Реферат Вольфрам

Страница 1 из 2 | Следующая страница

 

зміст

1.общие відомості.................................................................................................. 4

фізичні властивості вольфраму:........................................................................ 4

2.Области застосування......................................................................................... 4

3. основні мінерали вольфраму...................................................................... 5

4.оценка родовищ при пошуках і розвідці............................................ 5

5. розробка родовищ.............................................................................. 8

6.Получение металевого вольфраму та її сполук............................ 9


1.общие відомості

Вольфрам входить у 4-ту групу періодичної системи Менделєєва. Його атомний номер 74, атомна маса 183,85. Природний вольфрам складається з суміші п'яти ізотопів

Масові числа ізотопів: 180 182 183 184 186

Зміст природної суміші 0,13 26,31 14,28 30,64 28,64    

відповідно %

фізичні властивості вольфраму:

щільність 19,3 г/см3 твердість по Бринеллю 488 кг/ммтемпература плавлення 3410 проЗ, температура кипіння 5930 проЗ,

електричне опір при 20 проЗ 5,5.10 –  4, при 2700проЗ 90,4.10-4.

Валентность розмаїта от2 до6 найбільш стійкий 6-валентный вольфрам 3- і 2-валентные сполуки вольфраму нестійкі і практичного значення немає. Радіус атома вольфраму- 0,141 нм.

Кларк вольфраму земної кори становить по Виноградову, 0,00013 г/т. його середнє вміст у гірських породах, г/т: ультраосновных – 0,00001, основних – 0,00007, середніх – 0,00012, кислих – 0,00019.

Вольфрам одна із найтяжчих й найбільш тугоплавким металом. У чистому вигляді є метал сріблисто-білого кольору, схожий товару, за нормальної температури близько 1600 проЗ добре піддається куванню і то, можливо витягнуть в тонку нитку.

Вольфрам має високий стійкість: при кімнатної температурі не змінюється надворі; за нормальної температури червоного жару повільно окислюється в ангідрид вольфрамової кислоти; в соляної, сірчаної і плавикової кислотах майже розчинний. У азотної кислоті і царською горілці окислюється із поверхні. У суміші азотної плавикової кислоти розчиняється, створюючи вольфрамовую кислоту. З сполук вольфраму найбільше значення мають: триоксид вольфраму чи вольфрамовий ангідрид, вольфроматы, перекисные з'єднання з загальної формулою ME2WOX. Соединения з галогенами, сірою економікою та вуглецем.

Загальні світові запаси вольфраму (без Росії) становлять близько 7,5 млн. тонн, підтверджені запаси близько чотирьох млн. тонн. Найбільш великими запасами мають: Казахстан, Китай, Канада та. Світове виробництво вольфраму становить 18-20 тисяч т дизпалива на рік у т.ч. у Китаї 10, Росії 3,5; Казахстані 0,7, Австрії 0,5. Основні експортери вольфраму: Китай, Корея, Австрія. Головні імпортери: США, Японія, Німеччина Великобританія.

2.Области застосування

Вольфрам знаходить широке застосування у виробництві сталей як легирующей добавки, твердих жароміцних сплавах, в електротехніці, у виробництві кислотоупорных і спеціальних сплавів, у хімічній промисловості.

Тривалий час більш 60 % вольфраму використовувалося в металургії виготовлення інструментальних, нержавіючих легованих і спеціальних сталей. Присадка вольфраму до стали 1-20 % надає їй міцність, твердість, тугоплавкость, самозакаливаемость, кислотоупорность, підвищує межа пружності й відвертий спротив розтяганню. Нині 55 % вольфраму як карбіду йде виготовлення твердих сплавів, що використовуються бурових коронках фельер для волочіння дроту, штампів, пружин, деталей пневматичних інструментів, клапанів двигунів. Тверді сплави, які з вольфраму (3-15 %), хрому (25-35 %) і кобальту (45-65 %) з додатком 0,5-2,7 % вуглецю, застосовуються покриття сильно изнашивающихся деталей. Сплавы вольфраму міддю і сріблом є хорошими контактними матеріалами і застосовують у робочих частинах рубильників, вимикачів та інших. Сплав вольфраму (85-95 %) з нікелем і міддю у якого високої щільністю, використовують у радіотерапії для устрою захисних екранів від гама променів.

