8 أشياء تحتاج لمعرفتها حول التنغستن

احتياطيات موارد التنغستن العالمية وفيرة نسبيًا. هناك أكثر من 20 نوعاً من معادن التنغستن والمعادن المحتوية على التنغستن التي تم اكتشافها، وهي مجموعة الولفراميت: خام التنغستن والمنغنيز، الولفراميت، الولفراميت؛ مجموعة السكليت: السكليت (خام التنغستن الكالسيوم)، السكليت الموليبدينوم، السكليت النحاس؛ معادن التنغستن: التنغستن، الهيدروتنغستن، التنغستن عالي السكك الحديدية، التنغستن الإيتريوم، التنغستن النحاس، الهيدروتنغستن؛ معادن التنغستن غير المألوفة: خام الرصاص التنغستن، الكلينوليت، خام الزنك التنغستن، خام الموليبدينوم، خام البزموت التنغستن، بيروكلور التنغستن الأنتيمون، خام التيتانيوم الإيتريوم الثوريوم (يحتوي على التنغستن)، خام الكبريت التنغستن، وما إلى ذلك على الرغم من أن أكثر من 20 نوعا من معادن التنغستن و تم اكتشاف معادن تحتوي على التنغستن، فقط الولفراميت والإسكيليت لهما قيمة اقتصادية للتعدين.

ولفراميت

نظرًا لاحتوائه على نسب مختلفة من تنجستات الحديد وتنجستات المنغنيز، يطلق عليه أيضًا خام التنجستن والمنجنيز، حيث يمثل حوالي 30% من إجمالي موارد خام التنجستن العالمية. إذا كان محتوى الحديد مرتفعًا، فإنه يسمى خام التنغستن، وإذا كان محتوى المنغنيز مرتفعًا، فإنه يسمى الولفراميت. يتغير لون الولفراميت مع التغيرات في محتوى الحديد والمنغنيز. تشمل الألوان الشائعة الرمادي الداكن والبني المحمر الفاتح والبني الفاتح والأسود والبني والبني الحديدي. يمتلك الولفراميت بريقًا معدنيًا أو شبه معدني، وهو هش وذو مغناطيسية ضعيفة. يتم إنتاج خام التنغستن الأسود بشكل رئيسي في عروق الكوارتز الحرارية المائية ذات درجة الحرارة العالية. جنوب جيانغشي، شرق هونان، وشمال قوانغدونغ في بلدي كلها مناطق إنتاج الولفراميت المشهورة عالميًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن روسيا وسيبيريا وميانمار وتايلاند وأستراليا وبوليفيا وغيرها هي أيضًا منتجة لخام الولفراميت. الأصل الرئيسي. يستخدم الولفراميت بشكل رئيسي في صهر التنجستن وتصنيع التنجستات.

شيليت

شيليت هو معدن شفاف إلى شفاف ذو مظهر حبيبي أو ضخم. يتغير اللون مع تغير محتوى الموليبدينوم. الألوان الشائعة هي الأبيض والرمادي والأصفر الفاتح والأرجواني الفاتح والبني الفاتح والأحمر الفاتح والأخضر. وما إلى ذلك، مع بريق الشحوم أو بريق الزجاج، وهو ما يمثل حوالي 70٪ من إجمالي الموارد المعدنية التنغستن في العالم. شيليت هو الانارة وينبعث مضان من اللون الأزرق الفاتح إلى الأصفر تحت إشعاع الضوء فوق البنفسجي.

يتم إنتاج الشيليت بشكل رئيسي في الرواسب الميتاسوماتية الملامسة والأوردة الحرارية المائية ذات درجة الحرارة العالية والحجر الرمادي. ياوغانغشيان، هونان، بلدي هو مصدر مشهور عالميًا للسكلايت. بالإضافة إلى ذلك، تعد داجينج في جيانغشي، وداشون لونغ في هونان، ووينشان في يونان، وشانتانغ في كوريا الجنوبية، وساكسونيا في ألمانيا، وكورنوال في المملكة المتحدة، ونيو ساوث ويلز في أستراليا، وشمال بوليفيا ونيفادا في الولايات المتحدة أيضًا مناطق الإنتاج الرئيسية. سكيليت. يستخدم الشيليت بشكل أساسي لإنتاج الحديد التنغستن ويمكن استخدامه أيضًا لصنع مغناطيس دائم.

درجة انصهار التنغستن هي الأعلى بين جميع العناصر المعدنية، وكثافته (19.3 جم/سم3) عالية جدًا، قريبة من الذهب، كما أن صلابة التنغستن عالية جدًا أيضًا. على سبيل المثال، صلابة كربيد التنغستن قريبة من الماس. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع التنغستن أيضًا بموصلية كهربائية وحرارية جيدة، ومعامل تمدد صغير وخصائص أخرى، لذلك يستخدم على نطاق واسع في السبائك والإلكترونيات والصناعات الكيماوية وغيرها من المجالات. من بينها، كربيد الأسمنت هو أكبر مجال استهلاكي للتنغستن.

مجال السبائك

المجال الالكتروني

يتمتع التنغستن بمرونة قوية، ومعدل تبخر منخفض، ونقطة انصهار عالية، وقدرة قوية على انبعاث الإلكترون. ولذلك، يتم استخدام التنغستن وسبائكه على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات والطاقة. على سبيل المثال، يتمتع خيوط التنغستن بمعدل إضاءة مرتفع وعمر خدمة طويل، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في تصنيع خيوط المصابيح المختلفة، مثل المصابيح المتوهجة ومصابيح التنغستن اليود، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا استخدام خيوط التنغستن لصنع كاثودات ساخنة مباشرة و شبكات أنابيب التذبذب الإلكترونية. وكذلك سخانات الكاثود الحرارية في الأجهزة الإلكترونية المختلفة. خصائص التنغستن أيضًا تجعله مادة إلكترود جيدة للحام TIG ومهام أخرى مماثلة.

الصناعة الكيميائية

غالبًا ما تستخدم مركبات التنغستن كمحفزات وألوان غير عضوية. على سبيل المثال، يتم استخدام ثاني كبريتيد التنغستن كمادة تشحيم ومحفز في تحضير البنزين الاصطناعي. ويستخدم أكسيد التنغستن ذو اللون البرونزي في اللوحات. غالبًا ما يستخدم تنغستن الكالسيوم أو المغنيسيوم في الفوسفور.

مناطق أخرى

نظرًا لأن التمدد الحراري للتنغستن يشبه التمدد الحراري لزجاج البورسليكات، فإنه يستخدم لصنع الأختام الزجاجية أو المعدنية. يتمتع التنغستن بحساسية منخفضة ولذلك يستخدم في صناعة مجوهرات التنغستن عالية النقاء. وبالإضافة إلى ذلك، يستخدم التنغستن أيضًا في الطب الإشعاعي، كما تستخدم بعض الآلات الموسيقية سلك التنغستن.

تاريخ موجز لاكتشاف التنغستن

يعود تاريخ التنغستن إلى القرن السابع عشر. في ذلك الوقت، لاحظ عمال المناجم في جبال إرزجيبيرج في ولاية ساكسونيا بألمانيا أن بعض الخامات قد تتداخل مع اختزال حجر القصدير وتنتج الخبث. أعطى عمال المناجم هذه الخامات بعض الألقاب الألمانية: "ولفرت" و"ولفرام".

في عام 1758، اكتشف الكيميائي وعالم المعادن السويدي كرونشتيدت معدنًا أطلق عليه اسم "التنغستن"، والذي يعني "الحجر الثقيل" باللغة السويدية. وكان مقتنعًا بأن المعدن يحتوي على عنصر لم يتم اكتشافه بعد.

في عام 1781، اكتشف الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيلي السكليت واستخرج منه حمض التنغستيك. كان يعتقد أنه يمكن الحصول على معدن جديد عن طريق تقليل حمض التنغستيك.

في عام 1783، استخرج الأخوان خوسيه دي لويارد وفاوستو ديلويار أيضًا حمض التنغستيك من خام الولفراميت. وفي نفس العام، استخدموا الكربون لتقليل ثالث أكسيد التنغستن وحصلوا على مسحوق التنغستن لأول مرة.

وفي وقت لاحق، أعطى يونس جاكوب بيرزيليوس وفريدريش فولر هذا المعدن اسمًا جديدًا: ولفرام، لكن هذا المصطلح أكثر شهرة في ألمانيا والدول الاسكندنافية، بينما تفضل المملكة المتحدة والولايات المتحدة ودول أخرى استخدام كرونشتادت. الاسم الذي يطلق على هذا المعدن هو "التنغستن".

تطوير صناعة التنغستن

وفي عام 1841، حصل الكيميائي روبرت أوكسلاند على براءة اختراع بريطانية لطريقة إنتاج تنغستات الصوديوم وحمض التنغستن ومعدن التنغستن. كان هذا تقدمًا كبيرًا في تاريخ كيمياء التنغستن الحديثة وفتح الطريق أمام الإنتاج الصناعي للتنغستن.

في خمسينيات القرن الثامن عشر، لاحظ الكيميائيون أن إضافة التنغستن إلى الفولاذ من شأنه أن يؤثر على خصائص الفولاذ. ومع ذلك، لم يبدأ إنتاج فولاذ التنغستن بكميات كبيرة واستخدامه على نطاق واسع إلا في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. تم عرض الفولاذ عالي السرعة الذي يحتوي على 20٪ من التنغستن لأول مرة في معرض باريس العالمي في عام 1900. وكان ظهور هذا الفولاذ بمثابة تقدم تكنولوجي كبير في مجال قطع المعادن ومعالجتها.

في عام 1900، اقترح المخترع الروسي А.Н.Ладыгин لأول مرة تطبيق التنغستن في مصابيح الإضاءة. في عام 1903، استخدم كوليدج في الولايات المتحدة عمليات ضغط مسحوق التنغستن، وإعادة الصهر، والتزوير، والسحب لصنع سلك التنغستن. أدى ظهور سلك التنغستن إلى تعزيز تطوير صناعة الإضاءة. وتعتبر هذه الطريقة أيضًا بداية إنتاج مسحوق المعادن الحديث. في عام 1909، ابتكر كوليدج طريقة تعدين المساحيق، والتي تستخدم عملية معالجة الضغط لتمكين استخدام التنغستن على نطاق واسع في تكنولوجيا الفراغ الكهربائي.

وفي عام 1925، حصل شروتر على براءة اختراع أمريكية لاختراع كربيد التنغستن وكربيد الكوبالت. تم استخدام هذه الطريقة الحاصلة على براءة اختراع لأول مرة في الإنتاج الصناعي في أوروبا عام 1926. وهذا هو أساس عمليات الإنتاج الصناعي الحديثة للتنغستن. في 1927-1928، تم تطوير الكربيد الأسمنتي مع كربيد التنجستن باعتباره المكون الرئيسي. وكانت هذه مرحلة مهمة في تاريخ التطور الصناعي للتنغستن. تستخدم هذه الكربيدات الأسمنتية على نطاق واسع في التكنولوجيا الحديثة نظرًا لخصائصها الجيدة.

GB/T 10116-2007 مراقبة الجودة الوطنية والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 4295-2008 مسحوق كربيد التنجستن الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 2967-2008 صب مسحوق كربيد التنجستن الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 23272-2009 سلك تنجستن للإضاءة والمعدات الإلكترونية مراقبة الجودة الوطنية والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 26055-2010 مسحوق كربيد التنجستن المتجدد الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 26496-2011 خردة التنغستن وسبائك التنغستن الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 26725-2011 مسحوق كربيد التنجستن فائق النعومة الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 26726-2011 مسحوق التنجستن فائق النعومة الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 29521-2013 مواصفات الإنتاج الآمن للتعدين تحت الأرض لمناجم التنجستن الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والتفتيش

GB/T 29822-2013 سلك التنغستن-الرينيوم الحراري وجدول الفهرسة الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB 30039-2013 لوائح السلامة لإنتاج مسحوق كربيد التنغستن الرقابة الوطنية على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

GB/T 26496-2011 خردة التنغستن وسبائك التنغستن الإشراف الوطني على الجودة والتفتيش والحجر الصحي

توزيع موارد واحتياطيات التنغستن

الموارد المعدنية التنغستن في العالم وفيرة نسبيا. محتوى التنغستن في القشرة الأرضية هو 0.001%. تم اكتشاف أكثر من 20 نوعًا من معادن التنغستن والمعادن المحتوية على التنغستن، وهي عائلة معادن الولفراميت: الولفراميت، الولفراميت، الولفراميت؛ السكليت عائلة معدنية: السكليت (السكليت)، السكليت الموليبدينوم، السكليت النحاسي؛ معادن التنغستن: التنغستن، الهيدروتنغستن، التنغستن عالي الحديد، التنغستن الإيتريوم، التنغستن النحاس، هيدروتنغستن؛ معادن التنغستن غير الشائعة: التنغستنيت، التنغستنيت، الموليبدينيت، التنغستنيت، البزموت التنغستن، بيروكلور التنغستن الأنتيمون، تيتانيوم يتريوم ثوريوميت (يحتوي على التنغستن)، التنغستنيت، إلخ. على الرغم من أنه تم اكتشاف أكثر من 20 نوعًا من معادن التنغستن والمعادن المحتوية على التنغستن، إلا أنه تم اكتشاف الولفراميت فقط و schelite لها قيمة اقتصادية في التعدين. يمثل الولفراميت حوالي 30% من إجمالي الموارد المعدنية للتنغستن في العالم، والسكايليت حوالي 30%. المحاسبة 70%.

التوزيع المحلي

تتركز الموارد المعدنية للتنغستن في العالم بشكل رئيسي في جبال الألب والهيمالايا والحزام الجيولوجي المطل على المحيط الهادئ. وتقع الصين في هاتين المنطقتين الجيولوجيتين، لذلك لديها احتياطيات وفيرة من التنغستن، لتحتل المرتبة الأولى في العالم. تتوزع مناجم التنغستن الصينية بشكل رئيسي على طول الساحل الشرقي لمقاطعة قوانغدونغ على جانبي جبال نانلينغ الصينية. والاحتياطيات في جنوب جيانغشي هي الأكبر، إذ تمثل أكثر من نصف الاحتياطيات العالمية.

وتتركز موارد خام التنغستن في روسيا بشكل رئيسي في الجزء الأوسط من جبال سيخوت ألين في شمال القوقاز وشرق سيبيريا والشرق الأقصى. تشمل المناجم الأكبر حجمًا Verkhne-Kayrakty.

تتركز موارد خام التنغستن في الولايات المتحدة بشكل رئيسي في كاليفورنيا وكولورادو.

تتركز خامات التنغستن الكندية بشكل رئيسي في حزام التنغستن سيلوين، وتقع الرواسب الأكثر قيمة تجاريا من كاسيار باثوليث في كولومبيا البريطانية إلى ماكميلان على حدود يوكون والأقاليم الشمالية الغربية. ) منطقة تمديد الرواسب المعدنية.

توزيع البلاد

وفقا للبيانات الصادرة عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في عام 2015، يبلغ احتياطي موارد التنغستن العالمية حوالي 3.3 مليون طن. تمتلك الصين أكبر احتياطي من موارد التنغستن حيث يبلغ 1.9 مليون طن، وهو ما يمثل حوالي 58% من الإجمالي العالمي. تليها كندا (290،000 طن)، وروسيا (250،000 طن) والولايات المتحدة (140،000 طن). تشمل البلدان الأخرى التي لديها احتياطيات غنية من التنغستن في العالم بوليفيا (53،000 طن)، وأستراليا (10،000 طن) والبرتغال (4200 طن).

الإنتاج العالمي من التنغستن

وفقا للبيانات الصادرة عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في عام 2015، بلغ الإنتاج العالمي من التنغستن في عام 2014 حوالي 82400 طن، بزيادة طفيفة قدرها 1٪ من 81400 طن في عام 2013. والصين هي المنتج الرئيسي للتنغستن. وفي عام 2014، بلغ إنتاجها من خام التنغستن 68000 طنًا، وهو ما يمثل حوالي 84% من الإجمالي العالمي. وتبعتها روسيا (3600 طن) وكندا (2200 طن). وتشمل الدول الأخرى التي لديها إنتاج كبير من خام التنغستن فيتنام (2000)، بوليفيا (1300 طن)، النمسا (850 طن)، الكونغو (800 طن)، البرتغال (700 طن)، رواندا (700 طن) وأستراليا (600 طن)).

مؤشرات إنتاج التنغستن والتعدين في الصين من عام 2002 إلى عام 2013

الآثار الصحية التنغستن

مع استمرار توسع حجم إنتاج التنغستن ومنتجاته، أصبح نطاق استخدام التنغستن أوسع فأوسع، كما أن التهديد المحتمل لتلوث عنصر التنغستن على البيئة يتزايد أيضًا. باعتبارها مادة يمكن أن تؤثر على التغيرات الكيميائية في الكائنات الحية وتعطل قنوات التبادل الكيميائي الحيوي، يجب على الناس أيضًا البدء في الاهتمام بتأثير التنغستن على صحة الإنسان.

يمكن إخراج معظم التنغستن الذي يدخل الجسم من الجسم عبر الجهاز الهضمي ونظام الإخراج في فترة زمنية قصيرة. قد تبقى كمية صغيرة من التنغستن التي تدخل الدم في العظام أو الأظافر أو الشعر لفترة من الوقت قبل أن يتم إخراجها. ومع ذلك، فإن مركبات التنغستن، مثل المتفحمة، التعرض المفرط على المدى الطويل لغبار التنغستن، وتنغستات الصوديوم، وأكسيد التنغستن، وكربيد التنغستن، وما إلى ذلك قد يهيج الجلد والعينين، ويسبب التهاب الجلد والعينين، ويسبب أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو، وتسبب اضطرابات في الجهاز الهضمي. بالإضافة إلى ذلك، وجد الباحثون في جامعة إكستر في المملكة المتحدة صلة بين الأشخاص الذين لديهم مستويات عالية من التنغستن في بولهم وارتفاع معدلات الإصابة بالسكتة الدماغية، وكانت هذه الظاهرة واضحة بشكل خاص بين النساء ومن هم دون سن 50 عاما. حتى بعد الأخذ في الاعتبار عوامل الخطر الأخرى مثل العمر والحالة الاجتماعية والاقتصادية وحالة التدخين ومؤشر كتلة الجسم والمهنة واستهلاك الكحول، فإن الأشخاص الذين يتعرضون لمعدن التنغستن يكونون أكثر عرضة للإصابة بالسكتة الدماغية من غيرهم. وقال الباحثون أيضًا إنه في حين أن العناصر المعدنية الأخرى المستخدمة بشكل شائع مع التنغستن، مثل النيكل والنحاس، قد تكون مرتبطة أيضًا بمعدلات السكتة الدماغية، فإن علم الأمراض لعدد كبير من حالات السكتات الدماغية يظهر أن التنغستن هو العامل الأكثر أهمية.

تدابير منع التلوث التنغستن

لتجنب الآثار الضارة على صحة الإنسان الناجمة عن التعرض لكميات كبيرة من التنغستن، ينصح بما يلي:

الفحص البدني يجب على الموظفين الذين يعملون في بيئة إنتاج أو معالجة التنغستن الذهاب إلى المستشفى بانتظام للتحقق مما إذا كان محتوى التنغستن في الجسم يتجاوز المعيار من خلال المراقبة الطبية.

يجب على العاملين في مجال البيئة في صناعة التنغستن اتخاذ تدابير مثل ارتداء أقنعة الغاز والقفازات والعينين والملابس المقاومة للغبار.

يجب على الشركات نشر نصائح السلامة والصحة في أماكن العمل المرتبطة بالتنغستن. بالإضافة إلى ذلك، يجب على الشركات اتخاذ تدابير لمنع تسرب الغبار، وإجراء تنظيف الورش والتخلص من النفايات الصناعية في الوقت المناسب لمنع التلوث الثانوي.

يجب على الموظفين الآخرين محاولة تجنب استخدام الماء والأغذية الملوثة بالتنغستن. يجب أن تكون المناطق السكنية بعيدة عن تلوث التنغستن أو شركات المعالجة قدر الإمكان.

عملية إثراء التنغستن

معالجة خام التنغستن في الوقت الحاضر، يتم تطوير واستخدام خام التنغستن في بلدي بشكل رئيسي من خام الولفراميت، يليه خام السكليت. على الرغم من أن احتياطيات السكليت كبيرة، إلا أن هناك عددًا قليلاً من الخامات الغنية، والدرجات الأدنى، والمزيد من الخامات المقاومة للحرارة، وبالتالي فإن حجم التعدين لا يمثل سوى حوالي 10٪ من إنتاج خام التنغستن. على الرغم من أن احتياطيات خام الولفراميت أصغر من احتياطيات السكليت، إلا أن هناك خامات أكثر ثراءً ومن السهل استخراجها وغربلتها. ولذلك، فإن إجمالي حجم التعدين يمثل أكثر من 90٪ من إنتاج خام التنغستن. الطرق الرئيسية لإثراء التنغستن هي كما يلي:

الفصل بالجاذبية: طريقة لاختيار الخامات بناءً على اختلافات كثافة المعادن في وسط أو تدفق متوسط ​​معين (الماء بشكل أساسي). تتمثل مزايا هذه الطريقة في هيكل المعدات البسيط والتشغيل المريح وتكلفة الإنتاج المنخفضة. تتضمن عمليات الفصل بالجاذبية الشائعة اختيار الوسط الثقيل، واختيار الرقصة، واختيار شاكر، واختيار المزلق، واختيار الطرد المركزي، وما إلى ذلك.

التعويم: هي طريقة معالجة المعادن الأكثر استخدامًا. إنها طريقة لفصل المعادن المفيدة عن الخامات بناءً على الخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة لأسطح الجسيمات المعدنية. يعتبر التعويم مناسبًا للمواد الدقيقة والحبيبات الدقيقة، بالإضافة إلى الجزيئات المعدنية الدقيقة التي يقل حجمها عن 10 ميكرومتر والتي يصعب استعادتها بطرق معالجة المعادن الأخرى. قامت شركة يونيون كاربايد الأمريكية بتطوير "طريقة الجير" لتعويم السكليت، كما تم استخدام تعويم القص في تعويم السكليت من قبل بعض المصانع.

الفصل المغناطيسي: هي طريقة تستخدم المغناطيسية لإزالة الشوائب المعدنية المغناطيسية الموجودة في الزيت. تطبيق الفصل المغناطيسي هو استخدام الاختلافات المغناطيسية للخامات أو المواد المختلفة لإجراء عملية الفصل تحت تأثير القوة المغناطيسية والقوى الأخرى.

التصفية: طريقة لفصل المعادن على أساس كثافتها. ضع عينة الرمل في وعاء رمل مملوء بالماء وقم بهزها بشكل متكرر وحركها واغسلها. ستبقى المعادن الثقيلة في قاع الإناء، وستطفو المعادن الخفيفة مع الماء، وبذلك يتم فصل المعادن الخفيفة عن الثقيلة.

تستخدم عملية إثراء الولفراميت في بلدي بشكل أساسي الفصل بالجاذبية، بمعدل استرداد يبلغ 92-93%. وفي بعض الحالات، يتم أيضًا استخدام التعويم والفصل المغناطيسي. يعتمد إثراء السكليت على خصائص التبديد للخام، باستخدام مزيج من الفصل بالجاذبية والتعويم، أو طريقة تعويم واحدة، أو طريقة التصفية. وفي بعض الحالات، يتم أيضًا تخصيبه مسبقًا، ويتم اختياره أولاً من الخام الخام باستخدام آلة فرز الفلورسنت فوق البنفسجية. تتم بعد ذلك معالجة نصف الصخور المهملة لمعالجة المعادن، ويصل معدل استرداد السكليت إلى 90-96%.

عملية صهر التنغستن

تتضمن عملية صهر التنغستن خطوات تحلل المركز وتنقية مركب التنغستن ومسحوق التنغستن وإنتاج التنغستن الكثيف.

طرق تحلل تركيز التنغستن: طريقة الحريق والطريقة الرطبة.

① يتم استخدام طريقة تلبيد كربونات الصوديوم بشكل شائع للتحلل بالنار. تتمثل هذه الطريقة في وضع مركز الولفراميت وكربونات الصوديوم معًا في فرن دوار وتلبيدهما عند درجة حرارة 800 إلى 900 درجة. عند معالجة مركز السكليت، يجب إضافة رمل الكوارتز للحصول على أورثوسيليكات الكالسيوم ذات قابلية ذوبان منخفضة. درجة حرارة التلبد حوالي 1000 درجة. وبعد حوالي ساعتين من التلبيد، يمكن أن يصل معدل تحلل المركز إلى 98-99.5%. يتم ترشيح المادة الملبدة بالماء عند درجة 80-90 وتصفيتها للحصول على محلول تنجستات الصوديوم وبقايا غير قابلة للذوبان.

② تنقسم الطريقة الرطبة إلى طريقة التحلل القلوي وطريقة التحلل الحمضي. عند تحلل مركز الولفراميت، استخدم محلول هيدروكسيد الصوديوم للترشيح عند درجة حرارة تتراوح من 110 إلى 130 درجة أو أعلى. يتم ترشيح مركز السكليت بمحلول كربونات الصوديوم في الأوتوكلاف عند درجة 200-230، أو تحلله مع حمض الهيدروكلوريك عند 90 درجة للحصول على حمض التنغستن الخام الصلب. يمكن أن يصل معدل تحلل مركز التنغستن المعالج بالرطوبة إلى 98-99%.

تنقية مركب التنغستن

الشوائب مثل السيليكون والفوسفور والزرنيخ الموجودة في محلول تنغستات الصوديوم تكون على شكل سيليكات الصوديوم وفوسفات هيدروجين الصوديوم وزرنيخات هيدروجين الصوديوم على التوالي في المحلول. قم بغلي المحلول ثم قم بتحييده باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف. عندما يكون الرقم الهيدروجيني للمحلول من 8 إلى 9، يتم تحلل سيليكات الصوديوم إلى حمض السيليسيك ويتكثف ويترسب. تضاف محاليل كلوريد الماغنيسيوم وكلوريد الأمونيوم لجعل الفسفور والزرنيخ يولدان فوسفات مغنسيوم الأمونيوم وحمض الزرنيخ ذوي قابلية ذوبان منخفضة جدًا. يتم ترسيب وإزالة الأمونيوم والمغنيسيوم.

أضف كبريتيد الصوديوم إلى محلول تنغستات الصوديوم، يشكل الموليبدينوم ثيوموليبدات الصوديوم قبل التنغستن، ثم قم بتحييده بحمض الهيدروكلوريك، وعندما يكون الرقم الهيدروجيني للمحلول من 2.5 إلى 3.0، يترسب الموليبدينوم إلى ثلاثي كبريتيد الموليبدينوم غير القابل للذوبان ويتم إزالته . يضاف محلول كلوريد الكالسيوم إلى محلول تنغستات الصوديوم المنقى للحصول على ترسيب تنغستات الكالسيوم (CaWO). يتحلل راسب تنغستات الكالسيوم مع حمض الهيدروكلوريك للحصول على حمض التنغستيك الصناعي. يتم تكليس حمض التنجستيك عند درجة 700-800 للحصول على ثالث أكسيد نقي صناعي. أكسيد التنغستن

لتحضير ثالث أكسيد التنغستن النقي كيميائيًا، يمكن إذابة حمض التنغستن الصناعي في ماء الأمونيا للحصول على محلول تنغستات الأمونيوم، مما يترك شوائب مثل السيليكون في الخبث. تم تبخير المحلول وتبلوره للحصول على بلورات باراتونجستات الأمونيوم القشرية [5(NH) O·12WO·5H O]. نظرًا لأن قابلية ذوبان باراموليبدات الأمونيوم أكبر من ذوبان باراتونجستات الأمونيوم، فإن محتوى الموليبدينوم في بلورات باراتونجستات الأمونيوم يتناقص بعد التبلور. بعد تجفيف باراتنجستات الأمونيوم، يتم تحميصه عند درجة 500-800 للحصول على ثالث أكسيد التنجستن النقي كيميائيا. في السبعينيات، تم استخدام طريقة أو طريقة الأمين الثلاثي (RN) لتحويل محلول تنغستات الصوديوم إلى محلول تنغستات الأمونيوم، مما أدى إلى تبسيط العملية وزيادة معدل استرداد التنغستن.

إنتاج مسحوق التنغستن

تشمل طرق إنتاج مسحوق التنغستن تقليل الهيدروجين وخفض الكربون وتقليل حرارة المعدن. الطريقة الأكثر شيوعًا في الصناعة الحديثة هي طريقة اختزال الهيدروجين لاختزال الهيدروجين الأولي أو الثانوي لثالث أكسيد التنغستن أو أكسيد التنغستن الأزرق. يمكن لهذه الطريقة التحكم بدقة في شكل الجسيمات وحجم الجسيمات وتكوين حجم الجسيمات لمسحوق التنغستن. بشكل عام، تعتبر عملية تطعيم أكسيد التنغستن الأزرق أفضل. توفر طريقة التخفيض الأولية الكهرباء والهيدروجين ومياه التبريد مقارنة بطريقة التخفيض الثانوية. تكلفة مسحوق التنغستن منخفضة، ولكن الإنتاج صعب.

تحضير التنغستن الكثيف

يتم تشكيل مسحوق التنغستن، وتكلس، وصهر وعمليات أخرى للحصول على التنغستن الكثيف. صناعيًا، يتم استخدام طريقة تعدين المساحيق، أي استخدام مسحوق التنغستن أو مسحوق التنغستن المحتوي على مواد مضافة، القولبة - التلبيد المسبق - تلبيد الذوبان العمودي والضغط المتوازن - التلبيد غير المباشر إلى شرائح (شرائط مخدرة، شرائط سبائك) هناك عمليتان. غالبًا ما تستخدم العملية الأولى لإنتاج كميات كبيرة من الشرائط الصغيرة، في حين أن منتجات التنغستن عالية النقاء تكون بشكل عام عبارة عن شعاع إلكتروني ذائب.

إن تصنيع شرائح التنغستن من مسحوق التنغستن يمر بشكل رئيسي عبر عمليتين: التشكيل والتلبيد:

① التشكيل. هناك طريقتان: القولبة (طريقة التشكيل الميكانيكي) والضغط المتوازن. يتم استخدام الأول بشكل عام فقط لضغط قطع العمل ذات الحجم الصغير ووزن الوحدة. إنه أسهل في التشغيل ويمكنه التحكم بدقة أكبر في حجم وجودة مظهر البليت، لكن الكثافة المدمجة صغيرة وغير متساوية. يمكن لطريقة الضغط المتوازن الضغط أن تقوم بضغط الكتل ذات وزن وحجم وحدة أكبر (الأشكال تشمل الدائرية والمستطيلة والمستطيلة)، والأنابيب الفارغة والأجزاء المعقدة، والكثافة المدمجة عالية وموحدة. ومع ذلك، فإن حجم وجودة المظهر المضغوط تكون أسوأ من تلك الموجودة في طريقة القولبة، وعادةً ما تكون المعالجة والتشكيل مطلوبة قبل التلبيد.

②التكلس. هناك تلبيد عمودي (طريقة التلبيد المباشر) وطريقة تلبيد غير مباشرة. قبل التلبيد، يجب تلبيد المادة المضغوطة مسبقًا لإزالة عامل التشكيل. يتم استخدام تلبيد الاندماج العمودي فقط لتلبيد القضبان الصغيرة. تنقسم طريقة التلبيد غير المباشرة إلى تلبيد حماية الهيدروجين وعمليات تلبيد الفراغ، والتي يمكن أن تلبد قطع التنغستن كبيرة الحجم أو أجزاء التنغستن التي تحتاج إلى تشكيل.

الوضع الحالي لإعادة تدوير التنغستن

مع التطور المستمر لصناعة التنغستن، يتزايد استهلاك المواد الخام المعدنية التنغستن، وأصبحت الموارد القابلة للاسترداد أقل وأقل. ولذلك، فإن إعادة تدوير واستخدام التنغستن قد اجتذبت اهتمام الحكومات في جميع أنحاء العالم. حتى أن دولًا مثل الولايات المتحدة وروسيا وضعت استراتيجيات التنغستن. للاحتياط، أنشأت اليابان لجنة خاصة لإعادة تدوير التنغستن (لجنة WR) في عام 1775. بالإضافة إلى ذلك، في صناعة التنغستن اليوم، يعد المؤشر المهم لتكنولوجيا شركة التنغستن وحجمها وقدرتها التنافسية الشاملة هو ما إذا كانت الشركة قادرة على إعادة تدوير موارد التنغستن الثانوية بطريقة صديقة للبيئة. بطريقة ودية. بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع تركيز التنغستن، فإن محتوى التنغستن في نفايات التنغستن مرتفع وسهل إعادة التدوير، لذلك أصبحت إعادة تدوير التنغستن وإعادة استخدامه محور صناعة التنغستن.

في الوقت الحاضر، يتكون العرض العالمي من التنغستن بشكل رئيسي من جزأين. جزء واحد هو توريد مركز التنغستن المنتج حديثا، والذي يمثل حوالي 76٪ من إجمالي إمدادات التنغستن، 66٪ منها تدخل منتج التنغستن النهائي، و 10٪ تصبح نفايات في عملية الإنتاج. إعادة الإنتاج. ويأتي الجزء الآخر من إعادة تدوير الموارد الثانوية من التنغستن، أي إعادة تدوير بقايا النفايات الصلبة في عملية إنتاج التنغستن ونفايات المنتجات الاستهلاكية النهائية، مثل نفايات كربيد الأسمنت، ومواد التنغستن، وسبائك الصلب، ومواد الاتصال التنغستن كما وكذلك المحفزات الكيميائية وغيرها، ويمثل هذا الجزء حوالي 24%.

طرق إعادة تدوير التنغستن

مع التحسين المستمر لمعدل إعادة تدوير موارد التنغستن الثانوية في مختلف البلدان، تتزايد أيضًا تقنيات إعادة تدوير موارد التنغستن. وتشمل الطرق الشائعة طريقة التكسير الميكانيكي، وطريقة الملح الصخري، وطريقة ذوبان الزنك، وطريقة التحليل الكهربائي، وطريقة الترشيح، وطريقة الاختزال، وطريقة التحميص. - طريقة ترشيح الأمونيا وغيرها. تم التخلص تدريجياً من بعض طرق إعادة التدوير بسبب التلوث البيئي الكبير وانخفاض معدل الاسترداد، مثل إنتاج APT بطريقة تلبيد الصودا. كما ظهرت بعض طرق إعادة التدوير الجديدة مثل التنغستن في السائل بعد صهر التنغستن وتبادله. طريقة الاسترداد الطريقة التي ابتكرها جي أرفيدسون لتحضير المواد المحتوية على الحديد والتنغستن بدءاً من مسحوق الكربيد الأسمنتي أو المراحيض النقية أو خام الرافعة، إلخ.

حالة تطوير صناعة التنغستن المعاد تدويره في الصين

بدأت صناعة التنغستن المعاد تدويره في الصين في وقت متأخر، وإعادة تدوير واستخدام خردة التنغستن منخفضة نسبيا، فقط 10٪ من إمدادات التنغستن، في حين أن معدل استخدام خردة التنغستن في البلدان الأجنبية المتقدمة يزيد بشكل عام عن 30٪. كما أن مجال إعادة تدوير موارد التنغستن الثانوية في بلدي ضيق نسبيًا، ويتركز بشكل أساسي في الكربيد الأسمنتي والمحفزات الكيميائية. ويتركز مجال إعادة التدوير بشكل رئيسي في مجالات السبائك وتنغستات الصوديوم. علاوة على ذلك، فإن بعض طرق إعادة التدوير تسبب تلوثًا بيئيًا ثانويًا خطيرًا. لذلك، من منظور حماية البيئة والاستخدام الفعال للموارد، ينبغي لبلدنا الاهتمام بإعادة تدوير موارد التنغستن، وتعزيز البحث في تكنولوجيا إعادة تدوير التنغستن منخفضة التكلفة وعالية الجودة وعالية الجودة وعالية النقاء، وتحسين معدل الاسترداد الشامل للتنغستن والعناصر المعدنية الثمينة. وتحويل مزايا الموارد إلى مزايا تكنولوجية.

خيوط التنغستن لمصادر الضوء الكهربائية والمعدات الإلكترونية

سلك التنغستن الملتوي