Az ipari termelés a volfrám
Kémiai elem - volfrám.
Mielőtt ismertetnénk a termelés volfrám, szükséges, hogy egy rövid kirándulást a történelembe. A neve ennek a fém fordítás német „farkas tejszín”, a kifejezés eredete elhagyja a késő középkorban.
Amikor megkapja egy doboz különféle ércek, azt figyeltük meg, hogy bizonyos esetekben ez elveszik, fordult a habos salak „mint egy farkas felfalja az áldozatát.”
Metafora vert gyökeret, amely a nevét a legújabb a fém előállításával, jelenleg is alkalmazott számos nyelven a világ. De az angol, francia és sok más nyelven volfrám különbözőképpen hívják, a metafora „nehéz kő” (svéd volfrám). Svéd szó eredete társul kísérletek adott svéd kémikus Scheele első kapott wolframoxidot érc később róla elnevezett (scheelite).
Svéd kémikus Scheele, megnyílik volfrám.
Az ipari termelés volfrámércet osztható 3 szakaszban:
- érc feldolgozása és megszerzése volfrám anhidrit;
- redukció fémpor;
- kapjunk monolitikus fém.
érc dúsítás
Szabad állapotban a természetben a volfrám nem fordul elő, csak egy része a különböző vegyületek.
Ércek tartalmazhatnak ezek a vegyületek nagyon rossz, a jelenléte a volfrám-oxid a leggazdagabb közülük nem haladja meg a 3%. pre-dúsítási kereskedelmi előállításához szükséges volfrám. A sok ércek tartalmazó volfrám, ipari jelentősége van a két csoport:
Annak érdekében, hogy át wolfram a koncentrátumból olyan oldható vegyületet használt számos különböző módszerekkel.
- Például, zsugorított koncentrátum feleslegben szóda, így nátrium-wolframite módon.
- Ezt fel lehet használni, és egy másik módszer - Kioldódási: volfrám visszanyert szódaoldattal nyomás alatt, magas hőmérsékleten, majd semlegesítjük, és a csapadék.
- Egy másik módja - kezelés gáz halmazállapotú klór koncentrátum. Ebben a folyamatban, a volfrám-klorid képződik, amelyet azután elkülönítjük a többi fém-kloridok a szublimáció. Az így kapott terméket átalakíthatjuk volfrám-oxid, vagy hagyja, hogy közvetlenül feldolgozott elemi fémet.
A legfontosabb eredménye a különböző dúsítási technikák szerezni egy volfrám-trioxid. Továbbá ő volt az, aki megy a termelés volfrámércet. Mert elő volfrámkarbid, amely a fő komponense a sok hardmetals. Van egy másik termék közvetlen feldolgozását wolfram dúsított - Ferro-volfrám. Ez általában elolvadt az acéliparban.
Recovery volfrám
A kapott volfrám-trioxid (volfrám anhidrit) a következő lépéshez szükséges helyreállítani az állam a fém. Recovery gyakran létrehozható széles körben használják a hidrogén. A kemence mellékelt mozog tartály (hajó) a volfrám-trioxid, mozgás közben a hőmérséklet növekszik, a hidrogént betápláljuk előre. Mivel a fémes redukciót növekedése az ömlesztett anyag sűrűsége, az összeg a rakodási kapacitás csökken több, mint a fele, így a gyakorlatban használják a két szakaszban végigmenni a különböző típusú kemencék.
- Az első lépésben a volfrám-trioxid-dioxid van kialakítva a második szilícium-dioxid, így tiszta volfrám por.
- A port ezután átszitáljuk egy háló, nagy szemcsék tovább őröljük, hogy egy olyan port egy adott szemcseméret.
Néha kormot vissza volfrám. Ez a módszer egyszerűsíti a termelést, de szükség magasabb hőmérsékleten. Továbbá, a szén és a szennyeződést, reagálnak a volfrám alkotnak a különböző vegyületek, amelyek vezetnek szennyeződése a fém. Számos más módszerek a termelésben használt szerte a világon, de a paraméterkészlet hidrogénes redukciója a legtöbb magas alkalmazhatóságát.
Előállítása monolitikus fém
Ha az első két szakaszban az ipari termelés volfrám jól ismert kohászok és alkalmazott sokáig, így egy monolit por szükséges a fejlesztés speciális technológiával. A legtöbb fém egyszerű olvadáspontú, majd öntenek öntőformába, wolfram, mert a fő jellemzői - refrakter - egy ilyen eljárás nem lehetséges. A módszer a kívánt kompakt volfrám por, javasolt az elején a XX század amerikai Coolidge, a variációk használt korunkban. A módszer - a port átalakul egy monolitikus fém hatása alatt az elektromos áram. Ahelyett, hogy a szokásos olvasztási eljárás a volfrámércet megy keresztül több szakaszban. Először a por préselik speciális rudak, pálcák. Ezután ezek a rudak vannak téve a szinterezés folyamat, amely két lépésben zajlik:
-
- Először, hőmérsékleten 1300 ° C-rúd-előzsugorított, hogy növelje az erejét. Az eljárást úgy hajtjuk végre, egy speciális kemencében lezárjuk egy folyamatosan betáplált hidrogén. Hidrogént használnak a további hasznosítás, az behatol a porózus szerkezete az anyag, és a további a magas hőmérsékleten közötti kristályok a szintereit rúd jön létre tisztán fémes érintkezést. Rudak után ebben a fázisban jelentősen megszilárdult, vesztes legfeljebb 5%.
- Ezután folytassa a nagyszínpadon - hegesztés. Ezt az eljárást hajtjuk végre hőmérsékleten legfeljebb 3 tysºC. Rögzített rúd-szorítóérintkezőkön, és amelyen átmegy a az elektromos áram. Ebben a szakaszban, a hidrogén is használható - szükség van az oxidáció megakadályozására. A alkalmazott áramintenzitás nagyon magas, egy 10x10 mm-es részén rudak megköveteli egy aktuális mintegy 2500 A, és a keresztmetszet 25x25 mm - körülbelül 9000 A. Voltage használ egy viszonylag kis, 10-től 20 ° C valamennyi tétel monolitikus fém kezdetben hegesztett rúd-tesztet, használni, hogy egy kalibrációs üzemmódot a hegesztés. Az időtartam a hegesztési függ méretei rudak, és általában 15 perc és egy óra. Ez a lépés, mint az első is csökkenéséhez vezet méretének bárokban.
Sűrűség és szemcsézettsége a fém függ a kezdeti gabona rudak és a maximális hegesztési hőmérséklet. Loss mérete szinterelés után a két fázis legfeljebb 18% -a a hosszát. Végső sűrűség 17-18,5 g / cm.
Ahhoz, hogy nagy tisztaságú volfrám használt különböző adalékokat, amelyek elpárolognak a hegesztési folyamat során, mint például a szilícium és az alkáli fémek. Mivel ezek az adalékanyagok elpárologtatják fűtés, húzva, valamint más szennyeződések. Ez a folyamat hozzájárul a további tisztítás. Amikor a megfelelő hőmérsékletet és a hiánya nyomait nedvesség a hidrogén atmoszférában egy szinterezési használ ilyen adalékanyagok wolfram tisztítás foka növelhető a 99,995%.
Gyártása volfrám termékek
Nyert az eredeti érc után három szakaszban ismertetett gyártási monolit volfrám egyedülálló tulajdonságai. Infusibility Emellett közvetít nagyon magas dimenziós stabilitás, szilárdság megtartását magas hőmérsékleteken és nincs belső feszültség. Tungsten is jó alakíthatóság és alakíthatóság. További termelés gyakran húz vezetéket. Ez technológiailag viszonylag egyszerű folyamat.
- Tuskó adja meg a rotációs kovácsolás gép, ahol a tömörítés az anyag.
- Ezután, rajz kapunk egy huzal különböző átmérőjű (rajz - húzó rúd speciális berendezések révén kúpos lyuk). Így lehetséges, hogy így egy nagyon vékony wolfram huzal teljes fokú deformációját 99,9995%, és ereje elérheti a 600 kg / mm².
Tungsten alkalmaztunk elektromos lámpákhoz, mielőtt a szálakat egy olyan eljárás kifejlesztése a termelés a gömbgrafitos volfrám. Orosz tudós Lodygin korábban szabadalmaztatott elv alkalmazása az izzólámpa 1890 évvel javasolt használni, mint egy végtelen csavart egy spirális wolfram huzal. Hogy van ez hasonlít a drótból? Először készítünk egy keveréke volfrám port a semmiféle lágyítószert (például paraffin), majd az elegyet extrudáljuk a vékony szálat egy előre meghatározott lyukátmérő, szárítjuk, és kalcináljuk hidrogénatom. Az eredmény az volt, egy meglehetősen törékeny vezetékes szegmenst, amely csatlakozik a lámpa elektródáit. Voltak kísérletek, hogy egy kompakt fém és egyéb módszerek, de minden esetben magas maradt ridegség kritikusan szálak. Munkája nyomán Coolidge és Fink gyártás volfrám huzal szerzett egy erős technológiai bázissal és ipari alkalmazása volfrám gyorsan növekszik.
Izzólámpa feltalálója orosz tudós Lodygin.
Globális piaci volfrám
A termelési volumen volfrám körülbelül 50 ezer. Tonnát. Vezetője a termelés, valamint a fogyasztás, Kína az az ország termel mintegy 41 ezer. Tonnát (Oroszország, ehhez képest termel 3500. T). Fontos tényező jelenleg a újrahasznosítása másodlagos nyersanyagok, rendszerint volfrám-karbid törmelék, forgács, fűrészpor és a maradványait volfrám por, az ilyen feldolgozás biztosít körülbelül 30% a globális fogyasztás volfrám.
Fonalai kiégett izzók alig feldolgozott.
A globális piac wolfram nemrég mutatott keresletcsökkenés a wolfram szálak. Ez annak köszönhető, hogy az alternatív technológiák terén a világítás - fluoreszkáló és LED lámpák agresszíven cserélje izzók otthon és az iparban. Szakértők azt jósolják, hogy a használata volfrám ebben az ágazatban csökken 5% -kal az elkövetkező években ebben az évben. A kereslet a wolfram egésze nem csökken, az alkalmazhatóságát a csökkenés egyik szektor ellensúlyozta a többi, beleértve az innovatív ágazatokban.
