8 asja, mida pead teadma volframi kohta

Ülemaailmsed volframivarud on suhteliselt rikkalikud. Avastatud on rohkem kui 20 liiki volframmineraale ja volframi sisaldavaid mineraale, nimelt volframiidi rühm: volframmangaani maak, volframiit, volframiit; scheeliitrühm: šeeliit (kaltsiumvolframimaak), molübdeenšeeliit, vaskseeliit; volframmineraalid: volfram, hüdrovolfram, kõrge rööpaga volfram, ütriumvolfram, vaskvolfram, hüdrovolfram; aeg-ajalt volframmineraalid: volfram-pliimaak, klinoliit, volfram-tsingimaak, molübdeeni volframimaak, volfram-vismutimaak, antimon-volframpürokloor, titaan-ütrium-tooriumimaak (sisaldab volframit või väävlit), 20 liiki volframi ja väävlit jne. avastatud on volframi sisaldavaid mineraale, kaevandamiseks on majanduslikult väärtuslikud vaid volframiit ja šeeliit.

Wolframiit

Kuna see sisaldab erinevas vahekorras raud-volframaadi ja mangaan-volframaadi, nimetatakse seda ka volfram-mangaanimaagiks, mis moodustab umbes 30% kogu maailma volframimaagi ressurssidest. Kui rauasisaldus on kõrge, nimetatakse seda volframimaagiks ja kui mangaanisisaldus on kõrge, siis nimetatakse seda volframiidiks. Volframiidi värvus muutub raua- ja mangaanisisalduse muutudes. Levinud värvid on tumehall, helepunakaspruun, helepruun must, pruun ja raudpruun. Wolframiidil on metalliline või poolmetalliline läige, habras ja nõrk magnetism. Musta volframimaaki toodetakse peamiselt kõrgtemperatuursetes hüdrotermilistes kvartsisoontes. Lõuna-Jiangxi, Ida-Hunan ja Põhja-Guangdong minu kodumaal on kõik maailmakuulsad volframiidi tootmispiirkonnad. Lisaks on volframiidi maagi tootjad veel Venemaa, Siber, Myanmar, Tai, Austraalia, Boliivia jt. Peamine päritolu. Volframiiti kasutatakse peamiselt volframi sulatamiseks ja volframaadi valmistamiseks.

Scheeliit

Scheelite on teralise või massiivse välimusega läbipaistev kuni poolläbipaistev mineraal. Värvus muutub koos molübdeenisisalduse muutumisega. Levinud värvid on valge, hall, helekollane, helelilla, helepruun, helepunane ja roheline. jne, rasva- või klaasiläikega, mis moodustab umbes 70% kogu maailma volframi maavaradest. Scheelite on luminestsents ja kiirgab ultraviolettkiirguse käes helesinist kuni kollase fluorestsentsi.

Scheeliiti toodetakse peamiselt kontaktmetasomaatilistes ladestustes, kõrgtemperatuursetes hüdrotermilistes veenides ja hallkivides. Yaogangxian, Hunan, minu kodumaa on maailmakuulus scheeliidi allikas. Lisaks on peamisteks tootmispiirkondadeks Dageng Jiangxis, Dashunlong Hunanis, Wenshan Yunnanis, Shantang Lõuna-Koreas, Saksimaa Saksamaal, Cornwall Ühendkuningriigis, Uus-Lõuna-Wales Austraalias, Põhja-Bolivia ja Nevada Ameerika Ühendriikides. scheeliit. Scheelitit kasutatakse peamiselt ferrovolframi tootmiseks ja sellest saab valmistada ka püsimagneteid.

Volframi sulamistemperatuur on kõigist metallelementidest kõrgeim, tihedus (19,3 g/cm³) on väga kõrge, kullale lähedane, samuti on volframi kõvadus väga kõrge. Näiteks volframkarbiidi kõvadus on lähedane teemandile. Lisaks on volframil ka hea elektri- ja soojusjuhtivus, väike paisumistegur ja muud omadused, mistõttu kasutatakse seda laialdaselt sulamites, elektroonikas, keemiatööstuses ja muudes valdkondades. Nende hulgas on tsementeeritud karbiid suurim volframi tarbimisvaldkond.

Sulamiväli

Elektrooniline väli

Volframil on tugev plastilisus, madal aurustumiskiirus, kõrge sulamistemperatuur ja tugev elektronide emissioonivõime. Seetõttu kasutatakse volframit ja selle sulameid laialdaselt elektroonika- ja energiatööstuses. Näiteks volframhõõgniidil on kõrge valgustugevus ja pikk kasutusiga, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt erinevate hõõgniitide, näiteks hõõglampide, joodvolframlampide jne valmistamisel. Volframhõõgniiti saab kasutada ka otsekuumutusega katoodide ja elektrooniliste võnketorude võred. Nagu ka termokatoodiga küttekehad erinevates elektroonilistes instrumentides. Volframi omadused muudavad selle ka heaks elektroodimaterjaliks TIG-keevitamiseks ja muudeks sarnasteks ülesanneteks.

Keemiatööstus

Volframiühendeid kasutatakse sageli katalüsaatoritena ja anorgaaniliste värvidena. Näiteks kasutatakse volframdisulfiidi sünteetilise bensiini valmistamisel määrdeaine ja katalüsaatorina. Maalides kasutatakse pronksivärvi volframoksiidi. Kaltsiumi või magneesiumi volframi kasutatakse sageli fosforites.

Muud alad

Kuna volframi soojuspaisumine on sarnane boorsilikaatklaasi omaga, kasutatakse seda klaasist või metallist tihendite valmistamiseks. Volframil on madal tundlikkus ja seetõttu kasutatakse seda kõrge puhtusastmega volframist ehete valmistamiseks. Lisaks kasutatakse volframit ka radioaktiivses meditsiinis ning mõned muusikariistad kasutavad ka volframtraati.

Volframi avastamise lühike ajalugu

Volframi ajalugu ulatub 17. sajandisse. Sel ajal märkasid Saksamaal Saksimaa Erzgebirge mägede kaevurid, et mõned maagid segavad kassiteriidi redutseerimist ja toodavad räbu. Kaevurid andsid neile maakidele mõned saksakeelsed hüüdnimed: "wolfert" ja "wolfrahm".

Scheler 1758. aastal avastas Rootsi keemik ja mineraloog Kronstedt mineraali, mida ta nimetas "volframiks", mis tähendab rootsi keeles "rasket kivi". Ta oli veendunud, et mineraal sisaldab elementi, mida pole veel avastatud.

1781. aastal avastas Rootsi keemik Carl Wilhelm Scheele scheeliidi ja ekstraheeris sellest volframhapet. Ta uskus, et volframhappe redutseerimisel võib saada uut metalli.

1783. aastal ekstraheerisid vennad José de Luyard ja Faustou Deluyar volframiidimaagist ka volframhapet. Samal aastal kasutasid nad süsinikku, et redutseerida volframtrioksiidi ja saadi esimest korda volframipulbrit.

Hiljem andsid Jöns Jacob Berzelius ja Friedrich Wöhler sellele metallile uue nime: wolfram, kuid seda terminit tuntakse rohkem Saksamaal ja Skandinaavias, samas kui Ühendkuningriik, USA ja teised riigid eelistavad kasutada Kroonlinna. Sellele metallile antud nimetus on "volfram".

Volframitööstuse areng

1841. aastal sai keemik Robert Oxland Suurbritannia patendi naatriumvolframaadi, volframhappe ja volframmetalli tootmismeetodile. See oli suur edasiminek kaasaegse volframkeemia ajaloos ja avas tee volframi tööstuslikuks tootmiseks.

1750. aastatel märkasid keemikud, et volframi lisamine terasele mõjutab terase omadusi. Kuid alles 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses hakati volframterast massiliselt tootma ja laialdaselt kasutama. 20% volframit sisaldavat kiirterast eksponeeriti esmakordselt 1900. aasta Pariisi maailmanäitusel. Selle terase ilmumine tähistas suurt tehnoloogilist edu metalli lõikamise ja töötlemise valdkonnas.

1900. aastal pakkus vene leiutaja А.Н.Ладыгин esmakordselt välja volframi kasutamise lambipirnides. 1903. aastal kasutas Ameerika Ühendriikides asuv Coolidge volframtraadi valmistamiseks volframpulbri pressimist, ümbersulatamist, sepistamist ja tõmbamist. Volframtraadi tekkimine soodustas valgustustööstuse arengut. Seda meetodit peetakse ka kaasaegse metallipulbri tootmise alguseks. 1909. aastal lõi Кулидж pulbermetallurgia meetodi, mis kasutas survetöötlusprotsessi, et võimaldada volframi laialdast kasutamist elektrilises vaakumtehnoloogias.

1925. aastal sai Schrutter USA patendi volframkarbiidi koobaltkarbiidi leiutamiseks. Seda patenteeritud meetodit kasutati tööstuslikus tootmises Euroopas esmakordselt 1926. aastal. See on kaasaegsete volframi tööstuslike tootmisprotsesside aluseks. Aastal 1927-1928 töötati välja tsementeeritud karbiid, mille põhikomponendiks oli volframkarbiid. See oli oluline etapp volframi tööstusliku arengu ajaloos. Neid tsementkarbiide kasutatakse nende heade omaduste tõttu laialdaselt kaasaegses tehnoloogias.

GB/T 10116-2007 Ammooniumparavolframaadi riiklik kvaliteedijärelevalve, kontroll ja karantiin

GB/T 4295-2008 Volframkarbiidi pulber Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 2967-2008 Volframkarbiidi pulbri valamine Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 23272-2009 Valgustus- ja elektroonikaseadmete volframtraat Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 26055-2010 Regenereeritud volframkarbiidi pulber Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 26496-2011 Volframi ja volframisulamite jäägid Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 26725-2011 Ülipeen volframkarbiidi pulber Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 26726-2011 Ülipeen volframipulber Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

GB/T 29521-2013 Volframikaevanduste allmaakaevandamise ohutusnõuded Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja ülevaatus

GB/T 29822-2013 Volfram-reeniumi termopaari traat ja indekseerimistabel Riiklik kvaliteedijärelevalve, kontroll ja karantiini

GB 30039-2013 Volframkarbiidi pulbri riikliku kvaliteedijärelevalve, kontrolli ja karantiini ohutustootmise eeskirjad

GB/T 26496-2011 Volframi ja volframisulamite jäägid Riiklik kvaliteedijärelevalve, ülevaatus ja karantiin

Volframivarude ja -varude jaotus

Maailma volframimaavarad on suhteliselt rikkalikud. Volframi sisaldus maakoores on 0,001%. Avastatud on rohkem kui 20 liiki volframmineraale ja volframi sisaldavaid mineraale, nimelt volframiitmineraalide perekond: volframiit, volframiit, volframiit; scheeliit Mineraalide perekond: šeeliit (scheeliit), molübdeenšeeliit, vaskseeliit; volframmineraalid: volfram, hüdrovolfram, kõrge rauasisaldusega volfram, ütriumvolfram, vaskvolfram, hüdrovolfram; Aeg-aegsed volfram-mineraalid: volfriteniit, volfriteniit, molübdeniit, volfram-vismutisit, antimon volframpürokloori, titanium-yttrium tooriumit (sisaldavad volframi), tungitega jne. ja scheeliidil on kaevandamises majanduslik väärtus. Volframiit moodustab umbes 30% kogu maailma volframi maavaradest ja scheeliit umbes 30%. Moodustab 70%.

Kohalik levitamine

Maailma volframi maavarad on koondunud peamiselt Alpidesse-Himaalajatesse ja Vaikse ookeani piirkonna geoloogilisesse vööndisse. Hiina asub nendes kahes geoloogilises tsoonis, seega on tal ohtralt volframivarusid, mis on maailmas esikohal. Hiina volframikaevandused paiknevad peamiselt Guangdongi idarannikul mõlemal pool Hiina Nanlingi mägesid. Lõuna-Jiangxi varud on suurimad, moodustades üle poole maailma varudest.

Venemaa volframimaagi varud on koondunud peamiselt Sikhote-Alini mäestiku keskossa Põhja-Kaukaasias, Ida-Siberis ja Kaug-Idas. Suuremate kaevanduste hulka kuulub Verkhne-Kayrakty.

Ameerika Ühendriikide volframimaagi varud on koondunud peamiselt Californiasse ja Coloradosse.

Kanada volframimaagid on koondunud peamiselt Selwyni volframivööndisse ning kaubanduslikult kõige väärtuslikumad maardlad asuvad Cassiari batoliidist Briti Columbias kuni MacMillani Yukoni ja Loodeterritooriumi piiril. ) maavaramaardla laiendusvöönd.

Riigi jaotus

Ameerika Ühendriikide geoloogiateenistuse 2015. aastal avaldatud andmete kohaselt on ülemaailmsed volframivarud ligikaudu 3,3 miljonit tonni. Hiinal on suurimad volframivarud – 1,9 miljonit tonni, mis moodustab ligikaudu 58% kogu maailmast. Järgnevad Kanada (290,000 tonni), Venemaa (250,000 tonni) ja Ameerika Ühendriigid (140,000 tonni). Teised maailma rikkalike volframivarudega riigid on Boliivia (53,000 tonni), Austraalia (10,000 tonni) ja Portugal (4200 tonni).

Ülemaailmne volframi tootmine

Ameerika Ühendriikide geoloogiateenistuse 2015. aastal avaldatud andmete kohaselt oli ülemaailmne volframitoodang 2014. aastal ligikaudu 82 400 tonni, mis on 2013. aasta 81 400 tonnilt pisut 1% rohkem. Peamine volframitootja on Hiina. 2014. aastal oli selle volframimaagi toodang 68,{10}} tonni, mis moodustab ligikaudu 84% kogu maailmast. Järgnesid Venemaa (3600 tonni) ja Kanada (2200 tonni). Teised suure volframimaagi tootmisega riigid on Vietnam (2000), Boliivia (1300 tonni), Austria (850 tonni), Kongo (800 tonni), Portugal (700 tonni), Rwanda (700 tonni) ja Austraalia (600 tonni)).

Hiina volframitootmise ja kaevandamise näitajad aastatel 2002–2013

Volframi mõju tervisele

Kuna volframi ja selle toodete tootmismaht laieneb, muutub volframi kasutusala üha laiemaks ja suureneb ka volframelementide saaste potentsiaalne oht keskkonnale. Ainena, mis võib mõjutada organismide keemilisi muutusi ja häirida biokeemilisi vahetuskanaleid, tuleks hakata tähelepanu pöörama ka volframi mõjule inimese tervisele.

Suurem osa kehasse sattuvast volframist saab seedesüsteemi ja eritussüsteemi kaudu organismist väljutada lühikese aja jooksul. Väike kogus verre sattunud volframi võib enne eritumist teatud aja jooksul jääda luudesse, küüntesse või juustesse. Siiski võivad volframiühendid, nagu karboniseeritud Pikaajaline liigne kokkupuude volframitolmu, naatriumvolframaadi, volframoksiidi, volframkarbiidi jne toimega ärritada nahka ja silmi, põhjustada naha- ja silmapõletikke, põhjustada hingamisteede haigusi nagu astma, ja põhjustada seedetrakti häireid. Lisaks leidsid Ühendkuningriigi Exeteri ülikooli teadlased seose inimeste, kelle uriinis on kõrge volframisisaldus, ja kõrge insuldisageduse vahel ning see nähtus oli eriti ilmne naiste ja alla 50-aastaste seas. Isegi kui võtta arvesse muid riskitegureid, nagu vanus, sotsiaalmajanduslik seisund, suitsetamise staatus, kehamassiindeks, amet ja alkoholitarbimine, on volframmetalliga kokkupuutuvatel inimestel suurem insuldi risk kui teistel. Teadlased ütlesid ka, et kuigi muud volframiga tavaliselt kasutatavad metallielemendid, nagu nikkel ja vask, võivad samuti olla seotud insuldisagedusega, näitab paljude insuldijuhtude patoloogia, et volfram on kõige olulisem tegur.

Volframireostuse vältimise meetmed

Selleks, et vältida kahjulikku mõju inimeste tervisele, mida põhjustab kokkupuude suures koguses volframiga, on soovitatav järgida järgmist.

Füüsiline läbivaatus Volframi tootmis- või töötlemiskeskkonnas töötavad töötajad peaksid regulaarselt käima haiglas, et kontrollida, kas volframisisaldus kehas ületab arstliku jälgimise kaudu normi.

Volframitööstuse keskkonnatöötajad peaksid võtma meetmeid, näiteks kandma gaasimaske, kindaid, silmi ja tolmukindlaid riideid.

Ettevõtted peaksid volframiga seotud töökohtadel postitama ohutuse ja tervisekaitse näpunäiteid. Lisaks peaksid ettevõtted võtma meetmeid tolmu lekke vältimiseks, töökodade puhastamist ja tööstusjäätmete õigeaegset kõrvaldamist, et vältida sekundaarset reostust.

Teised töötajad peaksid püüdma vältida volframiga saastunud vee ja toidu kasutamist. Elamupiirkonnad peaksid olema võimalikult kaugel volframireostusest või töötlemisettevõtetest.

Volframi rikastamise protsess

Volframimaagi töötlemine Praegu on minu riigis volframimaagi väljatöötamine ja kasutamine peamiselt volframiit, millele järgneb šeeliidimaak. Kuigi scheeliidivarud on suured, leidub vähe rikkalikke maake, madalamaid sorte ja tulekindlamaid maake, mistõttu kaevandamismaht moodustab vaid umbes 10% volframimaagi toodangust. Kuigi volframiidi maagi varud on väiksemad kui scheeliidil, on maake rikkalikumalt ning neid on lihtne kaevandada ja sõeluda. Seetõttu moodustab kogu kaevandamismaht enam kui 90% volframimaagi toodangust. Peamised volframi rikastamise meetodid on järgmised:

Gravitatsiooniline eraldamine: maakide valimise meetod, mis põhineb mineraalse tiheduse erinevustel teatud keskkonnas või keskkonnas (peamiselt vees). Selle meetodi eelised on lihtne seadmete struktuur, mugav töö ja madalad tootmiskulud. Levinud gravitatsioonilise eraldusprotsesside hulka kuuluvad raske keskkonna valik, rakise valik, loksuti valik, renni valik, tsentrifugaalvalik jne.

Flotatsioon: see on kõige laialdasemalt kasutatav mineraalide töötlemise meetod. See on meetod kasulike mineraalide eraldamiseks maakidest, mis põhineb mineraaliosakeste pindade erinevatel füüsikalistel ja keemilistel omadustel. Flotatsioon sobib peen- ja mikroteraliste materjalide, aga ka väiksemate kui 10 μm mineraalsete peenosakeste jaoks, mida on teiste mineraalide töötlemise meetoditega raske taastada. Ameerika Ühendriikide ettevõte Union Carbide Corporation on välja töötanud "lubjameetodi" scheeliidi floteerimiseks ning mõned tehased on scheeliidi flotatsioonil kasutanud ka nihkeflokulatsiooni flotatsiooni.

Magnetiline eraldamine: see on meetod, mis kasutab magnetismi õlist magnetiliste metallide lisandite eemaldamiseks. Magneteraldamise rakendamine on erinevate maakide või materjalide magnetiliste erinevuste kasutamine eraldusprotsessi läbiviimiseks magnetjõu ja muude jõudude toimel.

Elutriatsioon: meetod mineraalide eraldamiseks nende tiheduse alusel. Asetage liivaproov veega täidetud liivapannile ja loksutage korduvalt, segage ja peske. Rasked mineraalid jäävad panni põhja ja kerged mineraalid ujuvad koos veega välja, eraldades seeläbi kerged ja rasked mineraalid.

Minu riigis kasutatakse volframiidi rikastamiseks peamiselt gravitatsioonilist eraldamist, mille taastumismäär on 92-93%. Mõnel juhul kasutatakse ka flotatsiooni ja magneteraldust. Šeeliidi rikastamine põhineb maagi hajumise omadustel, kasutades gravitatsioonilise eraldamise ja flotatsiooni kombinatsiooni või üksikut flotatsioonimeetodit või elutriatsioonimeetodit. Mõnel juhul on see ka eelrikastatud ja kõigepealt valitakse toormaagi hulgast ultraviolettkiirguse fluorestsentssorteerimismasina abil. Seejärel töödeldakse pool aherainest mineraalide töötlemiseks ja scheeliidi taaskasutamise määr ulatub 90-96%.

Volframi sulatamise protsess

Volframi sulatusprotsess hõlmab kontsentraadi lagunemise, volframiühendi puhastamise, volframipulbri ja tiheda volframi tootmise etappe.

Volframikontsentraadi lagundamise meetodid: tulemeetod ja märgmeetod.

① Naatriumkarbonaadi paagutamismeetodit kasutatakse tavaliselt tulega lagunemiseks. Selle meetodi kohaselt asetatakse volframiidi kontsentraat ja naatriumkarbonaat koos pöördahju ning paagutatakse 800–900 kraadi juures. Scheeliidi kontsentraadi töötlemisel on vaja lisada kvartsliiva, et saada madala lahustuvusega kaltsiumortosilikaati. Paagutamistemperatuur on umbes 1000 kraadi. Pärast umbes kahetunnist paagutamist võib kontsentraadi lagunemiskiirus ulatuda 98-99,5%-ni. Paagutatud materjal leostatakse veega 80-90 kraadi juures ja filtreeritakse, et saada naatriumvolframaadi lahus ja lahustumatu jääk.

② Märgmeetod jaguneb leeliselise lagundamise meetodiks ja happelise lagunemise meetodiks. Volframiidi kontsentraadi lagundamisel kasutage leostamiseks naatriumhüdroksiidi lahust temperatuuril 110–130 kraadi või kõrgemal. Scheeliidi kontsentraat leostatakse naatriumkarbonaadi lahusega autoklaavis 200-230 kraadi juures või lagundatakse 90 kraadi juures soolhappega, et saada tahke toorvolframhape. Märgtöödeldud volframikontsentraadi lagunemiskiirus võib ulatuda 98-99%-ni.

Volframiühendi puhastamine

Naatriumvolframaadi lahuses sisalduvad lisandid, nagu räni, fosfor ja arseen, on lahuses vastavalt naatriumsilikaadi, naatriumvesinikfosfaadi ja naatriumvesinikarsenaadi kujul. Keetke lahus ja neutraliseerige see lahjendatud vesinikkloriidhappega. Kui lahuse pH on 8–9, hüdrolüüsitakse naatriumsilikaat ränihappeks ning kondenseerub ja sadestub. Magneesiumkloriidi ja ammooniumkloriidi lahuseid lisatakse, et fosforist ja arseenist tekiks väga madala lahustuvusega ammooniummagneesiumfosfaat ja arseenhape. Ammoonium ja magneesium sadestatakse ja eemaldatakse.

Lisage naatriumvolframaadi lahusele naatriumsulfiid, molübdeen moodustab enne volframit naatriumtiomolübdaadi, neutraliseerige see vesinikkloriidhappega ja kui lahuse pH on 2,5–3.0, sadestub molübdeen lahustumatuks molübdeentrisulfiidiks ja eemaldatakse . Kaltsiumvolframaadi (CaWO) sadestamise saamiseks lisatakse puhastatud naatriumvolframaadi lahusele kaltsiumkloriidi lahust. Kaltsiumvolframaadi sade lagundatakse vesinikkloriidhappega, et saada tööstuslik volframhape. Volframhapet kaltsineeritakse 700-800 kraadi juures, et saada tööstuslikku puhast trioksiidi. Volframoksiid

Keemiliselt puhta volframtrioksiidi valmistamiseks võib tööstuslikku volframhapet lahustada ammoniaagivees, et saada ammooniumvolframaadi lahus, jättes räbu sisse lisandeid, näiteks räni. Lahus aurustati ja kristalliseeriti, et saada helbed ammooniumparavolframaadi [5(NH)O 12WO 5H O] kristallid. Kuna ammooniumparamolübdaadi lahustuvus on suurem kui ammooniumparavolframaadil, väheneb ammooniumparamolübdaadi kristallide molübdeenisisaldus pärast kristalliseerumist. Pärast ammooniumparavolframaadi kuivatamist kaltsineeritakse see keemiliselt puhta volframtrioksiidi saamiseks 500-800 kraadi juures. 1970. aastatel kasutati tertsiaarse amiini (RN) meetodit või meetodit naatriumvolframaadi lahuse muundamiseks ammooniumvolframaadi lahuseks, mis lihtsustas protsessi ja suurendas volframi taastumiskiirust.

Volframipulbri tootmine

Volframipulbri valmistamise meetodid hõlmavad vesiniku redutseerimist, süsiniku redutseerimist ja metalli termilist redutseerimist. Kaasaegses tööstuses on kõige levinum meetod vesiniku redutseerimiseks volframtrioksiidi või sinise volframoksiidi primaarseks või sekundaarseks vesiniku redutseerimiseks. Selle meetodi abil saab täpselt kontrollida volframipulbri osakeste kuju, suurust ja osakeste suuruse koostist. Üldiselt on sinise volframoksiidi dopinguprotsess parem. Esmane redutseerimismeetod säästab elektrit, vesinikku ja jahutusvett kui sekundaarne redutseerimismeetod. Volframipulbri hind on madal, kuid tootmine on keeruline.

Tiheda volframi valmistamine

Tiheda volframi saamiseks valmistatakse volframipulbrit, paagutatakse, sulatatakse ja muudel protsessidel. Tööstuslikult kasutatakse pulbermetallurgia meetodit ehk kasutatakse lisandeid sisaldavat volframipulbrit või volframipulbrit, vormimist - eelpaagutamist - vertikaalset sulatuspaagutamist ja isostaatpressimist - kaudset paagutamist ribadeks (leegitud ribadeks, legeeritud ribadeks) Protsessi on kaks. Esimest protsessi kasutatakse sageli väikeste ribade masstootmiseks, samas kui kõrge puhtusastmega volframtooted sulatatakse tavaliselt elektronkiirega.

Volframipulbrist volframiribade valmistamine läbib peamiselt kaks protsessi: vormimine ja paagutamine:

① Moodustamine. On kaks meetodit: vormimine (mehaaniline vormimismeetod) ja isostaatiline pressimine. Esimest kasutatakse tavaliselt ainult väikese mõõtmete ja ühikukaaluga toorikute pressimiseks. Seda on lihtsam kasutada ja saab täpsemalt kontrollida tooriku suurust ja välimuse kvaliteeti, kuid kompaktne tihedus on väike ja ebaühtlane. Isostaatilise pressimise meetodiga saab pressida suurema ühikukaalu ja mõõtmetega toorikuid (kujud on ümmargused, ristkülikukujulised ja ristkülikukujulised), torutoorikud ja keerukad osad ning kompaktne tihedus on kõrge ja ühtlane. Kuid kompaktse mõõtmed ja välimuse kvaliteet on kehvemad kui vormimismeetodil ning enne paagutamist on tavaliselt vaja töötlemist ja vormimist.

② Paagutamine. On olemas vertikaalne paagutamine (otsepaagutamise meetod) ja kaudne paagutamise meetod. Enne paagutamist tuleb tihendit vormiva aine eemaldamiseks eelnevalt paagutada. Vertikaalset fusioonpaagutamist kasutatakse ainult väikeste toorikute paagutamiseks. Kaudne paagutamismeetod jaguneb vesinikukaitsega paagutamiseks ja vaakumpaagutamiseks, mille abil saab paagutada suuremõõtmelisi volframitoorikuid või volframi osi, mida tuleb töödelda.

