Производство вольфрама: Технология производства металла вольфрама. Купить сегодня. Лучшая цена от поставщика –.компании «Ауремо» / Auremo

alexxlab | 07.04.2023 | 0 | Разное

Производство вольфрама

Вольфрам

Первая стадия – обогащение руды, отделение ценных компонентов от основной массы – пустой породы. Методы обогащения – обычные для тяжелых руд и металлов: измельчение и флотация с последующими операциями – магнитной сепарацией (для вольфрамитных руд) и окислительным обжигом.

Полученный концентрат чаще всего спекают с избытком соды, чтобы перевести вольфрам в растворимое соединение – вольфрамит натрия. Другой способ получения этого вещества – выщелачивание; вольфрам извлекают содовым раствором под давлением и при повышенной температуре (процесс идет в автоклаве) с последующей нейтрализацией и осаждением в виде искусственного шеелита, т.е. вольфрамата кальция. Стремление получить именно вольфрамат объясняется тем, что из него сравнительно просто, всего в две стадии:

CaWO₄ → H₂WO₄ или (NH₄)₂WO₄ → WO₃

можно выделить очищенную от большей части примесей окись вольфрама.

Производство вольфрама из хлоридов

Есть еще один способ получения окиси вольфрама – через хлориды. Вольфрамовый концентрат при повышенной температуре обрабатывают газообразным хлором. Образовавшиеся хлориды вольфрама довольно легко отделить от хлоридов других металлов методом возгонки, используя разницу температур, при которых эти вещества переходят в парообразное состояние. Полученные хлориды вольфрама можно превратить в окисел, а можно пустить непосредственно на переработку в элементарный металл.

Превращение окислов или хлоридов в металл – следующая стадия производства вольфрама. Лучший восстановитель окиси вольфрама – водород. При восстановлении водородом получается наиболее чистый металлический вольфрам. Процесс восстановления происходит в трубчатых печах, нагретых таким образом, что по мере продвижения по трубе «лодочка» с WO₃ проходит через несколько температурных зон. Навстречу ей идет поток сухого водорода. Восстановление происходит и в «холодных» (450. ..600°C) и в «горячих» (750…1100°C) зонах; в «холодных» – до низшего окисла WO₂, дальше – до элементарного металла. В зависимости от температуры и длительности реакции в «горячей» зоне меняются чистота и размеры зерен выделяющегося на стенках «лодочки» порошкообразного вольфрама.

Восстановление может идти не только под действием водорода. На практике часто используется уголь. Применение твердого восстановителя несколько упрощает производство, однако в этом случае требуется белее высокая температура – до 1300…1400°C. Кроме того, уголь и примеси, которые он всегда содержит, вступают в реакции с вольфрамом, образуя карбиды и другие соединения. Это приводит к загрязнению металла. Между тем электротехнике нужен весьма чистый вольфрам. Всего 0,1% железа делает вольфрам хрупким и малопригодным для изготовления тончайшей проволоки.

Получение вольфрама из хлоридов основано на процессе пиролиза. Вольфрам образует с хлором несколько соединений. С помощью избытка хлора все их можно перевести в высший хлорид – WCl6, который разлагается на вольфрам и хлор при 1600°C. В присутствии водорода этот процесс идет уже при 1000°C.

Получение вольфрама из вторсырья

Так получают металлический вольфрам, но не компактный, а в виде порошка, который затем прессуют в токе водорода при высокой температуре. На первой стадии прессования (при нагреве до 1100…1300°C) образуется пористый ломкий слиток. Прессование продолжается при еще более высокой температуре, едва не достигающей под конец температуры плавления вольфрама. В этих условиях металл постепенно становится сплошным, приобретает волокнистую структуру, а с ней – пластичность и ковкость.

Около 30% мирового потребления вольфрама обеспечивается за счет переработки вторичного сырья. Загрязненный лом карбида вольфрама, стружки, опилки и остатки порошкового вольфрама окисляются и переводятся в паравольфрамат аммония. Лом быстрорежущих сталей утилизируют в производстве этих же сталей (до 60–70% всего расплава). Лом вольфрама из ламп накаливания, электродов и химических реактивов практически не перерабатывается.

В России вольфрамовые продукты производят: Скопинский гидрометаллургический завод «Металлург» (Рязанская область, вольфрамовый концентрат и ангидрид), Владикавказский Завод «Победит» (Северная Осетия, вольфрамовый порошок и слитки), Нальчикский Гидрометаллургический завод (Кабардино-Балкария, металлический вольфрам, карбид вольфрама), Кировградский завод твердых сплавов (Свердловская область, карбид вольфрама, вольфрамовый порошок), Электросталь (Московская область, паравольфрамат аммония, карбид вольфрама), Челябинский Электрометаллургический завод (ферровольфрам).

Вольфрамовые прутки и проволока , их способы производства и применения

Вольфрамовая проволока — свойства, характеристики, особенности производства и применения

Вольфрам представляет собой металл, который отличается наивысшей температурой плавления среди всех материалов. Металл находится в периодической таблице под номером 74, атомная масса равняется 183.92, а плотность при нормальной температуре составляет 19 300 килограммов на метр кубический. Материал используется как основа для различных тугоплавких сплавов на металлической основе.

Точка кипения вольфрама наступает при температуре свыше 5500 градусов, при этом раскаленный металл отличается минимальной скоростью испарения, даже при сверхвысоких температурах. Электрическая проводимость металла приблизительно в 3 раза ниже, чем таковая характеристика меди.

Среди недостатков вольфрама можно выделить:

1. Высокую плотность.
2. Ломкость материала при сниженных температурах окружающей среды.
3. Низкое сопротивление окислению.

Эти физико-химические свойства существенно ограничивают сферу эксплуатацию изделий из вольфрама. Однако, использование материала как части сплава, либо для создания сложных инструментов оправдано высочайшей устойчивостью к температурам.

Сфера эксплуатации

Наиболее распространенными изделиями из материала является вольфрамовая проволока и вольфрамовые электроды, которые также называют прутком. Ниже будут представлены определения изделий:

Пруток(или электрод) — это изделие, изготовленное полуфабричным способом, которое отличается полным поперечным сечением, постоянными размерами. Характерной чертой является то, что прямая, которая проходит через 2 точки периметра сечения находится в виде прямого отрезка. Для производства прутков используется технология прокатки, фабричной ковки, прессования, волочения, литья.

Проволока — это полуфабрикат, имеющий постоянное поперечное сечение, свернутый в бухту, либо намотанный на катушку. Для производства используется методика прокатки, прессования или волочения.

Особенности технологического процесса

Возможность изготовления прутка или проволоки из вольфрама обусловлена технологическими свойствами металла. Вольфрамовая проволока получается путем обработки металла под давлением, например, после волочения. Кроме того, проволоку можно получить путем прокатки или прессования. А пластичность сплава определяет то, можно ли обрабатывать металл под давлением.

А поскольку температура хладоломкости вольфрама превышает комнатную, поэтому его пластичность сравнительно низкая. В случае умеренного повышения температуры пластичные свойства материала улучшаются, при сохранении прочности.

Поэтому оптимальным методом получение вольфрамовой проволоки является подвергание заготовки волочению или другому способу обработки в нагретом состоянии.

Заготовки из вольфрама часто изготавливаются по порошковой технологии, что позволяет улучшить физико-химические свойства материала. Во время изготовления заготовок, которые пригодны для получения проволоки или прутка, обычно первоначально получают штабики. Затем его подвергают нагреву и перековывают на ротационном станке, что позволяет получить вольфрамовые прутки различного диаметра, обычно 2−3 миллиметров. При волочении прутков удается сформировать проволоку, обладающую диаметром до 0.3 миллиметров.

Сфера применения

В нормальном состоянии проволока из вольфрама применяется в электротехнике, радиоэлектронике, где важна упругость материала при условии сохранения высоких температур плавления.

Электроды, изготовленные из вольфрама, и прутки используются для формирования элементов сопротивления в нагревательных элементах, работающих с использованием водорода, либо других нейтральных газов с сохранением температуры до 3000 градусов.

Кроме того, проволока может использоваться для изготовления термопары повышенной точности. Однако для этого используется сплав материала с рением, с содержанием последнего 5−20%.

Дуговая сварка вольфрамовыми прутками

Электроды представляют собой важнейший элемент при использовании дуговой сварки — термическому виду соединению деталей, где плавление производится благодаря нагреву металлических панелей. Ручная дуговая сварка представляет собой наиболее распространенный метод сваривания различных деталей. Тепловая энергия создается благодаря высоковольтной дуги, которая горит между прутком, называемым электродом и поверхностью металлического изделия, которое планируется соединять.

Дуга представляет собой мощный электрический разряд, который образуется в ионизированной атмосфере паров металла. А электроды позволяют передать токи к точке сваривания для получения дуги.

Электроды из вольфрама не плавятся, поэтому использовать их необходимо вместе с присадкой. Сфера эксплуатации при сварке включают соединение цветных металлов, сплавов, сталей с повышенным объемом легирующих добавок, а также других деталей.

Для производства электродов можно использовать различные составы вольфрама, как чистые, так и содержащие присадки, улучшающие качество шва. Электроды, изготовленные из вольфрама, не подвергающиеся плавлению отличаются множеством недостатков, среди которых:

1. Слабая зажигаемемость дуги.
2. Длительный процесс зажигания.
3. Отвод электрода на определенное расстояние.

В компании «Специальные материалы» предоставлен следующий сплав из вольфрама:

AERIS 1750 — Российский аналог ВЧ — Сплав W 99.9%

Вольфрамовые прутки и проволока, их способы производства и применения

Прутки, проволока и другие изделия из вольфрама — используются в различных сферах, включая дуговую сварку, сварку в среде аргона и другие задачи.

Для производства изделия из вольфрама используются методики:

1. Литья.
2. Волочения.
3. Прокатки.
4. Прессовки.
5. Ковки.

Производство элементов необходимо для получения вольфрамовых проволок или электродов повышенной прочности.

Электроды, изготовленные из вольфрама, используются в различных сферах, в том числе в электродуговой и аргоновой сварке высоколегированных марок стали, цветных металлов и других изделий повышенной прочности. Применение качественных электродов из вольфрама обеспечивает повышенную прочность фиксации свариваемых деталей, отличные эксплуатационные характеристики и другие преимущества.

Однако у вольфрамовых прутков для сварки есть несколько недостатков:

1. Низкий показатель скорости зажигаемости дуги.
2. Трехэтапное зажигание дуги.

Решаются эти проблемы с добавлением циркония в электроды из вольфрама.

В компании «Специальные материалы» предоставлен следующий сплав из вольфрама:

AERIS 1750 — Российский аналог ВЧ — Сплав W 99. 9%

Вольфрам Статистика и информация | Геологическая служба США

Национальным информационным центром по минералам

Статистические данные и информация о мировых поставках, спросе и потоках минерального сырья вольфрам

Вольфрам (W) представляет собой металл с широким спектром как карбид вольфрама в цементированных карбидах. Цементированные карбиды (также называемые твердыми сплавами) представляют собой износостойкие материалы, используемые в металлообрабатывающей, горнодобывающей и строительной отраслях. Вольфрамовые металлические провода, электроды и/или контакты используются в осветительных, электронных, электрических, нагревательных и сварочных устройствах. Вольфрам также используется для изготовления сплавов тяжелых металлов для вооружения, радиаторов и устройств с высокой плотностью, таких как грузы и противовесы; жаропрочные сплавы для лопаток турбин; инструментальные стали; деталей и покрытий из износостойких сплавов. Вольфрамовые композиты используются в качестве заменителя свинца в пулях и дроби.

Химические соединения вольфрама используются в катализаторах, неорганических пигментах и ​​высокотемпературных смазках.

Подпишитесь , чтобы получать уведомления по электронной почте, когда на эту страницу добавляется новая публикация. На вкладке «Вопросы» страницы настроек подписчика выберите «Tungsten» и любые другие варианты, которые могут вас заинтересовать. Дополнительную информацию см. на странице list services .

Ежемесячные публикации

Обзоры горнодобывающей промышленности

• Вольфрам
    PDF Format:
      2022: | Ян | февраль | март | апр | май | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | 9 ноя0012 | декабря |
      2021:  | дек |
    XLSX Формат:
      2022: | Ян | февраль | март | апр | май | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | ноябрь | декабря |
      2021: | дек |

Годовые публикации

Обзоры полезных ископаемых

• Вольфрам
    PDF Format:
  | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |2013 |2014 |2015 |2016 |2017 |2018 | 2019| 2020 | 2021 | 2022 | 2023  |
• Приложения

Ежегодник полезных ископаемых

• Вольфрам
    PDF Format:
  | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 |
  2018  |
    Формат XLS:
       | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018  | Версия 2019 только для таблиц  |
• Архив
       | 1932–1993 |
• Переработка металлов

Специальные публикации

• Конфликтные минералы из Демократической Республики Конго: глобальные заводы по переработке вольфрама, важная часть цепочки поставок вольфрама 
  Информационный бюллетень 2014-3069
• Critical Minerals Review 2021
• Историческая статистика минеральных и сырьевых товаров в США
  Серия данных 140
  • Вольфрам
• Краткий отчет о международных стратегических минеральных проблемах – Tungsten
  Circular 930-O
• Поток материалов из вольфрама в США
  Информационный циркуляр горнорудного управления США 9388
• Цены на металлы в США до 2010 г.
  
  Отчет о научных исследованиях за 2012-5188
• Статистический сборник
  • Вольфрам
• Месторождения вольфрама в США
  Выпуск данных USGS
• Переработка вольфрама в США в 2000 г. 
  Циркуляр 1196-R 

Ссылки

• Международная ассоциация производителей вольфрама

Список стран по производству вольфрама

Кольцо из вольфрама.

Вольфрам известен своей чрезвычайно высокой температурой плавления, которая при температуре 3400 градусов по Цельсию является самой высокой из всех металлов. Металл кипит при температуре выше 5,930 градусов по Цельсию, вторая самая высокая температура кипения любого металла на земле. Вольфрам получают из вольфрамитовых и шеелитовых руд. Шеелит особенно примечателен, так как именно из этой руды металл получил свое название. «Вольфрам» — это шведское название «шеелита», которое можно перевести как «тяжелый камень».

Вольфрам был впервые обнаружен как отдельный элемент в конце 18 века.

Список стран по производству вольфрама

Использование вольфрама

Будучи одним из самых твердых металлов на земле, вольфрам необходим для производства баллистических ракет и сверл. Вольфрамовые сплавы также используются в производстве нитей накаливания лампочек и рентгеновских трубок, а также в радиационной защите. Из-за чрезвычайно высокой точки кипения металла он подходит для высокотемпературных применений, включая электродуговую сварку электродов, а также для нагрева элементов до чрезвычайно высоких температур.

Ведущие страны-производители вольфрама

Китай является крупнейшим производителем вольфрама в мире, при этом ежегодное производство вольфрама в стране составляет 64 000 единиц, что эквивалентно более 83% мирового производства.

Китай также обладает крупнейшими в мире запасами руд, используемых для производства вольфрама. Перепроизводство в Китае привело к резкому падению мировых цен на вольфрам. Перепроизводство в Китае усугубляется тем фактом, что вольфрам также производится в качестве побочного продукта при производстве других металлов, включая молибден. В качестве средства от внутреннего перепроизводства китайское правительство установило потолок производства вольфрама, который в настоящее время составляет 91300 тонн в год. Россия является вторым по величине производителем вольфрама в мире и крупнейшим в Европе. В 2012 году производство вольфрама в России оценивалось примерно в 3537 тонн. Перепроизводство в Китае в прошлом привело к резкому падению мировых цен на вольфрам, что привело к закрытию многих вольфрамовых рудников в России. Тем не менее, рудники возобновили производство после резкого роста мировых цен на вольфрам в последние годы. Соединенные Штаты – еще одна страна-производитель вольфрама, но точные данные о вольфраме, произведенном в Соединенных Штатах, неизвестны, поскольку большинство компаний-производителей вольфрама скрывают информацию. Тем не менее, Соединенные Штаты являются крупнейшим потребителем вольфрама и ежегодно используют около 20 000 тонн вольфрама в промышленных целях. Соединенные Штаты также обладают одними из самых богатых запасов вольфрама в мире, которые, по оценкам, содержат до 140 000 тонн металла. Другими ключевыми производителями вольфрама в мире являются Боливия, годовой объем производства которой составляет 1 247 тонн, и Канада, чей годовой объем производства вольфрама составляет около 2,19 тонн.4 тонны.

Мировые цены на вольфрам

Производство вольфрама в мире довольно низкое по сравнению с другими металлами: в 2012 году мировое производство составило всего 76 400 тонн.