Вольфрам

Алан-э-Дейл       07.09.2022 г.

Вольфрамовая руда

Вольфрамовые руды орудняются главным образом вольфрамитом, представляющим собой изоморфную смесь вольфрамитов железа и марганца eFeWO4 — ( / MnWO4 и вольфраматом кальция CaWO4, называемым шеелитом.

Вольфрамовые руды наиболее широко представлены жильными месторождениями. В них наряду с вольфрамом содержится олово, молибден, иногда висмут, сурьма, бериллий, золото. Жильные месторождения вольфрама распространены в Китае, странах Малаккского полуострова, Португалии, Испании, а также в Монголии, Австралии, Аргентине, ГДР, ЧССР и др. Известны и скарновые вольфрамовые месторождения. К числу крупных среди них относятся месторождения Санг-Донг в Южной Корее и Флэт-Ривер в Канаде. Широко распространены скарновые месторождения в США, известны они в Австралии ( остров Кинг), Боливии, Китае, Турции, Франции и Швеции.

Вольфрамовая руда, в н-рой содержание WO3 обычно бывает ниже 1 %, подвергается обогащению, в результате к-рого получается концентрат с содержанием ок. Дальнейшее использование концентратов зависит от назначения продукта. Для производства ферровольфрама, идущего в качестве присадки при ныплавке специальных воль-фрамсодержащнх сталей, концентраты подвергаю ген восстановительной плавке в электропечах, в результате чего непосредственно выплавляется ферровольфрам, содержащий обычно ок. Для этого первоначально получают чистый вольфрамовый ангидрид из концентратов.

Вольфрамовые руды обязательно обогащают. При их обогащении возникают значительные трудности, обусловленные сложностью и разнообразием состава руд, низким содержанием вольфрама, высокими требованиями к составу концентратов и необходимостью комплексной переработки рудного сырья.

Вольфрамовые руды ( содержат 0 15 — 0 5 % обогащают гравитационными методами, флотацией, магн. В первом случае вольфра-митовый или шеелитовый концентрат разлагают спеканием с № 2СО3 при 800 — 900 С с послед, выщелачиванием спека водой или обработкой р-ром № 2СО3 в автоклаве при 200 — 225 С.

Вольфрамовая руда шеелит представляет собою каль-лкезую соль вольфрамовой кислоты.

Вольфрамовые руды обогащают механически и при помощи магнитов, а затем концентрируют, сплавляя с NaOH. Окись высушивают и восстанавливают водородом до металла.

Определение вольфрама в растворе с едким натром.

Вольфрамовые руды часто содержат следы молибдена, которые необходимо определять до начала обработки руды.

Вольфрамовые руды обычно бедны по содержанию вольфрама. Вместе с минералами вольфрама к рудах встречаются молибденит, касситерит, пирит, арсенопирит, халькопирит и другие минералы. Особенно часто вольфрамит ассоциируется с оловом.

Богатые вольфрамовые руды разлагают кислотами, а также сплавлением с пероксидом натрия или смесью ее с карбонатом или с едким натром. Иногда проводят сплавление фрейбергским методом: с 6 — 8-кратным количеством смеси серы с карбонатом калия ( 3: 5 или 3: 4); выщелачивание вольфрама проводят горячей водой в виде сульфосолей. Вольфрамит и шеелит спекают с пероксидом натрия.

Красиво окрашенные вольфрамовые руды применялись в Китае как пигменты для знаменитых фарфоров значительно раньше, чем стал известен их химический состав и был получен металлический вольфрам.

Тонкоизмельченную вольфрамовую руду ( 1 г) кипятят с НС1 и HNOs, раствор нейтрализуют карбонатом натрия, прибавляют избыток CHsCOONa, и осаждают индий сероводородом.

Месторождения вольфрамовых руд геологически связаны с областями распространения гранитов. Крупнейшие зарубежные месторождения вольфрамита и шеелита находятся в Китае, Бирме, США, Боливии и Португалии. Наша страна тоже располагает значительными запасами минералов вольфрама, главные их месторождения находятся на Урале, Кавказе и в Забайкалье.

Хлорирование вольфрамовых руд и концентратов изучалось многими исследователями; взято несколько патентов, предлагающих использовать в качестве хлорирующего агента чистый хлор, хлористый водород, четыреххлористый углерод, однохло-ристую серу. Преимуществом хлорирования является возможность фракционной отгонки хлоридов вольфрама, обладающих температурами возгонки порядка 250 — 350 С, и отделения их таким путем от примесей, хлориды которых возгоняются при более высоких температурах. Кроме того, хлорированию особенно хорошо поддаются бедные, необогащенные руды. Однако промышленное применение хлорирования затруднено вследствие сложности аппаратурного оформления процесса, связанного с корродирующим действием хлора при повышенной температуре.

Соединения вольфрама с углеродом

Карбиды вольфрама считаются очень важными с практической точки зрения. Они применяются для изготовления твердых сплавов. Соединения с углеродом имеют положительный коэффициент электросопротивления и хорошую проводимость металла. Карбиды вольфрама образуются двух видов: WC и W2C. Они различаются своим поведениям в кислотах, а также растворимостью в других соединениях с углеродом.

На основе вольфрамовых карбидов изготавливают два типа твердых сплавов: спеченные и литые. Последние получают из порошкообразного соединения и карбида с недостатком С (менее 3%) путем литья. Второй тип изготавливают из монокарбида вольфрама WC и цементирующего металла-связки, которым может выступать никель или кобальт. Спеченные сплавы получают только методом порошковой металлургии. Порошок цементирующего металла и карбид вольфрама смешивают, прессуют и спекают. Такие сплавы обладают высокой прочностью, твёрдостью износоустойчивостью.

В современной металлургической промышленности их используют для обработки металлов резанием и для изготовления бурового инструмента. Одним из самых распространённых сплавов являются ВК6 и ВК8. Их применяют для изготовления фрез, резцов, сверл и другого режущего инструмента.

Область применения карбидов вольфрама достаточно объёмная. Так, их используют для изготовления:

  • бронебойных припасов;
  • деталей двигателей, самолетов, космических кораблей и ракет;
  • оборудования в атомной промышленности;
  • хирургических инструментов.

На Западе особенно широко применяются карбиды вольфрама в ювелирных изделиях, в особенности, для изготовления свадебных колец. Металл смотрится красиво, эстетично, его легко обрабатывать.

Это объясняется тем, что они невероятно износоустойчивы. Чтобы поцарапать такое изделие, придется приложить немало усилий. Даже через несколько лет, кольцо будет выглядеть как новое. Оно не потускнеет, не повредится рельефный узор, да и полированная часть не потеряет своего блеска.

Использование, основанное на способности защищать от радиации

Коллиматоры из вольфрама в хирургии.

  • По этому критерию вольфрамовые сплавы опережают чугун, сталь, свинец и воду, поэтому из металла делают коллиматоры и защитные экраны, которые используются при радиотерапии. Сплавы из вольфрама не подвержены деформации и отличаются высокой надежностью. Применение многолепестковых коллиматоров дает возможность направить излучение на определенный участок пораженной ткани. Во время терапии в первую очередь делают рентгеновские снимки, чтобы локализовать расположение и определить характер опухоли. Затем лепестки коллиматора перемещаются электродвигателем в нужное положение. Может быть задействовано 120 лепестков, с помощью которых создается поле, повторяющее форму опухоли. Далее на пораженный участок направляются лучи, имеющие высокую радиацию. При этом опухоль получает облучение посредством того, что многолепестковый коллиматор вращается вокруг пациента. Чтобы защитить от радиации соседние здоровые ткани и окружающую среду, коллиматор должен обладать высокой точностью.
  • Разработаны специальные кольцевые коллиматоры из вольфрама для радиохирургии, облучение которых направлено на голову и шею. Прибор осуществляет высокоточную фокусировку гамма-излучения. Также вольфрам входит в состав пластин для компьютерных томографов, экранирующих элементов для детекторов и линейных ускорителей, дозиметрического оборудования и приборов неразрушающего контроля, емкостей для радиоактивных веществ. Вольфрам используется в устройствах для бурения. Из него делают экраны для защиты погружающихся инструментов от рентгеновского и гамма-излучении.

Примечания

  1. См. обзор измерений в: Tolias P. (2017), «Analytical expressions for thermophysical properties of solid and liquid tungsten relevant for fusion applications»,

  2. О. Д. Липшиц, Карманный немецко-русский словарь, М:»Русский язык»-Leipzig^»VEB Verlag Enzyklopädie» 1983, с.211, 296
  3. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — С. 347.
  4. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — С. 348.
  5. Федонкин М. А. Сужение геохимического базиса жизни и эвкариотизация биосферы: причинная связь // Палеонтологический журнал. — 2003. — № 6. — С. 33—40
  6. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  7. C. R. Hammond. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition. — CRC press, 2004. — ISBN 0-8493-0485-7.

Обогащение руды

Руды, содержащие эти соединения, очень бедны, присутствие оксида вольфрама в наиболее богатых из них не превышает 3%. Для промышленного получения вольфрама требуется предварительное обогащение. Среди множества руд, содержащих вольфрам, промышленное значение имеют две группы:

  • вольфрамиты
  •  шеелиты

Эти руды часто имеют в составе в незначительных количествах и другие вещества (золото, серебро, олово, ртуть и др.), несмотря на очень низкое содержание дополнительных минералов, порой попутное извлечение их при обогащении экономически целесообразно.

  1. Обогащение начинается с дробления и измельчения породы. Затем материал поступает на дальнейшую обработку, методы который зависят от типа руды. Обогащение вольфрамитовых руд обычно производится гравитационным методом, суть которого — в использовании совокупно действующих сил земного притяжения и центробежной силы, минералы разделяются по химико-физическим свойствам — плотности, размерам частиц, смачиваемости. Так отделяется пустая порода, а до требуемой чистоты концентрат доводится с помощью магнитной сепарации. Содержание вольфрамита в полученном концентрате составляет от 52 до 85%.
  2. Шеелит, в отличие от вольфрамита, не является магнитным минералом, поэтому магнитная сепарация к нему не применяется. Для шеелитовых руд алгоритм обогащения иной. Основным методом служит флотация (процесс разделения частиц в водной суспензии) с последующим использованием электростатической сепарации. Концентрация шеелита может на выходе составлять до 90%. Руды бывают и комплексными, содержащими вольфрамиты и шеелиты одновременно. Для их обогащения используются методы, сочетающие в себе гравитационные и флотационные схемы.

    Если необходимо дальнейшее очищение концентрата до установленных норм, применяют различные процедуры в зависимости от типа примесей. Для снижения примеси фосфора шеелитовые концентраты обрабатывают на холоде соляной кислотой, одновременно при этом удаляются кальцит и доломит. Для удаления меди, мышьяка, висмута применяют обжиг с последующей обработкой кислотами. Существуют и другие методы очистки.

Для того чтобы перевести вольфрам из концентрата в растворимое соединение, используется несколько различных методов.

  1. Например, спекают концентрат с избытком соды, получая таким способом вольфрамит натрия.
  2. Может использоваться и другой метод — выщелачивание: вольфрам извлекают содовым раствором под давлением при высокой температуре с последующей нейтрализацией и осаждением.
  3. Еще один способ — обработка концентрата газообразным хлором. При таком процессе образуется хлорид вольфрама, который затем отделяется от хлоридов других металлов методом возгонки. Полученный продукт можно превратить в окисел вольфрама или пустить непосредственно на переработку в элементарный металл.

Свойства важнейших соединений вольфрама.

Среди важнейших соединений вольфрама – его оксид, хлорид, карбид и паравольфрамат аммония.

Оксид вольфрама(VI) WO3 – кристаллическое вещество светло-желтого цвета, при нагревании становящееся оранжевым, температура плавления 1473° С, кипения – 1800° С. Соответствующая ему вольфрамовая кислота неустойчива, в водном растворе в осадок выпадает дигидрат, теряющий одну молекулу воду при 70–100° С, а вторую – при 180–350° С. При реакции WO3 со щелочами образуются вольфраматы.

Анионы вольфрамовых кислот склонны к образованию полисоединений. При реакции с концентрированными кислотами образуются смешанные ангидриды:

12WO3 + H3PO4(кип., конц.) = H3[PW12O40]

При взаимодействии оксида вольфрама с металлическим натрием образуется нестехиометрический вольфрамат натрия, носящий название «вольфрамовая бронза»:

WO3 + xNa = NaxWO3

При восстановлении оксида вольфрама водородом в момент выделения образуются гидратированные оксиды со смешанной степенью окисления – «вольфрамовые сини» WO3–n(OH)n, n = 0,5–0,1.

WO3 + Zn + HCl [W10O25(OH) + W3O8(OH)] («синь»), W2O5(OH) (коричн.)

Оксид вольфрама(VI) полупродукт в производстве вольфрама и его соединений. Является компонентом некоторых промышленно важных катализаторов гидрирования и пигментов для керамики.

Высший хлорид вольфрама WCl6 образуется при взаимодействии оксида вольфрама (или металлического вольфрама) с хлором (так же как и с фтором) или тетрахлоридом углерода. Он отличается от других соединений вольфрама низкой температурой кипения (347° С). По своей химической природе хлорид является хлорангидридом вольфрамовой кислоты, поэтому при взаимодействии с водой образуются неполные хлорангидриды, при взаимодействии со щелочами – соли. В результате восстановления хлорида вольфрама алюминием в присутствии монооксида углерода образуется карбонил вольфрама:

WCl6 + 2Al + 6CO = [W(CO)6]Ї + 2AlCl3 (в эфире)

Карбид вольфрама WC получается при взаимодействии порошкового вольфрама с углем в восстановительной атмосфере. Твердость, сравнимая с алмазом, определяет сферу его применения.

Вольфрамат аммония (NH4)2WO4 устойчив только в аммиачном растворе. В разбавленной соляной кислоте в осадок выпадает паравольфрамат аммония (NH4)10H2W12O42, являющийся основным полупродуктом вольфрама на мировом рынке. Паравольфрамат аммония легко разлагается при нагревании:

(NH4)10H2W12O42 = 10NH3 + 12WO3 + 6H2O (400 – 500° C)

Где используется вольфрам

Вольфрам считается довольно популярным и востребованным металлом в современной промышленности. Область его применения обширна, ведь ни одна из этих отраслей не может без него обходиться:

  • автомобилестроение;
  • военно-техническое производство;
  • космическая промышленность;
  • медицина;
  • металлообрабатывающая промышленность.

Применяется для изготовления:

  • приборов для бытовых нужд;
  • приборов для осуществления температурного контроля;
  • оборудования контроля радиационного фона.

Этот металл встречается в нитях накаливания, находящихся в осветительных приборах. Очень много вольфрама в следующих промышленных инструментах:

  • сверла;
  • фрезы;
  • буры;
  • резцы;
  • рентгеновские аппараты;

Найти вольфрам можно:

  • в проволоке;
  • в прутках;
  • в кругах;
  • в штабиках
  • в виде различных обрезков;
  • в виде пыли:
  • в виде порошка;
  • в виде стружки.

Атом и молекула вольфрама. Формула вольфрама. Строение вольфрама:

Вольфрам (лат. Wolframium, от нем. Wolf Rahm – «волчья пена») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением W и атомным номером 74. Расположен в 6-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе шестой группы), шестом периоде периодической системы.

Вольфрам – металл. Относится к группе переходных металлов. Вольфрам — самый тугоплавкий из металлов.

Как простое вещество вольфрам при нормальных условиях представляет собой твёрдый блестящий серебристо-серый металл.

Молекула вольфрама одноатомна.

Химическая формула вольфрама W.

Электронная конфигурация атома вольфрама 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d4 6s2. Потенциал ионизации атома вольфрама равен 7,98 эВ (769,7 кДж/моль).