Volframi ringlussevõtu hetkeseis

Volframitööstuse pideva arenguga suureneb volframmetalli tooraine tarbimine ja taaskasutatavaid ressursse jääb järjest vähemaks. Seetõttu on volframi ringlussevõtt ja kasutamine äratanud valitsuste tähelepanu kogu maailmas. Sellised riigid nagu USA ja Venemaa on kehtestanud isegi volframistrateegiad. Reserveerimiseks asutas Jaapan 1775. aastal spetsiaalse volframi ringlussevõtu komitee (WR Committee). Lisaks on tänapäeva volframitööstuses volframiettevõtte tehnoloogia, ulatuse ja igakülgse konkurentsivõime oluliseks näitajaks see, kas ettevõte suudab sekundaarseid volframiressursse keskkonnasäästlikult ringlusse võtta. sõbralikult. Lisaks on volframikontsentraadiga võrreldes volframijäätmete volframisisaldus kõrge ja seda on lihtne ringlusse võtta, seega on volframi ringlussevõtt ja taaskasutamine muutunud volframitööstuse keskmeks.

Praegu koosneb ülemaailmne volframitarne peamiselt kahest osast. Üks osa on äsja toodetud volframikontsentraadi tarne, mis moodustab umbes 76% volframi koguvarust, millest 66% jõuab volframi lõpptootesse ja 10% muutub tootmisprotsessis jäätmeteks. Taastootmine. Teine osa pärineb volframi teiseste ressursside ringlussevõtust, st volframi tootmisprotsessis tekkivate tahkete jäätmete ringlussevõtust ja lõpptarbimistoodete jäätmetest, nagu tsementeeritud karbiidijäätmed, volframmaterjalid, legeerteras ja volframiga kontaktmaterjalid. samuti keemilised katalüsaatorid jne, moodustab see osa ligikaudu 24%.

Volframi ringlussevõtu meetodid

Seoses volframi teiseste ressursside ringlussevõtu määra pideva parandamisega erinevates riikides kasvavad ka volframiressursside ringlussevõtu tehnoloogiad. Levinud on mehaaniline purustamise meetod, salpetri meetod, tsingi sulatusmeetod, elektrolüüsi meetod, leostusmeetod, redutseerimismeetod ja röstimismeetod. - Ammoniaagi leostumise meetod jne. Mõned ringlussevõtu meetodid on suure keskkonnareostuse ja madala taaskasutamismäära tõttu järk-järgult kõrvaldatud, näiteks APT tootmine sooda paagutamise meetodil. Samuti on ilmnenud mõned uued ringlussevõtu meetodid, näiteks volfram vedelikus pärast volframi sulatamist ja vahetust. Taastusmeetod; J. Arvidsoni leiutatud meetod rauda ja volframi sisaldavate materjalide valmistamiseks alates tsementeeritud karbiidipulbrist, puhtast WC- või kraanamaagist jne.

Hiina ringlussevõetud volframitööstuse arengustaatus

Hiina ringlussevõetud volframitööstus algas hilja ning vanaraua volframi ringlussevõtt ja kasutamine on suhteliselt madal, vaid 10% volframivarust, samas kui vanaraua volframi kasutusmäär arenenud välisriikides on üldiselt üle 30%. Volframi teiseste ressursside ringlussevõtu ala minu riigis on samuti suhteliselt kitsas, peamiselt koondunud tsementkarbiidi ja keemiliste katalüsaatorite hulka. Taaskasutusvaldkond on koondunud peamiselt sulamite ja naatriumvolframaadi valdkondadesse. Lisaks põhjustavad mõned ringlussevõtu meetodid tõsist sekundaarset keskkonnareostust. Seetõttu peaks meie riik keskkonna kaitsmise ja ressursside tõhusa kasutamise seisukohast pöörama tähelepanu volframiressursside ringlussevõtule, tugevdama odava, kvaliteetse, kõrgekvaliteedilise ja kõrge puhtusastmega volframi ringlussevõtu tehnoloogia uurimist ning täiustama. volframi ja väärtuslike metallelementide terviklik taastumismäär. , muutes ressursside eelised tehnoloogilisteks eelisteks.

Volframniit elektriliste valgusallikate ja elektroonikaseadmete jaoks

Volframist keerutatud traat