Металевий вольфрам застосовується виготовлення ниток розжарювання в электролампах, електродів для водневої зварювання, замінюючи платину, для нагрівачів високотемпературних електропечей, працюючих за нормальної температури понад 3000 проЗ, термопар, роторів в гіроскопах оптичних пирометров для катодів рентгенівських трубок, электровакуумной апаратури, радіоприладів, выпрямителей і гальвонометров.

Соединения вольфраму застосовують у ролі барвників, щоб надати тканинам вогнестійкості і водоустойчивости.

У вольфрам використовується (%) 68 – у виробництві машин і устаткування металообробній, гірничодобувної та будівельної промисловості, 12 – виготовлення ламп і світильників, 12 – в електронній промисловості для і транспорті, 5 – в хімічних галузях, і 3 – інших областях.

3. основні мінерали вольфраму

Відомо 20 вольфрамових мінералів. Найпоширеніші мінерали групи вольфрамита і шеелит, мають промислове значення. Рідше зустрічається сульфід вольфрамита – тунгстенсит (WS2), і навіть окисноподобные сполуки – тунгстит, феро - і купротунгстит, гидротунгстит. Досить поширені псиломеланы, вады із високим вмістом вольфраму.

У екзогенних умовах утворюються мінерали групи вульфенита: штольцит – bPbWO4   изоструктурный з шеелитом та її моноклинная разновидность-распит - aPbWO4 .

Група вольфрамита представлена мінералами изоморфного низки MnWO4 і FeWO4.

 

4.оценка родовищ при пошуках і розвідці

 

 На площах які отримали результаті регіональних досліджень оцінку прогнозних ресурсів вольфрамого сировини за категоріями Р3і Р2 проводять пошукові роботи.

Метою пошуків є виявлення родовищ вольфраму. І тому проводять вивчення перспективної площі з упорядкуванням прогнозних карт масштабу 1:50 000 на геолого-структурнофациальной основі, оконтуривание орудинения встановлення чинників контролюючих його локалізацію. Попередньо оцінюють параметри рудних тіл лежить на поверхні й ризик поширення оруденения на глибину залягання рудопродуцирующих магматичних утворень, розміри, форму, комплексність і продуктивність геохімічних аномалій, зміст вольфраму та інших супутніх елементів в рудних тілах, ступінь окисленности руд, контури зон, ділянок рудних перетинань з промисловими параметрами.

На ділянках розвитку потенційного оруденения оцінюють прогнозні ресурси за категорією Р2 і лише частково – Р і за хороших геолого-економічних показниках переходять до оцінним роботам. Метою оціночних робіт є встановлення промислового значення оруденения і вибір об'єктів під проектування розвідування й експлуатації

Результатом оціночних робіт служить наявність або відсутність комерційного відкриття, яке обгрунтовують:

Геологічна карта ділянки один : 5 000 – 1 : 2 000.

Структурно-литолого-фациальные карти з розрізами.

Плани, розрізи і проекції рудних тіл.

Карта поисково-оценочных критеріїв і ознак із відображення чинників рудолокализации: рудовмещающих литологических комплексів і структур, фаций метасамотитов контурів рудних тіл і минерализационных зон, елементів зональности мінеральних типів руд, литологических ореолів элементов-индикаторов орудинения, комплексних геофізичних аномалій.

Прогнозна карта на структурно-фациальной основі з контурами промислових і гаданих рудних тіл та принципової моделлю родовища.

Подсчитанные ресурси категорії Р1, запаси категорії З2 і лише частково З1 .

Дані про масштаби родовища та якість руд.

Технико-экономические розрахунки доцільності розвідування й відпрацювання родовища.

Основна мета розвідки, як стадії розробки - обгрунтування промислового значення родовища і очікуваних техніко-економічних показників, розробки проекту освоєння.

І тому встановлюють:

Форми й розміри рудних тіл та його запаси за категоріями З1 і З2, часом і категорії У.

Кордони родовища, його геолого-структурные особливості, прогнозні ресурси категорії Р1.

Середній вміст і фазовий склад основних та супутніх компонентів.

Технологічні властивості руд, типи та сорти руд, ступінь вилучення вольфраму і супутніх компонентів по лабораторним й за необхідності – укрупненим пробам.

Горнотехнические умови відпрацювання.

Гидрогеологическую обстановку родовища.

Геолого-экономические умови родовища, водо- і енергопостачання майбутнього підприємства, капіталовкладення, продуктивність щодо руди і концентратам, собівартість продукції, рентабельність.

Технологія ведення геологорозвідувальних робіт на вольфрам залежить від завдань тій чи іншій стадії, ландшафтно-геохімічної обстановки, ймовірного промислового типу оруденения.

Для виявлення з оцінкою вольфрамових родовищ використовуються геологічні геохімічні і геофізичні методи, горно-буровые праці та випробування, минералого-петрографические і аналітичні методи дослідження. Залежно від детальності вивчення змінюється роль і співвідношення застосовуваних методів.

Важливе значення при пошуках вольфраму придбали дистанційні методи, засновані на інтерпретації космо- і аерофотознімків, знятих у різних спектрах. Ці дані дають важливий матеріал для розшифровки морфоструктурных позицій потенційних рудних об'єктів, дозволяючи більш централізовано орієнтувати пошуки.

Візуальні пошуки дозволяють виявляти прямі ознаки оруденения у відкритих і лише частково відкритих районах. Цьому сприяють властивості вольфрамита і шеелита, довго зберігалися умовах денудации. Руйнування вольфрамита у зоні окислення супроводжується освітою у ній тукнгстита чи гидроксдов заліза, які містять підвищені концентрації вольфраму діагностика вольфрамита звичайно викликає труднощів. Шеелит стійкий у зоні окислення, а часом перетворюється на важко котру визначаємо борошнисту різновид. Тож застосовуються люминоскопы, використовують здатність шеелита до світінню в ультрафіолетових променях.

Шлиховой метод дозволяє виявляти прямі ознаки вольфрамового оруденения. Він є найчутливішим й володіє високої роздільну здатність. З її допомогою уловлюються зміст триоксида вольфраму n*10-6 % і навіть n*10-7 %. “знаки” в шлиховой пробі перевищують чутливість экспрессного полуколичественного спектрального аналізу.

При пошуках вольфрамових родовищ застосовується литохимический метод по вторинним і первинним ореолам розсіювання вольфраму і супутнім елементів.

Пошуки по вторинним ореолам застосовують у районах розвитку відкритих ореолів: осадосных, накладених, диффузионного і аккумулятивного типів.

Це гумидные зони горно-таежных областей, аккумулятивно-денудационные рівнини в помірковано вологому і помірковано аридном климатах.

Пошукам по вторинним ореолам передує ландшафтно-геохимических умов, складання відповідних карток і з'ясування становища представницького горизонту. Відбір проб здійснюватися з копушей і матеріалу свердловин. Пошуки по первинним ореолам застосовуються на оголених територіях чи із застосуванням свердловин на закритих площах.

Геофизические методи комплексно з геологічними вирішують завдання виявлення сприятливих чинників оруденения, його оконтуривания з оцінкою прогнозних ресурсів. Під час пошуку й оцінки вольфрамового оруденения обов'язково проведення гравио і магниторазведки, ефективно застосування электроразведочных методів, гама спектрометричного методу.

При пошуках вольфрамових руд успішно застосовується нейтронно-активационная зйомка на фтор. Скважинные методи превалюють на стадіях оцінки й розвідки. З скважинных методів нарівні зі стандартним комплексом каротажа (ПС, КС, кавернометрия инклинометроия, гамма-каротаж), ефективний каротаж магнітної сприйнятливості (КМВ), метод заряду (МОЗ) метод викликаних потенціалів (МВП), МЕП, рентгенорадиометрический каротаж (РРК).

 Ефективно також застосування гамма-гамма-плотносного (ГГК-П) і гамма-гамма-селективного каротажа (ГГК-С).

Горно-буровые праці є невід'ємною частиною пошуків і розвідки їх призначення- встановлення геохімічних і геофізичних аномалій, підтвердження прогнозу, розтин рудних тіл в корінне залягання і простежування орудинения на глибину, з оцінки промислового значення виявленого орудинения та підрахунок запасів. Одночасно ці роботи йдуть на геологічного вивчення родовища, оцінки якості первинних руд, відбору мінералогічних і технологічних проб.

Розвідка родовищ залежно від ландшафтно-геохимических умов здійснюється системою свердловин в комбінації з проходкой шурфів з рассечками, а умовах різко розчленованого рельєфу – штолень і системи квершлагов з рассечками, що перетинають рудне тіло.

Для вивчення якості орудинения, характеру, їх і розподілу і оконтуривания виробляється бороздовое випробування гірських виробок корінних обнажений і керновое в свердловинах. Штуфное випробування є допоміжним. Скловое і точкове випробування застосовуються для відбору геохімічних проб. Для вивчення хімічних властивостей руд і розробки технологічних схем виробляється відбір технічних проб.

 

5. розробка родовищ

Залежно та умовами залягання, типу, і морфології вольфрамових родовищ їхнього розробки використовуються підземні, відкриті й комбіновані способи.

Відкриті гірничі роботи

Відкриті гірничі роботи отримали стала вельми поширеною країн СНД за кордоном. Відкритим способом розробляється Инкурское, Спокойнинское, Бом-Горхонское родовища у Росії, родовища Флэт-Ривер у Канаді, Кинг-Айленд в Австралії та ін. Продуктивність відкритих розробок сягає десятки і більше тисяч т дизпалива на добу, коефіцієнт розкриву на окремих кар'єрах – 10 м3/т, втрати руди – 7 % і разубоживание до 30 %. Однак у середньому показники значно благоприятней: коефіцієнт вскрыши1-2 м3/т,

Втрати 2-5 % і разубоживание 3-5 %.

Технологія відкритих гірських робіт мало відрізняється від технології добування інших типів скельних руд. Отбойка руди виробляється буровзрывными роботами. Для транспорту руди і розкриву застосовують автомобільний, залізничний і контейнерний транспорт. Структура експлуатаційних витрат за видобуток руд становить (%):

Буровзрывные роботи – 10-15.

Экскавация – 15-25.

Транспорт - 40-50.

Отвалообразование – 15-20.

Підземні роботи

Підземні роботи з видобутку вольфрамових руд також отримали стала вельми поширеною. В такий спосіб відпрацьовуються Акчатауское (Казахстан), Ингичкинское (Узбекистан) родовища, родовище Схід 2 та інших. у Росії. У світі підземні роботи застосовують у Канаді, США, Австралії, Болівії, Португалії та ін.

Для відпрацювання рудних тіл використовують системи слоевого завалення зі закладанням відпрацьованого простору, магазинированием руди та інших.

Комбинированный спосіб

Комбинированный спосіб відпрацювання родовищ поширився для потужних, крутопадающих тіл. Він застосовується у країн СНД, Австралії, Туреччини, та інших.

Собівартість руди і капітальні вкладення при комбінованому способі видобутку майже завжди є найсприятливішим, аніж за підземному способі відпрацювання родовищ.

6.Получение металевого вольфраму та її сполук

Нині відсутні методи безпосереднього отримання вольфраму з концентратів. Тому спочатку з концентрату отримують проміжні сполуки, із яких потім виділяють металевий вольфрам. Одержання якого включає: розкладання концентратів і вольфраму в сполуки, із якої він відокремлюється від супроводжуючих його елементів. Виділення чистого хімічного сполуки вольфраму (вольфрамової кислоти) з наступним виробництвом металевого вольфраму.

7.Испытание якості сировини

 Якість вольфрамових руд становить залежність від можливих областей застосування вольфрамових концентратів, стандартів, і технічних умов ними, ні з урахуванням вилучення супутніх чи одержання попутних концентратів. Проводять повний аналіз елементного складу сировини, дозволяє встановити концентрацію вольфраму й інших компонентів щоб одержати попутних продуктів, що впливають загальну промислову оцінку руд і родовищ загалом, вплинув на вибір технології комплексного використання, величину мінімально промислового й бортового змістів трехокиси вольфраму і супутніх компонентів. Детальность вивчення відповідає категорії запасів руд в родовищах, бо навіть і незначні змісту попутних компонентів можуть становити промисловий інтерес й суттєво підвищити цінність родовищ. Під час вивчення мінералогічній характеристики сировини, крім кількісного мінерального складу, встановлюється характер взаємодії мінералів, розмір їх асоціацій і текстурно-структурные параметри. Елементарна і минералогическая характеристика сировини повинні прагнути бути достатніми з оцінки його технічних властивостей, вибору методів збагачення, і навіть виділення головних природних і технологічних типів і різновидів руд та засобами визначення добуваних компонентів. У рудах вольфрамових родовищ з попутних корисних компонентів представляють цінність касситерит, молибденит, повеллит, висмутин, халькопирит, гаденит, сфалерит, берил, золото. Крім названих компонентів, представлених самостійними мінералами і здатні бути витягнутими

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація