Минералы, руды и концентраты вольфрама
ГЛАВА 8. ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ ФЕРРОВОЛЬФРАМА
Свойства вольфрама и его соединений
Порядковый номер вольфрама в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева 74, атомная масса 183,85, электронная конфигурация 4f145d46s2, ОЦК-структура (а = 0,3165 нм), плотность 19,3-19,9 г/см3, температура плавления 3410оС, температура кипения 5930оС. Система W–Fe (рис. 8.1). При стандартном содержании вольфрама в промышленном ферровольфраме 60%, температура расплава составляет около 2580оС. Рис.8.1. Диаграмма равновесного состояния системы W-Fe
Система W–C (рис. 8.2).В системе W–C образуются карбиды W2C (3,07% С) и WC (6,12% С). Изменения стандартные энергии Гиббса образования карбидов вольфрама W2C и WC из элементов соответственно равны: ∆G (W2C) = –49100 Дж/моль и ∆G ( WC) = –37620 Дж/моль. Плотность W2C 17,5 г/см3, WC 15,5 г/см3, температура плавления равна 2795 и 2785оС соответственно. Рис. 8.2. Диаграмма равновесного состояния системы W–C
Система W–Si (рис. 8.3). В системе W–Si образуются силициды W3Si2 (9,21% Si) и WSi (23,3% Si) по реакциям: 3W + 2Si = W3Si2; ∆H = -20950 Дж/моль; W + 2Si = WSi2; ∆H = –93440 Дж/моль. Температура плавления W3Si2 равна 2310оС, WSi2 – 2065оС
Рис.8.3. Диаграмма равновесного состояния системы W–Si Система W–O (рис. 8.4). Вольфрам с кислородом образует ряд оксидов WO2, W4O11 и WO3. Рис. 8.4. Диаграмма равновесного состояния системы W–O В табл. 8.1. приведены некоторые свойства кислородных соединений вольфрама.
Таблица 8.1. Некоторые свойства оксидов вольфрама
Для реакций образования оксидов зависимости ∆G (Т) имеют вид: W(т) + О2 = WО3(т); ∆G = –134333 +42,63ТlgT + 383,3T, Дж/моль; W(т) + О2 = WО2(т); ∆G = –578930 +152,98Т, Дж/моль. Минералы, руды и концентраты вольфрама
Минералы вольфрама. Промышленное значение имеют в основном следующие минералы: ферберит FeWO4, гюбнерит MnWO4, вольфрамит (Fe, Mn)WO4 и шеелит CaWO4 (табл. 8.2). Гюбнерит и ферберит самостоятельно встречаются редко, обычно они образуют изоморфную смесь – вольфрамит, в которой марганец и железо могут замещать друг друга в решетке минерала. Руды вольфрама содержат в среднем 0,2-0,5% WO3, редко превышая 1%. Часто они включают минералы молибдена, олова, меди, мышьяка и других элементов. Основные месторождения вольфрамовых руд в странах СНГ находятся в России и Казахстане.
Таблица 8.2. Некоторые свойства минералов вольфрама
Богатые вольфрамовые руды добывают в Китае, Корее, Бирме, США, Испании, Португалии, Боливии и Австралии. Руды подвергаются обогащению различными сложными способами с получением концентратов (табл. 8.3). Для получения чистого оксида WO3, необходимого для производства металлического вольфрама, применяют сложные химические и гидрометаллургические схемы переработки шеелитовых и вольфрамитовых концентратов. В шеелитовых концентратах содержится 45–65% WO3. Пустая порода представлена кварцем, кальцитом и флюоритом. Сопутствующими минералами часто являются молибден и повелит. В концентратах Тырны-Аузского месторождения (Северный Кавказ, Россия) содержание окисленного молибдена, часть которого изоморфно связана с шеелитом, достигает 2,5–3%. Переработка таких концентратов позволяет получать чистый оксид WO3. Вольфрамовые концентраты. Химический состав гюб-
Таблица 8.3.Химический состав, %, вольфрамовых концентратов (ГОСТ 213-83)
неритового, шеелитового и молибденсодержащего вольфрамовых концентратов приведены в табл. 8.3. Вольфрамовые концентраты с повышенным содержанием серы (1-7%) подвергаются окислительному обжигу в одноподовой печи (площадь пода 18 м2). При этом получают концентрат с содержанием 0,12-0,56% S.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1145)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |