על בריאות האדם.

רוב הטונגסטן שנכנס לגוף יכול להיות מופרש מהגוף דרך מערכת העיכול ומערכת ההפרשה בפרק זמן קצר. כמות קטנה של טונגסטן שנכנסת לדם עלולה להישאר בעצמות, בציפורניים או בשיער למשך תקופה מסוימת לפני שהיא מופרשת. עם זאת, תרכובות טונגסטן, כגון מוגז חשיפה מופרזת לטווח ארוך לאבק טונגסטן, נתרן טונגסטאט, תחמוצת טונגסטן, טונגסטן קרביד וכו' עלולות לגרות את העור והעיניים, לגרום לדלקת בעור ובעיניים, לגרום למחלות בדרכי הנשימה כגון אסטמה, ולגרום להפרעות במערכת העיכול. בנוסף, חוקרים מאוניברסיטת אקסטר בבריטניה מצאו קשר בין אנשים עם רמות גבוהות של טונגסטן בשתן לבין שיעורים גבוהים של שבץ מוחי, ותופעה זו הייתה בולטת במיוחד בקרב נשים ואלה מתחת לגיל 50. גם לאחר שלוקחים בחשבון גורמי סיכון אחרים כמו גיל, מצב סוציו-אקונומי, מצב עישון, מדד מסת הגוף, עיסוק וצריכת אלכוהול, לאנשים שנחשפו למתכת טונגסטן יש סיכון גבוה יותר לשבץ מוחי מאחרים. החוקרים אמרו גם כי בעוד אלמנטים מתכתיים אחרים הנפוצים בשימוש עם טונגסטן, כגון ניקל ונחושת, עשויים להיות קשורים גם לשיעורי שבץ, הפתולוגיה של מספר רב של מקרי שבץ מראה כי טונגסטן הוא הגורם החשוב ביותר.

אמצעים למניעת זיהום טונגסטן

על מנת למנוע את ההשפעות השליליות על בריאות האדם הנגרמות מחשיפה לכמויות גדולות של טונגסטן, מומלץ לבצע את הפעולות הבאות:

בדיקה גופנית על צוות העובדים בסביבת ייצור או עיבוד של טונגסטן ללכת לבית החולים באופן קבוע כדי לבדוק אם תכולת הטונגסטן בגוף חורגת מהסטנדרט באמצעות ניטור רפואי.

עובדי איכות הסביבה בתעשיית הטונגסטן צריכים לנקוט באמצעים כגון לבישת מסכות גז, כפפות, עיניים וביגוד חסין אבק.

ארגונים צריכים לפרסם עצות בטיחות ובריאות במקומות עבודה הקשורים לטונגסטן. בנוסף, ארגונים צריכים לנקוט באמצעים למניעת דליפת אבק, לבצע ניקיון בתי מלאכה ופינוי פסולת תעשייתית בזמן כדי למנוע זיהום משני.

עובדים אחרים צריכים לנסות להימנע משימוש במים ובמזון המזוהמים בטונגסטן. אזורי מגורים צריכים להיות רחוקים ככל האפשר מזיהום טונגסטן או חברות עיבוד.

תהליך הטבת טונגסטן

עיבוד עפרות טונגסטן כיום, הפיתוח והניצול של עפרות טונגסטן במדינה שלי הם בעיקר עפרות וולפרמיט, ואחריו עפרות scheelite. אף על פי שמאגרי ה-scheelite גדולים, יש מעט עפרות עשירות, דרגות נמוכות יותר ויותר עפרות עקשן, כך שנפח הכרייה מהווה רק כ-10% מייצור עפרות טונגסטן. למרות שהמאגרים של עפרות וולפרמיט קטנות יותר מאלו של סכילייט, יש עפרות עשירות יותר והן קלות לכרייה ולסינון. לכן, נפח הכרייה הכולל מהווה יותר מ-90% מייצור עפרות הטונגסטן. השיטות העיקריות להטבה של טונגסטן הן כדלקמן:

הפרדת כבידה: שיטה לבחירת עפרות המבוססת על הבדלי צפיפות מינרלים בזרימה בינונית או בינונית מסוימת (בעיקר מים). היתרונות של שיטה זו הם מבנה ציוד פשוט, תפעול נוח ועלות ייצור נמוכה. תהליכי הפרדת כבידה נפוצים כוללים בחירה בינונית כבדה, בחירת ג'יג'ים, בחירת שייקים, בחירת מצנחים, בחירה צנטריפוגלית וכו'.

ציפה: זוהי שיטת עיבוד המינרלים הנפוצה ביותר. זוהי שיטה להפרדת מינרלים שימושיים מעפרות על סמך התכונות הפיזיקליות והכימיות השונות של משטחי חלקיקי המינרלים. ציפה מתאימה לחומרים עדינים ומיקרו-גרעיניים, כמו גם לחלקיקים מינרליים עדינים הקטנים מ-10 מיקרומטר שקשה לשחזר בשיטות עיבוד מינרלים אחרות. Union Carbide Corporation של ארצות הברית פיתחה את "שיטת הסיד" להנפת ​​שחליטי, וציפת גזירה שימשה גם בהנפת השליט על ידי כמה מפעלים.

הפרדה מגנטית: זוהי שיטה המשתמשת במגנטיות כדי להסיר זיהומי מתכת מגנטית בשמן. היישום של הפרדה מגנטית הוא להשתמש בהבדלים המגנטיים של עפרות או חומרים שונים כדי לבצע את תהליך ההפרדה בפעולה של כוח מגנטי וכוחות אחרים.

Elutriation: שיטה להפרדת מינרלים על סמך צפיפותם. הניחו את דגימת החול במחבת חול מלאה במים ונערו שוב ושוב, ערבבו ושטפו אותה. המינרלים הכבדים יישארו בתחתית המחבת, והמינרלים הקלים יצופו החוצה עם המים, ובכך יפרידו בין המינרלים הקלים לכבדים.

ההטבה של וולפרמיט במדינה שלי משתמשת בעיקר בהפרדת כוח הכבידה, עם שיעור התאוששות של 92-93%. במקרים מסוימים, נעשה שימוש גם בציפה ובהפרדה מגנטית. ההטבה של scheelite מבוססת על מאפייני הפיזור של העפרה, תוך שימוש בשילוב של הפרדת כבידה וציפה, או שיטת ציפה בודדת, או שיטת elutriation. במקרים מסוימים הוא גם מועשר מראש, והוא נבחר תחילה מהעפרה הגולמית באמצעות מכונת מיון פלורסנט אולטרה סגול. מחצית מהפסולת מעובדת לאחר מכן לעיבוד מינרלים, ושיעור ההחלמה של השליט מגיע ל-90-96%.

תהליך התכת טונגסטן

תהליך ההיתוך של טונגסטן כולל את השלבים של פירוק תרכיז, טיהור תרכובת טונגסטן, אבקת טונגסטן וייצור טונגסטן צפוף.

שיטות פירוק תרכיז טונגסטן: שיטת אש ושיטת רטוב.

① שיטת סינטר נתרן קרבונט משמשת בדרך כלל לפירוק אש. שיטה זו היא למקם תרכיז וולפרמיט ונתרן קרבונט יחד בכבשן סיבובי ולחטא אותם ב-800 עד 900 מעלות. בעת עיבוד תרכיז scheelite, יש להוסיף חול קוורץ על מנת לקבל סידן אורתוזיליקט עם מסיסות נמוכה. טמפרטורת הסינטר היא בערך 1000 מעלות. לאחר כשעתיים של סינטרה, קצב הפירוק של התרכיז יכול להגיע ל-98-99.5%. החומר הסינטר מוחלף במים בדרגה 80-90 ומסנן לקבלת תמיסת נתרן טונגסטאט ושאריות בלתי מסיסות.

② השיטה הרטובה מחולקת לשיטת פירוק אלקלי ושיטת פירוק חומצה. בעת פירוק תרכיז וולפרמיט, השתמש בתמיסת נתרן הידרוקסיד לשטיפה בטמפרטורה של 110 עד 130 מעלות ומעלה. תרכיז ה-scheelite מושטים עם תמיסת נתרן קרבונט בחיטוי ב-200-230 מעלות, או מפורק עם חומצה הידרוכלורית ב-90 מעלות לקבלת חומצת טונגסטן מוצקה. קצב הפירוק של תרכיז טונגסטן מעובד רטוב יכול להגיע ל-98-99%.

טיהור תרכובת טונגסטן

זיהומים כגון סיליקון, זרחן וארסן הכלולים בתמיסת נתרן טונגסטאט הם בצורה של נתרן סיליקט, נתרן מימן פוספט ונתרן מימן ארסנט בהתאמה בתמיסה. מרתיחים את התמיסה ומנטרלים אותה עם חומצה הידרוכלורית מדוללת. כאשר ה-pH של התמיסה הוא 8 עד 9, סודיום סיליקט עובר הידרוליזה לחומצה סיליקית ומתעבה ומשקע. תמיסות מגנזיום כלורי ואמוניום כלורי מתווספות כדי לגרום לזרחן וארסן ליצור אמוניום מגנזיום פוספט וחומצה ארסן עם מסיסות נמוכה מאוד. אמוניום ומגנזיום מושקעים ומוסרים.

הוסף נתרן גופרתי לתמיסת הנתרן טונגסטאט, מוליבדן יוצר נתרן תיומוליבדאט לפני טונגסטן, מנטרל אותו עם חומצה הידרוכלורית, וכאשר ה-pH של התמיסה הוא 2.5 עד 3.0, המוליבדן משקע לטריסולפיד מוליבדן בלתי מסיס ומוסר . תמיסת סידן כלורי מתווספת לתמיסת הנתרן טונגסטאט המטוהרת כדי להשיג משקעים של סידן טונגסטאט (CaWO). משקע הסידן טונגסטאט מתפרק עם חומצה הידרוכלורית לקבלת חומצה טונגסטית תעשייתית. החומצה הטונגסטית מבוהלת בדרגה 700-800 כדי להשיג טריאוקסיד טהור תעשייתי. תחמוצת טונגסטן

כדי להכין טריאוקסיד טונגסטן טהור מבחינה כימית, ניתן להמיס חומצה טונגסטית תעשייתית במי אמוניה כדי לקבל תמיסת אמוניום טונגסטאט, ולהשאיר זיהומים כגון סיליקון בסיג. התמיסה התאדה והתגבשה לקבלת גבישי אמוניום פרטונגסטאט מתקלף [5(NH) O 12WO 5H O]. מכיוון שהמסיסות של אמוניום פרמוליבדאט גדולה מזו של אמוניום פרטונגסטאט, תכולת המוליבדן של גבישי אמוניום פרטונגסטאט פוחתת לאחר התגבשות. לאחר ייבוש אמוניום paratungstate, הוא מבודד ב-500-800 מעלות לקבלת טריאוקסיד טונגסטן טהור מבחינה כימית. בשנות ה-70, נעשה שימוש בשיטה או בשיטה שלישוני אמין (RN) להמרת תמיסת נתרן טונגסטאט לתמיסת אמוניום טונגסטאט, מה שפשט את התהליך והגדיל את קצב ההחלמה של טונגסטן.

ייצור אבקת טונגסטן

שיטות לייצור אבקת טונגסטן כוללות הפחתת מימן, הפחתת פחמן והפחתה תרמית של מתכת. השיטה הנפוצה ביותר בתעשייה המודרנית היא שיטת הפחתת המימן של הפחתת מימן ראשונית או משנית של תחמוצת טונגסטן או תחמוצת טונגסטן כחולה. שיטה זו יכולה לשלוט במדויק על צורת החלקיקים, גודל החלקיקים והרכב גודל החלקיקים של אבקת טונגסטן. בדרך כלל, תהליך סימום תחמוצת טונגסטן כחול טוב יותר. שיטת ההפחתה הראשונית חוסכת בחשמל, מימן ומי קירור מאשר שיטת ההפחתה המשנית. העלות של אבקת טונגסטן נמוכה, אך הייצור קשה.

הכנת טונגסטן צפוף

אבקת טונגסטן נוצרת, מושחתת, מותכת ותהליכים אחרים כדי להשיג טונגסטן צפוף. מבחינה תעשייתית משתמשים בשיטת מטלורגיית האבקה, כלומר שימוש באבקת טונגסטן או אבקת טונגסטן המכילה תוספים, יציקה - טרום-הלבנה - סינטר התכה אנכית ולחיצה איזוסטטית - סינטרה עקיפה לרצועות (רצועות מסוממות, רצועות סגסוגת) ישנם שני תהליכים. התהליך הקודם משמש לעתים קרובות לייצור המוני של רצועות קטנות, בעוד מוצרי טונגסטן בטוהר גבוה הם בדרך כלל קרן אלקטרונים מותכת.

הכנת רצועות טונגסטן מאבקת טונגסטן עוברת בעיקר שני תהליכים: יצירה וסינטר:

① היווצרות. קיימות שתי שיטות: יציקה (שיטת יצירה מכנית) וכבישה איזוסטטית. הראשון משמש בדרך כלל רק ללחיצת בילטים עם גודל קטן ומשקל יחידה. זה קל יותר לתפעול ויכול לשלוט בצורה מדויקת יותר בגודל ובאיכות המראה של הבילט, אבל הצפיפות הקומפקטית קטנה ולא אחידה. שיטת הלחיצה האיזוסטטית יכולה ללחוץ בילטים בעלי משקל וגודל יחידה גדולים יותר (הצורות כוללות עגולות, מלבניות ומלבניות), ריקים מצינורות וחלקים מורכבים, והצפיפות הקומפקטית גבוהה ואחידה. עם זאת, הגודל ואיכות המראה של הקומפקט גרועים מאלו של שיטת היציקה, ובדרך כלל נדרשים עיבוד ועיצוב לפני סינטה.

②הסינטור. יש סינטר אנכי (שיטת סינטר ישירה) ושיטת סינטר עקיפה. לפני סינטר, יש לסנן מראש את הקומפקט כדי להסיר את חומר היצירה. סינטר היתוך אנכי משמש רק עבור sintering billets קטנים. שיטת הסינטר העקיפה מחולקת לתהליכי סינטר הגנת מימן ותהליכי סינטר ואקום, שיכולים לחטא טונגסטן בגודל גדול או חלקי טונגסטן שצריך לעבור במכונה.

המצב הנוכחי של מיחזור טונגסטן

עם ההתפתחות המתמשכת של תעשיית הטונגסטן, הצריכה של חומרי גלם ממתכת טונגסטן הולכת וגדלה, והמשאבים הניתנים לשחזור הופכים פחות ופחות. לכן, המיחזור והניצול של טונגסטן משך את תשומת הלב של ממשלות ברחבי העולם. מדינות כמו ארצות הברית ורוסיה אפילו קבעו אסטרטגיות טונגסטן. כדי לשמור, הקימה יפן ועדה מיוחדת למיחזור טונגסטן (WR Committee) בשנת 1775. בנוסף, בתעשיית הטונגסטן של ימינו, אינדיקטור חשוב לטכנולוגיה, קנה המידה והתחרותיות המקיפה של חברת טונגסטן הוא האם החברה יכולה למחזר משאבי טונגסטן משניים בסביבה סביבתית. אופן ידידותי. בנוסף, בהשוואה לתרכיז טונגסטן, תכולת הטונגסטן של פסולת טונגסטן היא גבוהה וקל למיחזור, כך שהמיחזור והשימוש החוזר בטונגסטן הפכו למוקד של תעשיית הטונגסטן.

כיום, האספקה ​​העולמית של טונגסטן מורכבת בעיקר משני חלקים. חלק אחד הוא אספקת תרכיז טונגסטן שזה עתה ייצור, המהווה כ-76% מכלל אספקת הטונגסטן, 66% ממנו נכנסים למוצר הטונגסטן הסופי, ו-10% הופכים לפסולת בתהליך הייצור. שִׁעתוּק. החלק השני מגיע ממחזור משאבים משניים מטונגסטן, כלומר מיחזור של שאריות פסולת מוצקה בתהליך ייצור טונגסטן ופסולת מוצרי צריכה סופיים, כגון פסולת קרביד צמנט, חומרי טונגסטן, פלדה מסגסוגת וחומרי מגע עם טונגסטן. כמו גם זרזים כימיים וכו', חלק זה מהווה כ-24%.

שיטות מיחזור טונגסטן

עם השיפור המתמיד של קצב המיחזור של משאבי טונגסטן משניים במדינות שונות, הטכנולוגיות למיחזור משאבי טונגסטן הולכות וגדלות גם הן. הנפוצים כוללים שיטת ריסוק מכנית, שיטת מלח, שיטת התכת אבץ, שיטת אלקטרוליזה, שיטת שטיפה, שיטת הפחתה ושיטת צלייה. - שיטת שטיפת אמוניה וכו'. חלק משיטות המיחזור בוטלו בהדרגה עקב זיהום סביבתי גדול ושיעור החלמה נמוך, כגון ייצור APT בשיטת סינטר סודה. גם כמה שיטות מיחזור חדשות הופיעו, כמו טונגסטן בנוזל לאחר התכה והחלפה של טונגסטן. שיטת ההחלמה; השיטה שהמציא J. Arvidson להכנת חומרים המכילים ברזל וטונגסטן החל מאבקת קרביד מוצק, שירותים טהורים או עפרות מנוף וכו'.

סטטוס הפיתוח של תעשיית הטונגסטן הממוחזר של סין

תעשיית הטונגסטן הממוחזר של סין התחילה מאוחר, והמחזור והניצול של גרוטאות טונגסטן נמוכים יחסית, רק 10% מאספקת הטונגסטן, בעוד ששיעור ניצול גרוטאות הטונגסטן במדינות זרות מתקדמות הוא בדרך כלל מעל 30%. גם אזור המחזור של משאבי טונגסטן משני במדינה שלי הוא צר יחסית, מרוכז בעיקר בקרביד צמנט ובזרזים כימיים. תחום המיחזור מתרכז בעיקר בתחומי סגסוגות ונתרן טונגסטאט. יתרה מכך, שיטות מיחזור מסוימות גורמות לזיהום סביבתי משני חמור. לכן, מנקודת המבט של הגנה על הסביבה וניצול יעיל של משאבים, המדינה שלנו צריכה לשים לב למיחזור משאבי טונגסטן, לחזק את המחקר על טכנולוגיית מיחזור טונגסטן בעלות נמוכה ואיכותית, בדרגה גבוהה ובטוהר גבוה, ולשפר שיעור ההחלמה המקיף של טונגסטן ואלמנטים מתכתיים יקרי ערך. , הפיכת יתרונות משאבים ליתרונות טכנולוגיים.

חוט טונגסטן למקורות אור חשמליים וציוד אלקטרוני

טונגסטן Twisted Wire