Metal tungsten. Tungsten: aplicație, proprietăți și caracteristici chimice

Mama natură a îmbogățit omenirea cu elemente chimice utile. Unele dintre ele sunt ascunse în măruntaiele sale și sunt conținute în cantități relativ mici, dar semnificația lor este foarte semnificativă. Unul dintre acestea este wolfram. Utilizarea sa se datorează proprietăților speciale.

Povestea originii

Secolul al XVIII-lea - secolul descoperirii tabelului periodic - a devenit fundamental în istoria acestui metal.

Anterior, era acceptată existența unei anumite substanțe, care face parte din rocile minerale, care împiedica topirea metalelor necesare din acestea. De exemplu, obținerea staniului era dificilă dacă minereul conținea un astfel de element. Diferența dintre temperaturile de topire și reacțiile chimice a dus la formarea spumei de zgură, care a redus cantitatea de producție de staniu.

În secolul al VIII-lea, metalul a fost descoperit succesiv de omul de știință suedez Scheele și de spanioli, frații Eluard. Acest lucru s-a întâmplat ca urmare a experimentelor chimice privind oxidarea rocilor minerale - scheelite și wolframite.

Înregistrat în sistemul periodic de elemente în conformitate cu numărul atomic 74. Un metal refractar rar cu o masă atomică de 183,84 este wolfram. Utilizarea sa se datorează proprietăților neobișnuite descoperite deja în timpul secolului al XX-lea.

Unde să cauți?

După numărul din măruntaiele pământului, este „puțin populat” și ocupă locul 28. Este o componentă a aproximativ 22 de minerale diferite, dar doar 4 dintre ele sunt esențiale pentru extracția sa: scheelite (conține aproximativ 80% trioxid), wolframit, ferberit și hubnerit (conțin 75-77% fiecare). Compoziția minereurilor conține cel mai adesea impurități, în unele cazuri, se efectuează o „extracție” paralelă a unor metale precum molibden, staniu, tantal etc. Cele mai mari zăcăminte sunt în China, Kazahstan, Canada, SUA, există și în Rusia, Portugalia, Uzbekistan.

Cum primesc ei?

Datorită proprietăților deosebite, precum și conținutului scăzut în roci, tehnologia de obținere a wolframului pur este destul de complicată.

1. Separare magnetică, separare electrostatică sau flotare pentru a îmbogăți minereul la o concentrație de 50-60%.
2. Izolarea oxidului 99% prin reacții chimice cu reactivi alcalini sau acizi și purificarea în fază a precipitatului rezultat.
3. Reducerea metalului cu carbon sau hidrogen, randamentul pulberii metalice corespunzătoare.
4. Producția de lingouri sau brichete sinterizate cu pulbere.

Una dintre etapele importante în producerea produselor metalurgice este metalurgia pulberilor. Se bazează pe amestecarea metalelor refractare sub formă de pulbere, presarea acestora și sinterizarea ulterioară. În acest fel, se obțin un număr mare de aliaje importante din punct de vedere tehnologic, inclusiv a căror utilizare se găsește în principal în productie industriala scule de tăiere de putere și durabilitate sporite.

Proprietati fizice si chimice

Tungstenul este un metal argintiu refractar și greu, cu o rețea cristalină centrată pe corp.

• Punct de topire - 3422 ˚С.
• Punct de fierbere - 5555 ˚С.
• Densitate - 19,25 g/cm 3.

Este un bun conductor de electricitate. Nu magnetizează. Unele minerale (de exemplu, scheelite) sunt luminiscente.

Rezistent la acizi, substanțe agresive la temperaturi ridicate, coroziune și îmbătrânire. Tungstenul contribuie, de asemenea, la dezactivarea influenței impurităților negative din oțeluri, la îmbunătățirea rezistenței sale la căldură, a rezistenței la coroziune și a fiabilității. Utilizarea unor astfel de aliaje fier-carbon este justificată de fabricabilitatea și rezistența la uzură.

Proprietăți mecanice și tehnologice

Tungsten - dur, metal rezistent. Duritatea sa este de 488 HB, rezistența la tracțiune este de 1130-1375 MPa. Când este rece, nu este plastic. La o temperatură de 1600 ˚С, plasticitatea crește până la o stare de susceptibilitate absolută la tratarea sub presiune: forjare, laminare, trefilare. Se știe că 1 kg din acest metal face posibilă producerea unui fir cu o lungime totală de până la 3 km.

Prelucrarea este dificilă din cauza durității și fragilității excesive. Pentru găurire, strunjire, frezare se folosesc materiale carburi de tungsten-cobalt, realizate prin metalurgia pulberilor. Mai rar, la viteze mici și în condiții speciale, se folosesc scule din oțel de tungsten aliat de mare viteză. Principiile standard de tăiere nu sunt aplicabile, deoarece echipamentul se uzează extrem de rapid, iar tungstenul prelucrat se crapă. Se aplică următoarele tehnologii:

1. Tratarea chimică și impregnarea stratului de suprafață, inclusiv utilizarea argintului în acest scop.
2. Încălzirea suprafeței cu ajutorul cuptoarelor, flacără de gaz, curent electric de 0,2 A. Temperatura admisă la care există o ușoară creștere a plasticității și, în consecință, se îmbunătățește tăierea, este de 300-450 ˚С.
3. Tăierea wolframului folosind substanțe cu punct de topire scăzut.

Ascuțirea și șlefuirea ar trebui efectuate cu ajutorul diamantului și mai rar - corindon.

Sudarea acestui metal refractar se realizează în principal sub acțiunea unui arc electric, electrozi de tungsten sau carbon într-un gaz inert sau lichid de protecție. Este posibilă și sudarea prin contact.

Acest element chimic particular are caracteristici care îl deosebesc de masă. Deci, de exemplu, fiind caracterizat prin rezistență ridicată la căldură și rezistență la uzură, îmbunătățește calitatea și proprietățile de tăiere ale oțelurilor aliate care conțin tungsten, iar punctul de topire ridicat face posibilă producerea de filamente pentru becuri și electrozi pentru sudare.

Aplicație

Raritatea, neobișnuirea și importanța determină utilizarea pe scară largă în tehnologia modernă a unui metal numit Tungsten - tungsten. Proprietățile și aplicația justifică costul ridicat și cererea. Punct de topire ridicat, duritate, rezistență, rezistență la căldură și rezistență la atacul chimic și la coroziune, rezistența la uzură și caracteristicile de tăiere - acestea sunt principalele sale atuuri. Cazuri de utilizare:

1. Filamente incandescente.
2. pentru a obține aliaje fier-carbon de mare viteză, rezistente la uzură, termorezistente și rezistente la căldură, care sunt utilizate pentru producția de burghie și alte unelte, poanson, arcuri și arcuri, șine.
3. Fabricarea aliajelor dure „pulbere”, utilizate în principal ca scule de tăiere, găurire sau presare foarte rezistente la uzură.
4. Electrozi pentru sudarea cu arc cu argon și rezistență.
5. Fabricarea de piese pentru inginerie radiografie și radio, diverse lămpi tehnice.
6. Vopsele speciale luminoase.
7. Sârmă și piese pt industria chimica.
8. Diverse lucruri mici practice, de exemplu, mormyshki pentru pescuit.

Diverse aliaje, care includ wolfram, câștigă popularitate. Domeniul de aplicare al unor astfel de materiale este uneori surprinzător - de la inginerie grea la industria ușoară, unde sunt realizate țesături cu proprietăți speciale (de exemplu, rezistente la foc).

Materialele universale nu există. Fiecare element cunoscut și aliajele create se disting prin unicitatea și necesitatea lor pentru anumite domenii ale vieții și industriei. Cu toate acestea, unele dintre ele au proprietăți speciale care fac posibile procese anterior imposibil de fezabil. Un astfel de metal este wolfram. Aplicația sa nu este suficient de largă, precum oțelul, dar fiecare dintre opțiuni este extrem de utilă și necesară pentru umanitate.

Tungstenul este un element chimic din grupa a 4-a, având numărul atomic 74 în sistemul periodic al lui Dmitri Ivanovici Mendeleev, denumit W (Wolframium). Metalul a fost descoperit și izolat de doi frați chimiști spanioli d „Eluyar în 1783. Numele „Wolframium” în sine a fost transferat elementului de la wolframite mineral cunoscut anterior, care era cunoscut încă din secolul al XVI-lea, apoi a fost numit „lup”. spumă”, sau „Spumalupi” în latină, pe limba germana această frază sună ca „WolfRahm” (Tungsten). În prezent, în SUA, Franța, Marea Britanie și în alte țări, denumirea de „tungsten” (din tungstenul suedez, care se traduce prin „piatră grea”) este folosită pentru a denumi wolfram.

Tungstenul este un metal de tranziție dur, gri. Principala aplicație a wolframului este rolul bazei în materialele refractare din metalurgie. Tungstenul este extrem de refractar, in conditii normale metalul este rezistent chimic.

Tungstenul diferă de toate celelalte metale prin duritatea, greutatea și infuzibilitatea sa neobișnuite. Densitatea acestui metal este aproape de două ori mai mare decât a plumbului, mai exact, de 1,7 ori. Cu toate acestea, masa atomică a tungstenului este mai mică și are o valoare de 184 față de 207 pentru plumb.

Tungstenul este un metal de culoare gri deschis, punctele de topire și de fierbere ale acestui metal sunt cele mai ridicate. Datorită plasticității și infuzibilității wolframului, este posibil să-l folosească ca filamente în dispozitive de iluminat, în cinescoape și, de asemenea, în alte tuburi de vid.

Sunt cunoscute douăzeci de minerale de tungsten. Cele mai comune: minerale din grupa scheelitelor wolframite, care au importanță industrială. Mai puțin obișnuită este sulfura de wolframite, adică wolfram (WS2) și compuși asemănătoare oxidului - fero - și cuprotungstită, tungstită, hidrotungstită. Vadurile, psilomelanele cu un conținut ridicat de wolfram, sunt larg răspândite.

fuzelajul aeronavei cu filament de wolfram

În funcție de condițiile de apariție, de morfologie și de tipul zăcămintelor de wolfram, în dezvoltarea lor se folosesc metode deschise, subterane și combinate.

În prezent, nu există metode de obținere a wolframului direct din concentrate. În acest sens, din concentrat se izolează mai întâi compușii intermediari, iar apoi se obține wolfram metalic din aceștia. Izolarea wolframului include: descompunerea concentratelor, apoi tranziția metalului în compuși, de care este separat de restul elementelor însoțitoare. Izolarea acidului tungstic, de ex. tungsten compus chimic pur, continuă cu producția ulterioară de wolfram sub formă metalică.

Tungstenul este utilizat la fabricarea de mașini și echipamente pentru prelucrarea metalelor, construcții și industria minieră, la fabricarea lămpilor și lămpilor, în industria transporturilor și electronice, în industria chimică și în alte domenii.

Fabricat din oțel tungsten, unealta este capabilă să reziste la viteze enorme ale celor mai intense procese din prelucrarea metalelor. Viteza de tăiere folosind un astfel de instrument este de obicei măsurată în zeci de metri pe secundă.

Tungstenul este destul de slab distribuit în natură. Conținutul de metal din scoarța terestră în masă este de aproximativ 1,3·10-4%. Principalele minerale care conțin wolfram sunt tungstate naturale: scheelite, numită inițial tungsten, și wolframite.

Producția de wolfram

Prima etapă în producția de wolfram este îmbogățirea minereului, adică. separarea componentelor valoroase din masa principală de minereu, roca sterilă. Se folosesc aceleași metode de concentrare ca și pentru alte minereuri de metale grele: măcinare și flotare, urmate de separare magnetică (minereuri de wolframit) și prăjire oxidativă. Concentratul obținut prin această metodă este de obicei ars cu un exces de sodă, aducând astfel wolfram într-o stare solubilă, de exemplu. la wolframit de sodiu.

O altă metodă de obținere a acestei substanțe este levigarea. Tungstenul este extras cu o soluție de sodă la temperatură ridicată și sub presiune, urmată de neutralizarea și precipitarea wolframului de calciu, de exemplu. scheelite. Scheelite se obține deoarece se extrage destul de ușor oxidul de tungsten purificat din acesta.

CaWO 4 > H 2 WO 4 sau (NH 4) 2 WO 4 > WO 3

Oxidul de wolfram se obține și prin cloruri. Concentratul de wolfram este tratat cu clor gazos la o temperatură ridicată. În acest caz, se formează cloruri de wolfram, care sunt ușor separate de alte cloruri prin sublimare. Clorura rezultată poate fi folosită pentru a obține oxid sau pentru a extrage imediat metalul din acesta.

În etapa următoare, oxizii și clorurile sunt transformate în wolfram metalic. Pentru a reduce oxidul de wolfram, cel mai bine este să folosiți hidrogen. Cu această reducere, metalul este cel mai pur. Reducerea oxidului are loc într-un cuptor cu tub special, unde „barca” cu WO 3 se deplasează prin mai multe zone de temperatură. Hidrogenul uscat patrunde spre "barca". Oxidoreducerea are loc in zonele calde (450-600°C) si reci (750-1100°C). În zonele reci, are loc reducerea la WO2, apoi la metal. Pe măsură ce timpul trece prin zona fierbinte, boabele de tungsten sub formă de pulbere își schimbă dimensiunea.

Recuperarea poate avea loc nu numai sub aprovizionarea cu hidrogen. Cărbunele este adesea folosit. Datorită agentului reducător solid, producția este simplificată, dar temperatura în acest caz ar trebui să atingă 1300°C. Cărbunele însuși și impuritățile pe care le conține întotdeauna, reacționând cu wolfram, formează carburi ale altor compuși. Ca urmare, metalul este contaminat. Dar în industria electrică se folosește numai wolfram de înaltă calitate. Chiar și 0,1% impurități de fier fac tungsten pentru fabricarea celui mai subțire sârmă, deoarece. devine mult mai fragil.

Izolarea wolframului de cloruri se bazează pe piroliză. Tungstenul și clorul formează unii compuși. Un exces de clor le permite tuturor să fie transformate în WCl6, iar acesta, la rândul său, la o temperatură de 1600 ° C se descompune în clor și wolfram. Dacă este prezent hidrogen, procesul începe la 1000°C.

Așa se obține wolfram sub formă de pulbere, care este apoi presată la temperatură ridicată într-un curent de hidrogen. Prima etapă de presare (încălzire la aproximativ 1100-1300°C) produce un lingou poros fragil. Apoi presarea continuă, iar temperatura începe să crească aproape până la temperatura de topire a wolframului. Într-un astfel de mediu, metalul începe să devină solid și își dobândește treptat calitățile și proprietățile.

În medie, 30% din wolfram produs în industrie este tungsten reciclat. Resturile de wolfram, rumegușul, așchii și pulberea sunt oxidate și transformate în paratungstat de amoniu. De regulă, deșeurile de oțel de tăiere sunt eliminate la întreprinderea care produce aceleași oțeluri. Deșeurile de la electrozi, lămpi cu incandescență și substanțe chimice nu sunt aproape niciodată reciclate.

Tungstenul este un element chimic din grupa a 4-a, având numărul atomic 74 în sistemul periodic al lui Dmitri Ivanovici Mendeleev, denumit W (Wolframium). Metalul a fost descoperit și izolat de doi chimiști spanioli, frații d'Eluyar, în 1783. Numele „Wolframium” în sine a fost transferat la un element din mineralul wolframite cunoscut anterior, care era cunoscut încă din secolul al XVI-lea, apoi a fost numit „spumă de lup” sau „Spuma lupi” în latină, în germană această expresie sună ca „Lupul Rahm” (Tungsten). Numele a fost asociat cu faptul că tungstenul, în timp ce însoțea minereurile de staniu, a interferat semnificativ cu topirea staniului, deoarece. a tradus staniul în spumă de zgură (au început să spună despre acest proces: „Tanul devorează ca un lup o oaie!”). În prezent, în SUA, Franța, Marea Britanie și în alte țări, denumirea de „tungsten” (din limba suedeză tung sten, care se traduce prin „piatră grea”) este folosită pentru a denumi tungsten.

Tungstenul este un metal de tranziție dur, gri. Principala aplicație a wolframului este rolul bazei în materialele refractare din metalurgie. Tungstenul este extrem de refractar, in conditii normale metalul este rezistent chimic.

Tungstenul diferă de toate celelalte metale prin duritatea, greutatea și infuzibilitatea sa neobișnuite. Din cele mai vechi timpuri, a existat printre oameni o expresie „gre ca plumbul” sau „mai greu decât plumbul”, „pleoapele de plumb”, etc. Dar mai corect ar fi să folosim cuvântul „tungsten” în aceste alegorii. Densitatea acestui metal este aproape de două ori mai mare decât a plumbului, mai exact, de 1,7 ori. Cu toate acestea, masa atomică a tungstenului este mai mică și are o valoare de 184 față de 207 pentru plumb.

Tungstenul este un metal de culoare gri deschis, punctele de topire și de fierbere ale acestui metal sunt cele mai ridicate. Datorită plasticității și infuzibilității wolframului, este posibil să-l folosească ca filamente în dispozitive de iluminat, în cinescoape și, de asemenea, în alte tuburi de vid.

Sunt cunoscute douăzeci de minerale de tungsten. Cele mai comune: minerale din grupa scheelitelor wolframite, care au importanță industrială. Mai puțin obișnuită este sulfura de wolframite, adică wolfram (WS2) și compuși asemănătoare oxidului - fero - și cuprotungstită, tungstită, hidrotungstită. Vadurile, psilomelanele cu un conținut ridicat de wolfram, sunt larg răspândite.

În funcție de condițiile de apariție, de morfologie și de tipul zăcămintelor de wolfram, în dezvoltarea lor se folosesc metode deschise, subterane și combinate.

În prezent, nu există metode de obținere a wolframului direct din concentrate. În acest sens, din concentrat se izolează mai întâi compușii intermediari, iar apoi se obține wolfram metalic din aceștia. Izolarea wolframului include: descompunerea concentratelor, apoi tranziția metalului în compuși, de care este separat de restul elementelor însoțitoare. Izolarea acidului tungstic, de ex. tungsten compus chimic pur, continuă cu producția ulterioară de wolfram sub formă metalică.

Tungstenul este utilizat la fabricarea de mașini și echipamente în industria metalurgică, construcții și minerit, la fabricarea lămpilor și lămpilor, în industria transporturilor și electronice, în industria chimică și în alte domenii.

Fabricat din oțel tungsten, unealta este capabilă să reziste la viteze enorme ale celor mai intense procese din prelucrarea metalelor. Viteza de tăiere folosind un astfel de instrument este de obicei măsurată în zeci de metri pe secundă.

Tungstenul este destul de slab distribuit în natură. Conținutul de metal din scoarța terestră în masă este de aproximativ 1,3·10 −4%. Principalele minerale care conțin wolfram sunt tungstate naturale: scheelite, numită inițial tungsten, și wolframite.

Proprietăți biologice

Rolul biologic al wolframului este nesemnificativ. Tungstenul este foarte asemănător cu molibdenul în proprietățile sale, dar, spre deosebire de acesta din urmă, wolfram nu este un element esențial. În ciuda acestui fapt, wolfram este destul de capabil să înlocuiască molibdenul la animale și plante, în compoziția bacteriilor, în timp ce inhibă activitatea enzimelor dependente de Mo, de exemplu, xantin oxidaza. Datorită acumulării de săruri de wolfram la animale, nivelurile de acid uric scad, iar nivelurile de hipoxantină și xantină cresc. Praful de wolfram, ca și alte prafuri metalice, irită organele respiratorii.

Aproximativ 0,001-0,015 miligrame de wolfram intră în corpul uman în medie pe zi, cu alimente. Digestibilitatea elementului în sine, precum și a sărurilor de tungsten, în tractul gastrointestinal uman este de 1-10%, acizi tungstici slab solubili - până la 20%. Tungstenul se acumulează în principal în țesutul osos și rinichi. Oasele conțin aproximativ 0,00025 mg/kg, iar în sângele uman aproximativ 0,001 mg/l de wolfram. Metalul este de obicei excretat din organism în mod natural, prin urină. Dar 75% din izotopul radioactiv al tungstenului 185W este excretat în fecale.

Sursele alimentare de wolfram, precum și necesarul zilnic al acestuia, nu au fost încă studiate. Doza toxică pentru corpul uman nu a fost încă identificată. Rezultatul letal la șobolani apare de la puțin mai mult de 30 mg de substanță. În medicină, se crede că tungstenul nu are efecte metabolice, cancerigene și teratogene asupra oamenilor și animalelor.

Indicator al stării elementare a tungstenului în corpul uman: urină, sânge integral. Nu există date privind scăderea nivelului de wolfram din sânge.

Un conținut crescut de wolfram în corp apare cel mai adesea la lucrătorii din fabricile metalurgice implicate în producția de materiale refractare și rezistente la căldură, oțeluri aliate, precum și la persoanele care au intrat în contact cu carbura de tungsten.

Sindromul clinic „boala metalelor grele” sau pneumoconioza poate fi rezultatul aportului cronic de praf de tungsten în organism. Semnele pot include tuse, probleme de respirație, astm atopic și modificări în interiorul plămânilor. Sindroamele de mai sus dispar de obicei după o odihnă lungă și pur și simplu în absența contactului direct cu vanadiul. În cazurile cele mai severe, cu un diagnostic tardiv al bolii, se dezvoltă patologia „cor pulmonale”, emfizemul și fibroza pulmonară.

„Bolile cu metale grele” și condițiile prealabile pentru apariția acesteia apar de obicei ca urmare a expunerii la mai multe tipuri de metale și săruri (de exemplu, cobalt, wolfram etc.). S-a descoperit că efectul combinat al wolframului și al cobaltului asupra corpului uman sporește efectul dăunător asupra sistemului pulmonar. Combinația de tungsten și carburi de cobalt poate provoca inflamații locale și dermatită de contact.

În stadiul actual de dezvoltare a medicinei, nu există moduri eficiente metabolismul accelerat sau excreția unui grup de compuși metalici care pot provoca apariția „boală a metalelor grele”. De aceea, este atât de important să se efectueze în mod constant măsuri preventive și să se identifice în timp util persoanele cu sensibilitate ridicată la metalele grele, pentru a diagnostica în stadiul inițial al bolii. Toți acești factori determină șansele suplimentare pentru succesul tratamentului patologiei. Dar, în unele cazuri, dacă este necesar, se utilizează terapia cu agenți de complexare și tratamentul simptomatic.

Mai mult de jumătate (mai precis 58%) din totalul tungstenului produs este utilizat la fabricarea carburii de wolfram, iar aproape un sfert (mai precis, 23%) este folosit la producerea diferitelor oțeluri și aliaje. Producția de „produse laminate” cu wolfram (aceasta include filamente de lămpi cu incandescență, contacte electrice etc.) reprezintă aproximativ 8% din wolfram consumat în lume, iar restul de 9% este folosit pentru producerea catalizatorilor și pigmenților.

Sârma de wolfram, care și-a găsit aplicație în lămpile electrice, a dobândit recent un nou profil: s-a propus utilizarea lui ca unealtă de tăiere în prelucrarea materialelor casante.

Rezistența ridicată și ductilitatea bună a wolframului fac posibilă producerea de articole unice din acesta. De exemplu, un fir atât de subțire poate fi tras din acest metal încât 100 km din acest fir va avea o masă de numai 250 kg.

Tungstenul lichid topit ar putea rămâne în această stare chiar și lângă suprafața Soarelui, deoarece punctul de fierbere al metalului este peste 5500 °C.

Mulți oameni știu că bronzul este compus din cupru, zinc și staniu. Dar, așa-numitul bronz de tungsten nu numai că nu este bronz prin definiție, deoarece. nu contine niciunul dintre metalele de mai sus, nu este deloc un aliaj, deoarece. îi lipsesc compușii pur metalici, iar sodiul și wolframul sunt oxidate.

Obținerea vopselei de piersici a fost foarte dificilă și adesea complet imposibilă. Acesta nu este nici roșu, nici roz, ci un fel de intermediar și chiar cu o nuanță verzuie. Giving spune că au trebuit făcute peste 8.000 de încercări pentru a obține această vopsea. În secolul al XVII-lea, doar cele mai scumpe articole de porțelan pentru împăratul chinez de atunci erau decorate cu vopsea de piersici la o fabrică specială din provincia Shanxi. Dar când, după ceva timp, a fost posibil să dezvălui secretul unei vopsele rare, s-a dovedit că nu se bazează pe nimic mai mult decât pe oxid de tungsten.

Acest lucru s-a întâmplat în 1911. Un student pe nume Li a venit în provincia Yunnan din Beijing. Zi de zi era pierdut în munți, încercând să găsească un fel de piatră, după cum a explicat el, era o piatră de tablă. Dar nu a reușit. Proprietarul casei în care s-a stabilit studentul Li, locuia cu o fiică tânără pe nume Xiao-mi. Fetei îi părea foarte rău de studentul nefericit și seara, în timpul cinei, îi spunea povești simple și simple. O poveste spunea despre o sobă neobișnuită care a fost construită dintr-un fel de pietre întunecate care au fost smulse de pe o stâncă și puse în curtea din spate a casei lor. Această sobă s-a dovedit a fi destul de reușită și, cel mai important, durabilă, timp de mulți ani a servit în mod regulat proprietarilor. Tânărul Xiao-mi i-a oferit studentului chiar și o astfel de piatră cadou. Era o piatră grea, maronie, ca plumbul. Mai târziu s-a dovedit că această piatră era wolframit pur...

În 1900, la deschiderea expoziției mondiale metalurgice de la Paris, au fost demonstrate pentru prima dată specimene complet noi de oțel de mare viteză (un aliaj de oțel cu wolfram). Literal, imediat după aceea, wolframul a început să fie utilizat pe scară largă în industria metalurgică toate tarile foarte dezvoltate. Dar sunt destul de fapt interesant: pentru prima dată oțelul tungsten a fost inventat în Rusia în 1865 la uzina Motovilikha din Urali.

La începutul anului 2010, un artefact interesant a căzut în mâinile ufologilor din Perm. Ar trebui să fie o epavă nava spatiala. Analiza fragmentului a arătat că obiectul constă aproape în întregime din wolfram pur. Doar 0,1% din compoziție cade pe impurități rare. Potrivit oamenilor de știință, duzele rachetelor sunt fabricate din wolfram pur. Dar până acum un fapt nu a fost explicat. În aer, tungstenul se oxidează și ruginește rapid. Dar din anumite motive, acest fragment nu se pretează la coroziune.

Poveste

Cuvântul „tungsten” în sine este de origine germană. Anterior, nu metalul în sine era numit tungsten, ci principalul său mineral, adică. la wolframite. Unii sugerează că atunci acest cuvânt a fost folosit aproape ca o înjurătură. De la începutul secolului al XVI-lea până în a doua jumătate a secolului al XVII-lea, wolframul a fost considerat un mineral de staniu. Deși însoțește destul de des minereurile de staniu. Dar din minereuri, care includeau wolframite, staniul a fost topit mult mai puțin. De parcă cineva sau ceva ar fi „devorat” tablă utilă. De aici și numele noului element. În germană, Wolf (Lupul) înseamnă lup, iar Ram (Ramm) tradus din germană veche înseamnă berbec. Acestea. expresia „mănâncă tablă precum lupul mănâncă mielul” și a devenit numele metalului.

Renumitul jurnal de rezumate chimice din SUA sau cărțile de referință despre toate elementele chimice ale lui Mellor (Anglia) și Pascal (Franța) nu conțin nici măcar o mențiune despre un astfel de element precum wolfram. Elementul chimic de la numărul 74 se numește wolfram. Simbolul W, care înseamnă wolfram, a devenit larg răspândit abia în ultimii ani. În Franța și Italia, destul de recent, elementul era notat cu literele Tu, i.e. primele litere ale cuvântului tungsten.

Bazele unei astfel de confuzii sunt puse în istoria descoperirii elementului. În 1783, chimiștii spanioli, frații Eluard, au raportat că au descoperit un nou element chimic. În procesul de descompunere a mineralului săsesc „tungsten” cu acid azotic, au reușit să obțină „pământ acid”, adică. precipitat galben al oxidului unui metal necunoscut, precipitatul a fost solubil în amoniac. În materia primă, acest oxid a fost prezent împreună cu oxizii de mangan și fier. Frații Eluard au numit acest element wolfram și mineralul din care a fost extras metalul wolframit.

Dar frații Eluard nu pot fi numiți 100% descoperitorii wolframului. Desigur, au fost primii care au raportat descoperirea lor în tipărire, dar... În 1781, cu doi ani înainte de descoperirea fraților, celebrul chimist suedez Carl Wilhelm Scheele a găsit exact același „pământ galben” în procesul de tratare. un alt mineral cu acid azotic. Omul său de știință l-a numit pur și simplu „tungsten” (tradus din suedeză tung - grea, sten - piatră, adică „piatră grea”). Karl Wilhelm Scheele a constatat că „pământul galben” diferă în culoarea sa, precum și în alte proprietăți, de molibdenul similar. Omul de știință a aflat, de asemenea, că în mineralul în sine, acesta a fost asociat cu oxidul de calciu. În onoarea lui Scheele, numele mineralului „tungsten” a fost schimbat în „scheelite”. Interesant este că unul dintre frații Eluard era elev al lui Scheele, în 1781 lucrând în laboratorul profesorului. Nici Scheele, nici frații Eluard nu au început să împărtășească descoperirea. Scheele pur și simplu nu a revendicat această descoperire, iar frații Eluard nu au insistat asupra priorității superiorității lor.

Mulți au auzit de așa-numitele „bronzuri de tungsten”. Acestea sunt metale cu aspect foarte frumos. Bronzul de tungsten albastru are următoarea compoziție Na2O WO2, iar bronzul auriu are următoarea compoziție 4WO3Na2O WO2 WO3; violet și roșu purpuriu sunt intermediare, cu un raport WO3 la WO2 mai mic de patru și mai mare de unu. După cum arată formulele, aceste substanțe nu conțin nici staniu, nici cupru, nici zinc. Acestea nu sunt bronzuri și nu sunt deloc aliaje, pentru că. nici măcar nu au compuși metalici, iar aici se oxidează sodiul și wolfram. Astfel de „bronzuri” seamănă cu bronzul real nu numai în aspect, ci și în proprietățile lor: duritate, rezistență la substanțe chimice, conductivitate electrică ridicată.

În cele mai vechi timpuri, culoarea piersicii era una dintre cele mai rare, se spunea că pentru obținerea ei trebuiau efectuate 8000 de experimente. În secolul al XVII-lea, cel mai scump porțelan al împăratului chinez a fost pictat în culoarea piersicii. Dar, după ce a dezvăluit secretul acestei vopsele, s-a dovedit brusc că se bazează pe oxid de tungsten.

Fiind în natură

Tungstenul este slab distribuit în natură, conținutul de metal din scoarța terestră este de 1,3 10 -4% în greutate. Tungstenul se găsește în principal ca parte a compușilor oxidați complecși, care sunt formați din trioxidul de wolfram WO3, precum și din oxizi de fier și calciu sau mangan, uneori cupru, plumb, toriu și diverse elemente de pământuri rare. Cel mai comun mineral wolframit este o soluție solidă de tungstate, adică. săruri ale acidului tungstic, mangan și fier (nMnWO 4 mFeWO 4). Soluția este cristale solide și grele de culoare neagră sau maro, în funcție de predominanța diferiților compuși în compoziția soluției. Dacă sunt mai mulți compuși de mangan (huebnerit), cristalele vor fi negre, dacă predomină compușii de fier (ferberit), soluția va fi maro. Wolframita este un excelent conductor de electricitate și este paramagnetic.

În ceea ce privește alte minerale de wolfram, scheelitul este de importanță industrială, adică. tungstat de calciu (formula CaWO 4). Mineralul formează cristale strălucitoare de culoare galben deschis și uneori aproape alb. Sheelite nu este deloc magnetic, dar are o altă caracteristică - capacitatea de a luminesce. După iluminarea UV în întuneric, va fi fluorescent albastru strălucitor. Prezența unui amestec de molibden schimbă culoarea strălucirii, se schimbă în albastru pal, uneori în crem. Datorită acestei proprietăți, este posibilă detectarea cu ușurință a depozitelor geologice ale mineralului.

De obicei, depozitele de minereu de wolfram sunt asociate cu zona de distribuție a granitului. Cristalele mari de scheelit sau wolframit sunt foarte rare. De obicei, mineralele sunt pur și simplu intercalate în roci granitice. Extragerea wolframului din granit este destul de dificilă, deoarece. concentrația sa nu este de obicei mai mare de 2%. În total, nu se cunosc mai mult de 20 de minerale de wolfram. Printre acestea, se pot distinge stolcitul și rasoitul, care sunt două modificări cristaline diferite ale wolframului de plumb PbWO 4 . Mineralele rămase sunt produse de descompunere sau forme secundare ale mineralelor obișnuite, de exemplu, scheelite și wolframite (hidrotungstitul, care este oxid de wolfram hidratat, s-a format din wolframit; ocru de wolfram), ruselita, un mineral care conține oxizi de wolfram și bismut. Tungstenitul (WS 2) este singurul mineral non-oxid de wolfram, iar principalele sale rezerve sunt situate în SUA. De regulă, conţinutul de wolfram este în intervalul de la 0,3% la 1,0% WO3.

Toate depozitele de wolfram sunt de origine hidrotermală sau magmatică. Scheelitul și wolframita se găsesc adesea sub formă de vene, în locurile în care magma a pătruns în crăpăturile din scoarța terestră. Cea mai mare parte a zăcămintelor de wolfram este concentrată în zone ale lanțurilor muntoase tinere - Alpii, Himalaya și centura Pacificului. Cele mai mari zăcăminte de wolframit și scheelit sunt situate în China, Birmania, SUA, Rusia (Urali, Transbaikalia și Caucaz), Portugalia și Bolivia. Extracția anuală de minereuri de wolfram în lume este de aproximativ 5,95·104 tone de metal, din care 49,5·104 tone (sau 83%) sunt extrase în China. Aproximativ 3.400 de tone pe an sunt extrase în Rusia și 3.000 de tone pe an în Canada.

Rolul liderului global în dezvoltarea materiilor prime de wolfram este jucat de China (câmpul Jianshi reprezintă 60 la sută din producția chineză, Hunan - 20 la sută, Yunnan - 8 la sută, Guangdong - 6 la sută, Mongolia Interioară și Guanzhi - 2 % fiecare, mai sunt altele). În Rusia, cele mai mari zăcăminte de minereu de wolfram sunt situate în 2 regiuni: în Caucazul de Nord (Tyrnyauz, Kabardino-Balkaria) și în Orientul Îndepărtat. Uzina din Nalchik procesează minereul de wolfram în paratungstat de amoniu și oxid de wolfram.

Cel mai mare consumator de wolfram este Europa de Vest (30%). SUA și China - 25% fiecare, 12% -13% - Japonia. Aproximativ 3.000 de tone de metal sunt consumate anual în CSI.

Aplicație

În total, aproximativ 30 de mii de tone de wolfram sunt produse în lume pe an. Oțelul de wolfram și alte aliaje care conțin tungsten și carburile sale sunt utilizate la fabricarea blindajelor de tancuri, a obuzelor și a obuzelor pentru torpile, cele mai importante părți ale aeronavelor și motoarelor cu ardere internă.

Cele mai bune oțeluri pentru scule conțin wolfram. Metalurgia absoarbe în general aproximativ 95% din totalul tungstenului produs. Ceea ce este tipic pentru metalurgie este că nu se folosește doar wolfram pur, ci se folosește în principal wolfram, care este mai ieftin - ferotungsten, adică. un aliaj care conține aproximativ 80% tungsten și aproximativ 20% fier. Este produs în cuptoare cu arc electric.

Aliajele de wolfram au o serie de calități remarcabile. Un aliaj de wolfram, cupru și nichel, așa cum este numit și metal „greu”, este o materie primă în fabricarea recipientelor pentru depozitarea substanțelor radioactive. Efectul protector al unui astfel de aliaj este cu 40% mai mare decât cel al plumbului. Un astfel de aliaj este folosit și în radioterapie, deoarece cu o grosime relativ mică a ecranului este asigurată o protecție destul de suficientă.

Un aliaj de carbură de tungsten și 16% cobalt are o duritate atât de mare încât înlocuiește parțial diamantul la forarea puțurilor. Pseudoaliajele de tungsten cu argint și cupru sunt un material excelent pentru întrerupătoare și întrerupătoare cu cuțit în medii de înaltă tensiune. Astfel de produse durează de 6 ori mai mult decât contactele convenționale din cupru.

Utilizarea wolframului pur sau a aliajelor care conțin tungsten se bazează în mare parte pe duritatea, refractaritatea și rezistența chimică a acestora. Tungstenul în forma sa pură este utilizat pe scară largă în producția de filamente pentru lămpi electrice cu incandescență, precum și tuburi cu raze catodice; utilizate ca înfășurări și elemente de încălzire ale cuptoarelor electrice, precum și ca material structural pentru spațiu și aeronave care funcționează la temperaturi ridicate.

Tungstenul face parte din aliajele oțelurilor de mare viteză (conținut de wolfram 17,5 - 18,5%), stellite (din cobalt cu aditivi Cr, C, W), hastalloys (oțeluri inoxidabile pe bază de Ni), precum și multe alte aliaje. Tungstenul este utilizat ca bază în producția de aliaje rezistente la căldură și pentru scule, și anume se folosește ferotungsten (W 68–86%, Mo și fier până la 7%), care este ușor de obținut prin reducerea directă a concentratului de scheelit sau wolframit. . Tungstenul este utilizat în producția de Pobeda. Acesta este un aliaj superhard, care conține 80–85% tungsten, 7–14% cobalt, 5–6% carbon. Pobedit este pur și simplu indispensabil în procesul de prelucrare a metalelor, precum și în industria petrolieră și minieră.

Tungstatele de magneziu și calciu sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele fluorescente. Alte săruri de wolfram sunt folosite în industria tăbăcirii și în industria chimică. Disulfura de wolfram este un lubrifiant uscat la temperatură înaltă care este stabil la temperaturi de până la 500 ° C. Bronzurile de wolfram și alți compuși de wolfram sunt utilizați la fabricarea vopselelor. Destul de mulți compuși de tungsten sunt catalizatori excelenți.

În producția de lămpi electrice, tungstenul este indispensabil, deoarece nu este doar neobișnuit de refractar, ci și destul de plastic. 1 kg de wolfram servește ca materie primă pentru fabricarea a 3,5 km de sârmă. Acestea. 1 kg de wolfram poate fi folosit pentru a face filamente pentru 23.000 de lămpi de 60 de wați. Doar datorită acestei proprietăți, industria electrică din întreaga lume consumă aproximativ o sută de tone de wolfram pe an.

Productie

Prima etapă în producția de wolfram este îmbogățirea minereului, adică. separarea componentelor valoroase din masa principală de minereu, roca sterilă. Se folosesc aceleași metode de concentrare ca și pentru alte minereuri de metale grele: măcinare și flotare, urmate de separare magnetică (minereuri de wolframit) și prăjire oxidativă. Concentratul obținut prin această metodă este de obicei ars cu un exces de sodă, aducând astfel wolfram într-o stare solubilă, de exemplu. la wolframit de sodiu.

O altă metodă de obținere a acestei substanțe este levigarea. Tungstenul este extras cu o soluție de sodă la temperatură ridicată și sub presiune, urmată de neutralizarea și precipitarea wolframului de calciu, de exemplu. scheelite. Scheelite se obține deoarece se extrage destul de ușor oxidul de tungsten purificat din acesta.

CaWO4 → H2WO4 sau (NH4)2WO4 →WO3

Oxidul de wolfram se obține și prin cloruri. Concentratul de wolfram este tratat cu clor gazos la o temperatură ridicată. În acest caz, se formează cloruri de wolfram, care sunt ușor separate de alte cloruri prin sublimare. Clorura rezultată poate fi folosită pentru a obține oxid sau pentru a extrage imediat metalul din acesta.

În etapa următoare, oxizii și clorurile sunt transformate în wolfram metalic. Pentru a reduce oxidul de wolfram, cel mai bine este să folosiți hidrogen. Cu această reducere, metalul este cel mai pur. Reducerea oxidului are loc într-un cuptor cu tub special, unde „barca” cu WO 3 se deplasează prin mai multe zone de temperatură. Hidrogenul uscat patrunde spre "barca". Oxidoreducerea are loc in zonele calde (450-600°C) si reci (750-1100°C). În zonele reci, are loc reducerea la WO2, apoi la metal. Pe măsură ce timpul trece prin zona fierbinte, boabele de tungsten sub formă de pulbere își schimbă dimensiunea.

Recuperarea poate avea loc nu numai sub aprovizionarea cu hidrogen. Cărbunele este adesea folosit. Datorită agentului reducător solid, producția este simplificată, dar temperatura în acest caz ar trebui să atingă 1300°C. Cărbunele însuși și impuritățile pe care le conține întotdeauna, reacționând cu wolfram, formează carburi ale altor compuși. Ca urmare, metalul este contaminat. Dar în industria electrică se folosește numai wolfram de înaltă calitate. Chiar și 0,1% impurități de fier fac tungsten pentru fabricarea celui mai subțire sârmă, deoarece. devine mult mai fragil.

Izolarea wolframului de cloruri se bazează pe piroliză. Tungstenul și clorul formează unii compuși. Un exces de clor le permite tuturor să fie transformate în WCl6, iar acesta, la rândul său, la o temperatură de 1600 ° C se descompune în clor și wolfram. Dacă este prezent hidrogen, procesul începe la 1000°C.

Așa se obține wolfram sub formă de pulbere, care este apoi presată la temperatură ridicată într-un curent de hidrogen. Prima etapă de presare (încălzire la aproximativ 1100-1300°C) produce un lingou poros fragil. Apoi presarea continuă, iar temperatura începe să crească aproape până la temperatura de topire a wolframului. Într-un astfel de mediu, metalul începe să devină solid și își dobândește treptat calitățile și proprietățile.

În medie, 30% din wolfram produs industrial este tungsten reciclat. Resturile de wolfram, rumegușul, așchii și pulberea sunt oxidate și transformate în paratungstat de amoniu. De regulă, deșeurile de oțel de tăiere sunt eliminate la întreprinderea care produce aceleași oțeluri. Deșeurile de la electrozi, lămpi cu incandescență și substanțe chimice nu sunt aproape niciodată reciclate.

În Federația Rusă, produsele din wolfram sunt produse la: Uzina Hidrometalurgică Skopinsky Metallurg, Uzina Vladikavkaz Pobedit, Uzina Hidrometalurgică Nalcik, Uzina de aliaje dure Kirovgrad, Elektrostal, Uzina Electrometalurgică Chelyabinsk.

Proprietăți fizice

Tungstenul este un metal gri deschis. Are cel mai înalt punct de topire dintre orice element cunoscut, cu excepția carbonului. Valoarea acestui indicator este de aproximativ de la 3387 la 3422 de grade Celsius. Tungstenul are proprietăți mecanice excelente atunci când atinge temperaturi ridicate; dintre toate metalele, wolfram are cea mai mică valoare a unui astfel de indicator precum coeficientul de dilatare.

Tungstenul este unul dintre cele mai grele metale, densitatea sa este de 19250 kg/m3. Metalul are un parametru de rețea centrat pe corpul cubic a = 0,31589 nm. La o temperatură de 0 grade Celsius, conductivitatea electrică a wolframului este de doar 28% din valoarea aceluiași indicator pentru argint (argintul conduce curentul mai bine decât orice alt metal). Wolframul pur este foarte ușor de prelucrat, dar este rar în forma sa pură, mai des are impurități de carbon și oxigen, datorită cărora capătă duritatea sa binecunoscută. Rezistența electrică a metalului la o temperatură de 20 de grade Celsius lasă 5,5 * 10 -4, la o temperatură de 2700 de grade Celsius - 90,4 * 10 -4.

Tungstenul diferă de toate celelalte metale prin infuzibilitatea, greutatea și duritatea sa deosebită. Densitatea acestui metal este aproape de două ori mai mare decât a aceluiași plumb, sau mai degrabă de 1,7 ori. Dar masa atomică a elementului, dimpotrivă, este mai mică și este 184 față de 207.

Valorile modulelor de tracțiune și compresie ale wolframului sunt neobișnuit de mari, rezistența la fluaj termic este enormă, metalul are o conductivitate electrică și termică ridicată. Tungstenul are un coeficient destul de ridicat emisie electronică, care poate fi îmbunătățit semnificativ prin alierea elementului cu oxizi ai altor metale.

Culoarea wolframului rezultat depinde în mare măsură de metoda de producere a acestuia. Tungstenul topit este un metal gri strălucitor care seamănă mult cu platina. Pulberea de wolfram poate fi gri, gri închis și chiar neagră: cu cât boabele pulberii sunt mai mici, cu atât va fi mai închisă la culoare.

Tungstenul are o rezistență ridicată: la temperatura camerei nu se modifică în aer; când temperatura ajunge la căldură roșie, metalul începe să se oxideze încet, eliberând anhidridă tungstică. Tungstenul este aproape insolubil în acizi sulfuric, fluorhidric și clorhidric. În acva regia și acidul azotic, metalul este oxidat de la suprafață. Fiind într-un amestec de acid fluorhidric și azotic, wolfram se dizolvă, formând acid tungstic. Dintre toți compușii de wolfram, cele mai practice beneficii sunt: ​​anhidrida de wolfram sau trioxidul de wolfram, peroxizii cu formula generală ME2WOX, wolframurile, compușii cu carbon, sulf și halogeni.

Tungstenul, găsit în natură, este format din 5 izotopi stabili ale căror numere de masă sunt 186,184, 183, 182, 181. Cel mai comun izotop cu un număr de masă de 184, ponderea sa este de 30,64%. Din întregul set relativ de izotopi radioactivi artificiali ai elementului numărul 74, doar trei sunt de importanță practică: wolfram-181 (timpul său de înjumătățire este de 145 de zile), wolfram-185 (timpul său de înjumătățire este de 74,5 zile), wolfram-187. (timp de înjumătățire este de 23,85 ore). Toți acești izotopi sunt produși în interior reactoare nucleareîn procesul de decojire a izotopilor de wolfram cu neutroni dintr-un amestec natural.

Valența wolframului are un caracter schimbător - de la 2 la 6, cel mai stabil este wolfram hexavalent, compușii tri- și bivalenți ai unui element chimic sunt instabili și nu au valoare practică. Raza unui atom de wolfram este de 0,141 nm.

Clarcul tungstenului din scoarța terestră conform lui Vinogradov este de 0,00013 g/t. Conținutul său mediu în compoziție stânci, grame/tonă: ultrabazic - 0,00001, de bază - 0,00007, mediu - 0,00012, acru - 0,00019.

Proprietăți chimice

Tungstenul nu este afectat de: acva regia, acizi sulfuric, clorhidric, fluorhidric și azotic, o soluție apoasă de hidroxid de sodiu, mercur, vapori de mercur, amoniac (până la 700 ° C), aer și oxigen (până la 400 ° C), hidrogen, apă, acid clorhidric (până la 600 ° C), monoxid de carbon (până la 800 ° C), azot.

Deja după o încălzire ușoară, fluorul uscat începe să se combine cu wolfram divizat fin. Ca urmare, se formează hexafluorura (formula WF 6) - aceasta este o substanță foarte interesantă care are un punct de topire de 2,5 ° C și un punct de fierbere de 19,5 ° C. După reacția cu clorul, se formează un compus similar, dar reacția este posibilă numai la o temperatură de 600 ° C. WC16, cristale albastre de oțel, se topește la 275 ° C și fierbe la 347 ° C. Tungstenul formează compuși slab stabili cu iod și brom: tetra- și diiodură, penta- și dibromură.

La temperaturi ridicate, wolfram se poate combina cu seleniu, sulf, azot, bor, teluriu, siliciu și carbon. Unii dintre acești compuși sunt remarcabil de dur, precum și alte calități excelente.

De interes deosebit este carbonilul (formula W(CO)6). Tungstenul aici se combină cu monoxidul de carbon și, prin urmare, are o valență zero. Carbonilul de tungsten este produs în conditii speciale, deoarece este extrem de instabil. La temperatura de 0°C se eliberează dintr-o soluție specială sub formă de cristale incolore; după atingerea temperaturii de 50°C, carbonilul se sublimează; la 100°C se descompune complet. Dar datorită acestui compus pot fi obținute acoperiri dense și dure de tungsten (din wolfram pur). Mulți compuși ai wolframului, cum ar fi tungstenul însuși, sunt foarte activi. De exemplu, oxidul de wolfram oxidul de tungsten WO3 are capacitatea de a polimeriza. În acest caz, se formează așa-numiții heteropolicompuși (moleculele lor pot conține mai mult de 50 de atomi) și izopolicompuși.

Oxidul de wolfram (VI)WO 3 este o substanță cristalină galben deschis care devine portocalie când este încălzită. Oxidul are un punct de topire de 1473°C și un punct de fierbere de 1800°C. Acidul tungstic, corespunzător acestuia, nu este stabil, într-o soluție de apă dihidratul precipită, în timp ce pierde o moleculă de apă la o temperatură de 70 până la 100 ° C, iar a doua moleculă la o temperatură de 180 până la 350 ° C .

Anionii acizilor tungstic tind să formeze policompuși. Ca rezultat al reacției cu acizi concentrați, se formează anhidride mixte:

12WO 3 + H 3 PO 4 \u003d H 3.

Ca rezultat al reacției oxidului de wolfram și sodiului metalic, se obține un wolfram de sodiu nestoichiometric, care se numește „bronz de wolfram”:

WO3 + xNa = Na x WO3.

În procesul de reducere a oxidului de tungsten cu hidrogen, în timpul izolării se obțin oxizi hidratați, având o stare de oxidare mixtă, se numesc „albastru de wolfram”:

WO3–n (OH) n, n = 0,5–0,1.

WO3 + Zn + HCI = ("albastru"), W2O5 (OH) (maro)

Oxidul de tungsten (VI) este un intermediar în proces de fabricație wolfram și compușii săi. Este o componentă a anumitor pigmenți ceramici și catalizatori de hidrogenare importanți din punct de vedere industrial.

WCl 6 - Clorura de wolfram superioară, formată ca urmare a interacțiunii tungstenului metalic sau oxidului de wolfram cu clorul, fluorul sau tetraclorura de carbon. După reducerea clorurii de wolfram cu aluminiu, se formează carbonilul de tungsten împreună cu monoxidul de carbon:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (în eter)

Tungstenul este metal refractar . Are propriile sale varietăți de mărci, fiecare având propriile sale caracteristici. Acest element în tabelul periodic Mendeleev este numărul 74 și are o culoare gri deschis. Punctul său de topire este de 3380 de grade. Principalele sale proprietăți sunt coeficientul de dilatare liniară, rezistența electrică, punctul de topire și densitatea.

Proprietăți și clase ale wolframului

Tungstenul are propriile sale proprietăți mecanice și fizice, precum și mai multe varietăți de grade.

La proprietăți fizice include:

Proprietăți mecanice:

• Alungirea relativă - 0%.
• Rezistența la tracțiune - 800−1100 MPa.
• Raportul lui Poisson 0,29.
• Modulul de forfecare - 151,0 GPa.
• Modulul de elasticitate - 415,0 GPa.

Acest metal se distinge printr-o rată scăzută de evaporare chiar și la 2 mii de grade și un punct de fierbere foarte mare - 5900 de grade. Proprietățile care limitează utilizarea acestui material sunt rezistența scăzută la oxidare, fragilitatea ridicată și densitatea ridicată. Arată ca oțel. Folosit pentru a produce aliaje de înaltă rezistență. Poate fi prelucrat numai după încălzire. Temperatura de încălzire depinde de metoda de procesare pe care urmează să o efectuați.

Tungstenul are următoarele grade:

Zona de aplicare

Datorită proprietăților sale unice, wolframul a fost utilizat pe scară largă. În industrie, este utilizat în formă pură și în aliaje.

Aplicații principale sunteți:

Procesul de producție a tungstenului refractar

Acest material este clasificat ca un metal rar. Se caracterizează prin volume relativ mici de consum și producție, precum și o prevalență scăzută în scoarța terestră. nici unul dintre metale rare nu sunt obținute prin valorificare din materii prime. Inițial, este procesat într-un compus chimic. Și orice minereu de metal rar este supus unei îmbogățiri suplimentare înainte de procesare.

Există trei etape principale pentru obținerea unui metal rar:

1. Descompunerea minereului. Metalul extras este separat de cea mai mare parte a materiei prime prelucrate. Se concentrează în precipitat sau soluție.
2. Obținerea unui compus chimic pur. Izolarea și purificarea acestuia.
3. Un metal este izolat din compusul rezultat. Se obtin astfel materiale pure fara impuritati.

În procesul de obținere a tungstenului, de asemenea sunt mai multe etape. Materia primă inițială este scheelite și wolframite. De obicei, compoziția lor conține de la 0,2 la 2% wolfram.

1. Îmbogățirea minereului se realizează prin separare electrostatică sau magnetică, flotație, gravitație. Ca rezultat, se obține un concentrat de wolfram, care conține aproximativ 55–65% anhidridă de wolfram. În ele este controlată și prezența impurităților: bismut, antimoniu, cupru, staniu, arsenic, sulf, fosfor.
2. Obținerea anhidridei de tungsten. Este o materie primă pentru fabricarea tungstenului metalic sau a carburii acestuia. Pentru a face acest lucru, se efectuează o serie de proceduri, cum ar fi: levigarea turtei și a aliajului, descompunerea concentratelor, producerea acidului tehnic tungstic și altele. Ca urmare a acestor acțiuni, ar trebui să se obțină un produs care să conțină 99,9% trioxid de wolfram.
3. A lua pulberea. Sub formă de pulbere, metalul pur poate fi obținut din anhidridă. Pentru aceasta, reducerea se realizează cu carbon sau hidrogen. Reducerea carbonului se efectuează mai rar, deoarece anhidrida este saturată cu carburi, ceea ce duce la fragilitatea metalului și o prelucrare slabă. La obținerea unei pulberi, se folosesc metode speciale care vă permit să controlați forma și dimensiunea boabelor, compozițiile granulometrice și chimice.
4. Obținerea tungsten compact. Practic, sub formă de lingouri sau tije, este un semifabricat pentru fabricarea semifabricatelor: bandă, tije, sârmă și altele.

Produse din tungsten

Tungstenul este folosit pentru a face multe articole necesare economiei, cum ar fi sârmă, tije și altele.

baruri

Unul dintre cele mai comune produse realizate din acest material refractar este tijele de wolfram. Materialul de pornire pentru fabricarea sa este o tijă.

Pentru a obține o tijă dintr-o tijă, aceasta este forjată folosind o mașină de forjare rotativă.

Forjarea se efectuează atunci când este încălzit, deoarece acest metal este foarte fragil la temperatura camerei. Există mai multe etape în forjare. Pe fiecare bară ulterioară se obțin diametre mai mici.

În prima etapă se obțin bare care vor avea un diametru de până la 7 milimetri dacă tija are o lungime de 10 până la 15 centimetri. Temperatura piesei de prelucrat în timpul forjarii ar trebui să fie de 1450-1500 de grade. Materialul de încălzire este de obicei molibden. După a doua etapă, barele vor avea până la 4,5 milimetri în diametru. Temperatura tijei în timpul producției este de aproximativ 1250-1300 de grade. În etapa următoare, barele vor avea un diametru de până la 2,75 milimetri.

Barele de clase VCh și VA sunt produse la temperaturi mai scăzute decât clasele VI, VL și VT.

Dacă piesa de prelucrat a fost obținută prin topire, atunci forjarea la cald nu se efectuează. Acest lucru se datorează faptului că astfel de lingouri au o structură cristalină grosieră. Când utilizați forjare la cald, pot apărea fracturi și fisuri.

In aceasta situatie lingouri de wolfram supuse unei duble presari la cald (grad aproximativ de deformare 90%). Prima presare se efectuează la o temperatură de 1800-1900 de grade, iar a doua - 1350-1500. După aceea, semifabricatele sunt forjate la cald pentru a obține tije de wolfram din ele.

Aceste produse sunt folosite în multe industrii. Unul dintre cele mai comune este sudarea electrozilor neconsumabile. Pentru ei sunt potrivite tijele care sunt fabricate din clasele VL, VL și VT. Ca încălzitoare sunt utilizate tijele din clasele MV, VR și VA.Sunt utilizate în cuptoare, a căror temperatură poate atinge 3 mii de grade în vid, gaz inert sau atmosferă de hidrogen. Tijele de wolfram pot fi folosite ca catozi pentru dispozitive electronice și de încărcare cu gaz, precum și tuburi radio.

electrozi

Una dintre componentele principale care sunt necesare pentru sudare sunt electrozii de sudare. În sudarea cu arc, acestea sunt cele mai utilizate pe scară largă. Aparține clasei termice de sudare, în care topirea se realizează datorită energiei termice. Sudarea cu arc automată, semiautomată sau manuală este cea mai comună. Se creează un arc voltaic energie termală, care se află între produs și electrod. Un arc se numește o sarcină electrică puternică stabilă într-o atmosferă ionizată de vapori de metal, gaze. Pentru a crea un arc, electrodul conduce un curent electric la locul de sudare.

Electrodul de sudare se numește sârmă de sârmă, pe care se aplică o acoperire (variante sunt posibile și fără acoperire). Există mulți electrozi diferiți pentru sudare. Lor semne distinctive sunt diametrul, lungimea, compoziția chimică. Pentru sudarea anumitor aliaje sau metale se folosesc diferiți electrozi. Cel mai important tip de clasificare este împărțirea electrozilor în neconsumabile și consumabile.

Electrozi consumabili de sudare in timpul sudarii se topesc, metalul lor, impreuna cu metalul piesei topite care se sudeaza, reface bazinul de sudura. Astfel de electrozi sunt fabricați din cupru și oțel.

Dar electrozii neconsumabile nu se topesc în timpul sudării. Acestea includ electrozi de tungsten și carbon. La sudare, este necesar să se furnizeze un material de umplutură care se topește și formează un bazin de sudură cu materialul topit al elementului sudat. În aceste scopuri, se folosesc în principal tije de sudură sau sârmă. Electrozii de sudare pot fi neacoperiți și acoperiți. Piese de acoperire rol important. Componentele sale pot asigura producerea de metal de sudură cu anumite proprietăți și compoziție, protecția metalului topit de influența aerului și arderea stabilă a arcului.

Constituenții din acoperire pot fi dezoxidanți, care formează zgură, care formează gaz, stabilizatori sau aliere. Acoperirea poate fi celulozică, bazică, rutilă sau acidă.

Electrozii de wolfram sunt utilizați pentru sudarea metalelor neferoase, precum și a aliajelor acestora, a oțelurilor înalt aliate. Electrodul bun de tungsten este potrivit pentru educație sudură rezistență crescută, în timp ce piesele pot avea o compoziție chimică diferită.

Produsele din wolfram sunt de foarte înaltă calitate și și-au găsit aplicația în multe industrii, în unele sunt pur și simplu de neînlocuit.

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE

INSTITUTUL TEHNOLOGIC SEVERSKY - filiala

instituție de învățământ autonomă a statului federal

studii profesionale superioare

„Universitatea Națională de Cercetare Nucleară „MEPhI”

Departamentul ChiTMSE

TUNGSTEN

rezumat despre disciplină

„Capitole selectate despre chimia elementelor”

Student gr. D-143

Androsov V. O.

„____” ___________ 2014

verificat

Profesor asociat al Departamentului de ChiTMSE

Bezrukova S.A.

„____” _________ 2014

Seversk 2014

Introducere

Istoria originii numelui

chitanta

Proprietăți fizice

Proprietăți chimice

1. Aplicație

   1. Metal tungsten

      Compuși de tungsten

Rolul biologic

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Tungstenul este un element chimic cu număr atomic 74 în Tabelul Periodic al Elementelor Chimice al lui D. I. Mendeleev, notat prin simbolul W (lat. Wolframium). În condiții normale, este un metal de tranziție dur, strălucitor, gri-argintiu.

Tungstenul este cel mai refractar dintre metale. Doar elementul nemetalic, carbonul, are un punct de topire mai mare. În condiții standard, rezistent chimic.

Istoria originii numelui

Numele Wolframium a fost transferat elementului din mineralul wolframit, cunoscut încă din secolul al XVI-lea. numită „spumă de lup” – „Spuma lupi” în latină sau „Wolf Rahm” în germană. Numele s-a datorat faptului că wolfram, însoțit de minereurile de staniu, a interferat cu topirea staniului, transformându-l în spumă de zgură („devorează staniul ca un lup și o oaie”).

În prezent, în SUA, Marea Britanie și Franța, denumirea de „tungsten” (suedez tung sten – „piatră grea”) este folosită pentru wolfram.

În 1781, celebrul chimist suedez Scheele, tratând mineralul scheelit cu acid azotic, a obținut o „piatră grea” galbenă (trioxid de wolfram). În 1783, chimiștii spanioli, frații Eluard, au raportat că au obținut din wolframitul mineral săsesc atât un oxid galben al unui nou metal solubil în amoniac, cât și metalul însuși. În același timp, unul dintre frați, Fausto, se afla în Suedia în 1781 și a comunicat cu Scheele. Scheele nu a pretins că a descoperit wolfram, iar frații Eluard nu au insistat asupra priorității lor.

chitanta

Concentratele de wolframită și scheelit (50-60% WO 3) servesc drept materii prime pentru producția de tungsten.

Ferrotungstenul (un aliaj de fier cu 65-80% wolfram) este topit direct din concentrate, care este folosit în producția de oțel; pentru a obține wolfram, aliajele și compușii săi, din concentrat se izolează anhidrida de wolfram.

În industrie, se folosesc mai multe metode pentru a obține WO 3:

1. Concentratele Scheelite sunt descompuse în autoclave cu o soluție de sodă la 180-200 ° C (se obține o soluție tehnică de wolfram de sodiu) sau acid clorhidric (se obține un acid tungstic tehnic):

1. CaWO 4 (tv) + Na 2 CO 3 (l) = Na 2 WO 4 (l) + CaCO 3 (tv)

2. CaWO4 (tv) + 2 HCI (l) \u003d H2WO4 (tv) + CaCl2 (soluție).

Concentratele de wolframită sunt descompuse fie prin sinterizare cu sodă la 800-900°C, urmată de leșierea Na2W04 cu apă, fie prin tratare cu soluție de hidroxid de sodiu când sunt încălzite. Când este descompus de agenți alcalini (sodă sau sodă caustică), se formează o soluție de Na 2 WO 4, contaminată cu impurități. După separarea lor din soluţie se emit H2WO4. Pentru a obține precipitate mai grosiere, ușor filtrabile și lavabile, CaWO4 este mai întâi precipitat dintr-o soluție de Na2WO4, care este apoi descompusă cu acid clorhidric. H2WO4 uscat conţine 0,2 - 0,3% impurităţi.

Prin calcinarea H2WO4 la 700-800°C se obține WO3 și din acesta se obțin aliaje dure.

2. Pentru producerea wolframului metalic, H 2 WO 4 este purificat suplimentar prin metoda amoniacului - prin dizolvarea în amoniac și cristalizarea paratungstatului de amoniu 5 (NH 4) 2 O 12WO 3 nH 2 O. Calcinarea acestei sări dă WO 3 pur.

3. Pulberea de wolfram se obţine prin reducerea WO 3 cu hidrogen (şi în producerea aliajelor dure - tot cu carbon) în cuptoare electrice tubulare la 700-850°C. Metalul compact se obține din pulbere prin metoda cermet, adică prin presare în matrițe de oțel la o presiune de 3000-5000 (kg * s / cm 2) și tratamentul termic al semifabricatelor presate - tije. Ultima etapă a tratamentului termic - încălzirea până la aproximativ 3000°C se realizează în aparate speciale direct prin trecerea curentului electric prin tijă în atmosferă de hidrogen. Ca urmare, se obține wolfram, care se pretează bine la tratarea sub presiune (forjare, trefilare, laminare etc.) atunci când este încălzit.

Proprietăți fizice

Tungstenul este un metal strălucitor de culoare gri deschis, cu cele mai înalte puncte de topire și de fierbere dovedite (se presupune că seaborgiul este și mai refractar, dar până acum acest lucru nu poate fi afirmat cu fermitate - durata de viață a seaborgiului este foarte scurtă). Punct de topire - 3695 K (3422 °C), fierbe la 5828 K (5555 °C). Densitatea tungstenului pur este de 19,25 g/cm³. Are proprietăți paramagnetice. Duritate Brinell 488 kg/mm², rezistivitate electrică la 20 °C - 55·10−9 Ohm·m, la 2700°C - 904·10−9 Ohm·m. Se pretează bine la forjare și poate fi tras într-un fir subțire.

Proprietăți chimice

Are valența II, III și VI. Cel mai stabil este tungstenul de valență VI. Compușii de valență II, III ai wolframului sunt instabili și nu au nicio semnificație practică.

În condiții normale, Tungstenul este stabil din punct de vedere chimic. La 400-500°C se oxidează în aer la WO3. Vaporii de apă îl oxidează intens peste 600°C până la WO3. Halogenii, sulful, carbonul, siliciul, borul interacționează cu wolfram la temperaturi ridicate (fluorul cu wolfram sub formă de pulbere - la temperatura camerei). Tungstenul nu reacționează cu hidrogenul până la punctul de topire; cu azotul peste 1500°C formează nitrură. În condiții normale, Tungstenul este rezistent la acizii clorhidric, sulfuric, azotic și fluorhidric, precum și la acva regia; la 100°С, interacționează slab cu ei; se dizolvă rapid într-un amestec de acizi fluorhidric și acizi azotic.

În soluțiile alcaline, atunci când este încălzit, wolfram se dizolvă ușor, iar în alcaline topite cu acces la aer sau în prezența agenților de oxidare - rapid; în acest caz, se formează tungstate.

Tungstenul formează patru oxizi:

mai mare - WO 3 (anhidridă de wolfram),

inferior - WO 2 și

două intermediare W 10 O 29 și W 4 O 11.

Anhidrida tungstică este o pulbere cristalină galben-lămâie care se dizolvă în soluții alcaline pentru a forma tungstate. Când este redus cu hidrogen, se formează succesiv oxizi inferiori și wolfram.

Anhidrida tungstică corespunde acidului tungstic H 2 WO 4 - o pulbere galbenă, practic insolubilă în apă și acizi. Când interacționează cu soluții de alcalii și amoniac, se formează soluții de tungstate. La 188°C H2WO4 se descompune pentru a forma WO3 şi apă.

Cu clor, wolfram formează o serie de cloruri și oxicloruri. Cele mai importante dintre ele: WCl 6 (topitură 275°C, tbp 348°C) și WO 2 Cl 2 (topitură 266°C, sublimează peste 300°C), sunt obținute prin acțiunea clorului asupra anhidridei de wolfram în prezență. de cărbune.

Cu sulf, wolfram formează două sulfuri WS 2 și WS 3 .

Carburele de wolfram WC (topitură 2900°C) și W2C (topitură 2750°C) sunt compuși refractari duri; obţinut prin interacţiunea tungstenului cu carbonul la 1000-1500°C

izotopi

Tungstenul natural este format din cinci izotopi (180 W, 182 W, 183 W, 184 W și 186 W). Alți 30 de radionuclizi au fost creați și identificați artificial (Tabelul 1). În 2003, a fost descoperită radioactivitatea extrem de slabă a wolframului natural (aproximativ două descompunere pe gram de element pe an), datorită activității α de 180 W, care are un timp de înjumătățire de 1,8 × 10 18 ani.

Tabelul 1.

Simbolnuclidul			Masa izotopică (a.u.m.)	Timpul de înjumătățire (T 1/2 )		Rotiți paritatea nucleului
	Energia de excitare
				1,2 10 18 ani
				grajd
				grajd
				grajd
				grajd

Aplicație

Tungstenul nu a găsit aplicație practică mult timp. Și abia la sfârșitul secolului al XIX-lea, proprietățile remarcabile ale acestui metal au început să fie folosite în industrie. În prezent, aproximativ 80% din wolfram extras este folosit în oțelurile cu wolfram, aproximativ 15% din wolfram este folosit pentru producție aliaje dure. Un domeniu important de aplicare a tungstenului pur și a aliajelor pure din acesta este industria electrică, unde este utilizat la fabricarea de filamente de lămpi electrice, pentru piese de lămpi radio și tuburi cu raze X, echipamente electrice pentru automobile și tractor, electrozi pentru contact, sudare cu arc atomic cu hidrogen și argon, încălzitoare pentru cuptoare electrice etc. Compușii de wolfram și-au găsit aplicație în producția de țesături rezistente la foc, rezistente la apă și ponderate, ca catalizatori în industria chimică.

Metal tungsten

Valoarea wolframului este sporită în special de capacitatea sa de a forma aliaje cu diferite metale - fier, nichel, crom, cobalt, molibden, care sunt incluse în oțel în diferite cantități. Tungstenul, adăugat în cantități mici la oțel, reacționează cu impuritățile nocive de sulf, fosfor, arsen conținute în acesta și le neutralizează. influenta negativa. Ca rezultat, oțelul cu adaos de wolfram primește duritate mare, refractaritate, elasticitate și rezistență la acizi.

Toată lumea știe calitate superioară lame din oțel Damasc, care conține câteva procente din amestecul de wolfram. De asemenea, în. În 1882, wolframul a început să fie folosit la fabricarea gloanțelor. Oțelul de armă, obuzele perforatoare conțin și tungsten.

Oțelul cu aditiv de wolfram este utilizat pentru fabricarea arcuri durabile pentru automobile și vagoane de cale ferată, arcuri și părți critice ale diferitelor mecanisme. Șinele din oțel tungsten rezistă la sarcini grele și au o durată de viață mult mai lungă decât șinele fabricate din oțeluri convenționale. O proprietate remarcabilă a oțelului cu adăugarea de 91,8% tungsten este capacitatea sa de a se auto-întări, adică, cu încărcături și temperaturi în creștere, acest oțel devine și mai puternic. Această proprietate a stat la baza fabricării unei serii întregi de scule din așa-numitul „oțel de scule de mare viteză”. Utilizarea frezelor din acesta a făcut posibilă la un moment dat creșterea vitezei de prelucrare a pieselor pe mașinile de tăiat metal de mai multe ori.

Și totuși, uneltele fabricate din oțel de mare viteză sunt de 35 de ori mai lente decât sculele din carbură. Acestea includ compuși de tungsten cu carbon (carburi) și bor (boruri). Aceste aliaje sunt aproape de diamante ca duritate. Dacă duritatea condiționată a celei mai dure dintre toate substanțele - diamantul, este exprimată ca 10 puncte (pe scara Mohs), atunci duritatea carburii de tungsten este de 9,8. Printre aliajele superdure se numără binecunoscutul aliaj de carbon cu wolfram și adăugarea de cobalt - va câștiga. Pobedit în sine a căzut în desuetudine, dar acest nume a fost păstrat în raport cu un întreg grup de aliaje dure. În industria ingineriei, matrițele pentru presele de forjare sunt fabricate și din aliaje dure. Se uzează de o mie de ori mai încet decât oțelul.

Un domeniu deosebit de important și interesant de aplicare a wolframului este fabricarea de filamente (filamente) de lămpi electrice cu incandescență. Wolfram pur este folosit pentru a face filamente de bec. Lumina emisă de un filament de tungsten fierbinte este aproape de lumina zilei. Iar cantitatea de lumină emisă de o lampă cu filament de wolfram este de câteva ori mai mare decât radiația lămpilor din filamente realizate din alte metale (osmiu, tantal). Emisia de lumină (eficiența luminoasă) a lămpilor electrice cu filament de wolfram este de 10 ori mai mare decât cea a lămpilor cu filament de carbon utilizate anterior. Luminozitatea strălucirii, durabilitatea, eficiența în consumul de energie electrică, costurile reduse ale metalelor și ușurința de fabricare a lămpilor electrice cu filament de wolfram le-au asigurat cea mai largă aplicație în iluminat.

Posibilitățile largi de utilizare a wolframului au fost descoperite în urma descoperirii făcute de celebrul fizician american Robert Williams Wood. Într-unul dintre experimente, R. Wood a atras atenția asupra faptului că strălucirea unui filament de tungsten din partea de capăt a tubului catodic din designul său continuă chiar și după ce electrozii sunt deconectați de la baterie. Acest lucru i-a impresionat atât de mult pe contemporanii săi, încât R. Wood a început să fie numit vrăjitor. Studiile au arătat că în jurul unui filament de tungsten încălzit are loc disocierea termică a moleculelor de hidrogen; acestea se descompun în atomi individuali. După ce energia este oprită, atomii de hidrogen se recombină în molecule și, în acest sens, este eliberată o cantitate mare de energie termică, suficientă pentru a încălzi un filament subțire de wolfram și a-l face să strălucească. Pe baza acestui efect, a fost dezvoltat un nou tip de sudare a metalelor - hidrogenul atomic, care a făcut posibilă sudarea diferitelor oțeluri, aluminiu, cupru și alamă în foi subțiri cu o sudură curată și uniformă. Wolframul metalic este folosit ca electrozi. Electrozii de wolfram sunt utilizați și în sudarea cu arc cu argon, mai răspândită.

În industria chimică, sârma de wolfram, care este foarte rezistentă la acizi și alcalii, este folosită pentru a face diferite ecrane de filtrare. Tungstenul și-a găsit aplicație și ca catalizator, cu ajutorul său modificând viteza reacțiilor chimice în procesul tehnologic. Un grup de compuși de tungsten este utilizat în condiții industriale și de laborator ca reactivi pentru determinarea proteinelor și a altor compuși organici și anorganici.

Compuși de tungsten

Trioxid de wolfram(WO 3) este utilizat pentru a obține carburi și halogenuri de wolfram, ca pigment galben în colorarea sticlei și a ceramicii. Este un catalizator pentru hidrogenarea și cracarea hidrocarburilor.

Acid tungstic(H2WO4) este utilizat ca mordant și colorant în industria textilă. Acidul tungstic este un intermediar în producția de wolfram.

Carbură de Wolfram(WC) este utilizat în mod activ în inginerie pentru fabricarea de scule care necesită duritate ridicată și rezistență la coroziune, precum și pentru suprafața rezistentă la uzură a pieselor care funcționează în condiții de uzură abrazivă intensă cu sarcini de impact moderate. Acest material este utilizat la fabricarea diferitelor freze, discuri abrazive, burghie, freze, burghie și alte unelte de tăiere. Gradul de carbură cunoscut sub numele de „win” este 90% carbură de tungsten.