Строение атома вольфрама. Атом вольфрама состоит из положительно заряженного ядра (+74), вокруг которого по шести оболочкам движутся 74 электрона. При этом 72 электрона находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку вольфрам расположен в шестом периоде, оболочек всего шесть. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья и пятая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внутренняя оболочка представлена s-, р-, d- и f-орбиталями. Шестая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внутреннем энергетическом уровне атома вольфрама на 5d-орбитали находятся четыре неспаренных электрона. На внешнем энергетическом уровне атома вольфрама – на s-орбитали находятся два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома вольфрама состоит из 74 протонов и 109 нейтронов. Вольфрам относится к элементам d-семейства.

Радиус атома вольфрама составляет 141 пм.

Атомная масса атома вольфрама составляет 183,84(1) а. е. м.

При стандартных условиях вольфрам химически стоек.

Тысяча рабочих мест

Создание в Кабардино-Балкарии масштабного производства позволит создать в республике до 1 тыс. новых рабочих мест, приоритет в трудоустройстве будет отдаваться местным жителям.

«Что в этом плане хорошо, что раньше эти кадры были и сохранились до сих пор», — сказал Резников. Также на Северном Кавказе будут созданы специальные программы повышения квалификации действующих специалистов и обучающие программы для будущих, что позволит удержать в республике молодые кадры, сформировать в Кабардино-Балкарии кластер «новой инженерно-технической интеллигенции» и усовершенствовать образовательные программы в вузах и техникумах.

Резников добавил, что как только проект добычи вольфрамовых руд будет согласован, Минкавказ начнет выстраивать диалог с образовательными учреждениями по формированию обучающих программ для потенциальных работников предприятий.

Как сообщалось, Путин ранее дал поручение правительству РФ, согласно которому кабмину необходимо дополнительно рассмотреть совместно с заинтересованными организациями проект возобновления добычи и переработки вольфрамо-молибденовых руд открытого в 1934 году Тырныаузского месторождения в Кабардино-Балкарии, включая финансово-экономическую модель этого проекта, а также представить соответствующие предложения.

Российский инвестиционный форум в Сочи проходит 27-28 февраля. Его программа сконцентрирована на трех тематических блоках: «Новая региональная политика. Возможности для развития», «Повышая эффективность бизнеса. Возможности для роста» и «Реализуя проекты для жизни».

ТАСС является генеральным информационным партнером и официальным фотохост-агентством форума.

Сплавы

Почти со всеми металлами вольфрам образует сплавы, однако получить их не так-то просто. Дело в том, что общепринятые методы сплавления в данном случае, как правило, неприменимы. При температуре плавления вольфрама большинство других металлов уже превращается в газы пли весьма летучие жидкости. Поэтому сплавы, содержащие вольфрам, обычно получают методами порошковой металлургии.
Во избежание окисления все операции проводят в вакууме или в атмосфере аргона. Делается это так. Сначала смесь металлических порошков прессуют, затем спекают и подвергают дуговой плавке в электрических печах. Иногда прессуют и спекают один вольфрамовый порошок, а полученную таким путем пористую заготовку пропитывают жидким расплавом другого металла: получаются так называемые псевдосплавы. Этим методом пользуются, когда нужно получить сплав вольфрама с медью и серебром.

С хромом и молибденом, ниобием и танталом вольфрам дает обычные (гомогенные) сплавы при любых соотношениях. Уже небольшие добавки вольфрама повышают твердость этих металлов и их устойчивость к окислению.
Сплавы с железом, никелем и кобальтом более сложны. Здесь, в зависимости от соотношения компонентов, образуются либо твердые растворы, либо интерметаллические соединения (химические соединения металлов), а в присутствии углерода (который всегда имеется в стали) — смешанные карбиды вольфрама и железа, придающие металлу еще большую твердость.
Очень сложные соединения образуются при сплавлении вольфрама с алюминием, бериллием и титаном: в них на один атом вольфрама приходится от 2 до 12 атомов легкого металла. Эти сплавы отличаются жаропрочностью и устойчивостью к окислению при высокой температуре.
На практике чаще всего применяются сплавы вольфрама не с одним каким-либо металлом, а с несколькими. Таковы, в частности, кислотостойкие сплавы вольфрама с хромом и кобальтом или никелем (амалой); из них делают хирургические инструменты. Лучшие марки магнитной стали содержат вольфрам, железо и кобальт. А в специальных жаропрочных сплавах, кроме вольфрама, имеются хром, никель и алюминий.
Из всех сплавов вольфрама наибольшее значение приобрели вольфрамсодержащие стали. Они устойчивы к истиранию, не дают трещин, сохраняют твердость вплоть до температуры красного каления. Инструмент из них не только позволяет резко интенсифицировать процессы металлообработки (скорость обработки металлических изделий повышается в 10—15 раз), но и служит намного дольше, чем тот же инструмент из другой стали.
Вольфрамовые сплавы не только жаропрочны, но и жаростойки. Они не корродируют при высокой температуре под действием воздуха, влаги и различных химических реагентов. В частности, 10% вольфрама, введенного в никель, достаточно, чтобы повысить коррозионную устойчивость последнего в 12 раз! А карбиды вольфрама с добавкой карбидов тантала и титана, сцементированные кобальтом, устойчивы к действию многих кислот — азотной, серной и соляной — даже при кипячении. Им опасна только смесь плавиковой и азотной кислот.

ПРИМЕНЕНИЕ

Тугоплавкость и пластичность вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках.
Благодаря высокой плотности вольфрам является основой тяжёлых сплавов, которые используются для противовесов, бронебойных сердечников подкалиберных и стреловидных оперенных снарядов артиллерийских орудий, сердечников бронебойных пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).

Вольфрам используют в качестве электродов для аргоно-дуговой сварки. Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твердостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты (сплав «амалой»), танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Вольфрам — важный компонент лучших марок инструментальных сталей. Вольфрам применяется в высокотемпературных вакуумных печах сопротивления в качестве нагревательных элементов. Сплав вольфрама и рения применяется в таких печах в качестве термопары.

Для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности широко используются твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама (например, победит, состоящий из кристаллов WC в кобальтовой матрице; широко применяемые в России марки — ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4), а также смесей карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала (марки ТТ для особо тяжёлых условий обработки, например, долбление и строгание поковок из жаропрочных сталей и перфораторное ударно-поворотное бурение крепкого материала). Широко используется в качестве легирующего элемента (часто совместно с молибденом) в сталях и сплавах на основе железа. Высоколегированная сталь, относящаяся к классу «быстрорежущая», с маркировкой, начинающейся на букву Р, практически всегда содержит вольфрам. ( Р18, Р6М5. от rapid — быстрый, скорость).

Сульфид вольфрама WS2 применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка. Некоторые соединения вольфрама применяются как катализаторы и пигменты. Монокристаллы вольфраматов (вольфраматы свинца, кадмия, кальция) используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине.

Дителлурид вольфрама WTe2 применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К). Искусственный радионуклид 185W используется в качестве радиоактивной метки при исследованиях вещества. Стабильный 184W используется как компонент сплавов с ураном-235, применяемых в твердофазных ядерных ракетных двигателях, поскольку это единственный из распространённых изотопов вольфрама, имеющий низкое сечение захвата тепловых нейтронов (около 2 барн).

Вольфрам (англ. Tungsten) — W

Молекулярный вес 183,84 г/моль
Происхождение названия лат. Spuma lupi («волчья пена») или нем. Wolf Rahm («волчьи сливки», «волчий крем»)
IMA статус подтвержден в 2011 году

Электронная схема вольфрама

You need to enable JavaScript to run this app.

Одинаковую электронную конфигурацию имеют
атом вольфрама и
Ta-1, Re+1, Os+2, Ir+3

Порядок заполнения оболочек атома вольфрама (W) электронами:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d →
5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.

На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на
‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14

Вольфрам имеет 74 электрона,
заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:

2 электрона на 1s-подуровне

2 электрона на 2s-подуровне

6 электронов на 2p-подуровне

2 электрона на 3s-подуровне

6 электронов на 3p-подуровне

2 электрона на 4s-подуровне

10 электронов на 3d-подуровне

6 электронов на 4p-подуровне

2 электрона на 5s-подуровне

10 электронов на 4d-подуровне

6 электронов на 5p-подуровне

2 электрона на 6s-подуровне

14 электронов на 4f-подуровне

4 электрона на 5d-подуровне

Вольфрам

Главная > Прием металла > Вольфрам

Вольфрам – светло-серый металл. Химический знак – W. Относительная атомная масса 183,84. Заряд ядра +74. Имеет пять стабильных изотопов.

Вольфрам – тугоплавкий (температура плавления около 3410°С, температура кипения около 5900°С), тяжелый металл, обладающий большой плотностью (19,3 г/см3). Он парамагнитен. Его механические свойства зависят от чистоты, способа получения и предыдущей механической и термической обработки.

Вольфрам — химически стойкий элемент (на воздухе окисляется при температуре от 400°С). С водородом до плавления он не реагирует, а с растворами щелочей и аммиака слабо взаимодействует при нагревании в присутствии кислорода.

Вольфрам вступает в реакцию со следующими веществами:

  1. азотом, углеродом, серой, бором, кремнием, галогенами – при высокой температуре;
  2. фтором – в обычных условиях (металл находится в виде порошка);
  3. соляной, серной, азотной, плавиковой кислотами и царской водкой – при температуре 100°С.

Этот металл отлично растворяется в смеси из азотной и плавиковой кислоты. В соединениях он имеет валентность от II до VI, самые устойчивые из них – с валентностью VI. Главным соединением вольфрама с кислородом является его оксид – WO3, кислота WO3H2O и соли этой кислоты.

История. Человек издавна сталкивался с необычным явлением: иногда количество выплавляемого из руды олова значительно сокращалось. Впрочем, причину удалось установить. В происходящем оказался виновен камень желтовато-серого или буроватого цвета, минерал, содержащий вольфрам и получивший название «Волчья пена», так как в процессе выплавки он превращал олово в пену шлаков.

Вольфрам был открыт в 1781 г. в виде триоксида этого металла. Два года спустя впервые получили чистый металл, присвоив ему нынешнее название. Он не сразу получил промышленное применение. Однако во второй половине XIX в

ученые обратили внимание на то, что сталь улучшает свои качества при добавлении в нее вольфрама. В результате его стали широко использовать в самых разных областях техники

Распространение в природе. Вольфрам не является распространенным химическим элементам. К основным его минералам относятся вольфрамит и шеелит.

Значительными запасами вольфрама обладают Китай, Казахстан, Россия, США, Канада и Южная Корея. Главными в России являются Хойлинское месторождение, расположенное неподалеку от Воркуты, Тырныаузское месторождение на Северном Кавказе и Лермонтовское месторождение в Приморском крае.

Получение. Вольфрам и его соединения получают из вольфрамовых и шеелитовых концентратов. Основными продуктами их переработки являются триоксид вольфрама и ферровольфрам, необходимый для производства легированной стали. Известны щелочные и кислотные промышленные способы получения триоксида вольфрама, из которого путем восстановления водородом в трубчатых электрических печах образуется вольфрамв виде металлического порошка.

Компактный металл получают из порошка за счет прессования под давлением и термической обработкой спрессованных заготовок. В итоге получают вольфрам, который при нагревании хорошо обрабатывается давлением.

Сегодня наряду с традиционными способами получения вольфрама важная роль отводится переработке его лома. принимает лом цветных металлов на переработку как у организаций (предприятий), так и у частных лиц. Его оценка основывается на реальной рыночной стоимости, а оплата производится непосредственно после получения. При приеме лома вольфрама выполняется взвешивание, сортировка, точное определение состава, радиационный и химический анализ. Наличие собственного автопарка и специальной техники позволяет нам по согласованию с клиентом вывезти лом с его территории.

Применение. Большую часть добываемого вольфрама используют в металлургии для производства легированных сталей. Вольфрам, его сплавы и химические соединения применяют в авиационно-космическом комплексе, машиностроении, электротехнике, лакокрасочной и текстильной промышленности.

  • Алюминий
  • Ванадий
  • Вольфрам
  • Латунь
  • Медь
  • Молибден
  • Никель
  • Свинец
  • Титан
  • Ферросплавы
  • Цинк
  • Цирконий
  • Суператомы алюминия

Главная → Прием металла → Вольфрам

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.