Вольфрам туралы қысқаша

1.Жалпы мәліметтер

Вольфрам Менделеевтің периодтық жүйесінің 4-ші тобына кіреді. Оның атом нөмірі 74, атом массасы 183,85. Табиғи вольфрам бес изотоптың қоспасынан тұрады

Изотоптардың жаппай саны: 180 182 183 184 186

Табиғи қоспаның құрамы 0,13 26,31 14,28 30,64 28,64

тиісінше %

вольфрамның физикалық қасиеттері :

тығыздығы 19,3 г / см3 Бринель бойынша қаттылығы 488 кг / мм2 балқу температурасы 3410 о С, қайнау температурасы 5930 о С,

20 о С 5,5 кезіндегі электр кедергісі. 10-4, 2700о-да 90,4. 10-4 .

2-ден 6 — ға дейінгі ауыспалы валенттілік 6-3-және 2-валентті вольфрам қосылыстары тұрақсыз және практикалық маңызы жоқ. Вольфрам атомының радиусы — 0,141 нм.

Оның тау жыныстарында орташа құрамы, г/т: ультра негізді – 0,00001, негізгі – 0,00007, орташа – 0,00012, қышқылдар – 0,00019.

Вольфрам-ең ауыр және ең қиын балқитын металл. Таза түрінде платинаға ұқсас күміс-ақ түсті металл, шамамен 1600 о С температурада соғуға жақсы беріледі және жіңішке жіптерге созылуы мүмкін.

Вольфрам жоғары төзімділікке ие: бөлме температурасында ауада өзгермейді; қызыл тербелу температурасында баяу вольфрам қышқылының ангидридіне тотығады; тұз, күкірт және балқыту қышқылдарында дерлік ерімейді. Азот қышқылы мен патша арағында жер бетінен тотығады. Азот балқыту қышқылының қоспасында вольфрам қышқылын түзіп ериді. Вольфрам қосылыстарынан ең үлкен мәнге ие: вольфрам триоксиді немесе вольфрам ангидриді, вольфраматтар, ME2 WOX жалпы формуласымен аудармалы қосылыстар . Галогендермен, күкіртпен және көміртекпен қосылыстар.

Вольфрамның жалпы әлемдік қоры (Ресейсіз) шамамен 7,5 млн.тоннаны құрайды, расталған қорлар шамамен 4 млн. тоннаны құрайды. Ең ірі қорларға: Қазақстан, Қытай, Канада және АҚШ ие. Вольфрамның әлемдік өндірісі жылына 18-20 мың тоннаны құрайды, оның ішінде Қытайда 10, Ресейде 3,5; Қазақстанда 0,7, Австрияда 0,5. Вольфрамның негізгі экспорттаушылары: Қытай,Корея, Австрия. Басты импорттаушылар: АҚШ, Жапония, Германия Ұлыбритания.

2.Қолдану салалары

Вольфрам болат өндірісінде қоспалы қоспа ретінде, қатты ыстыққа төзімді қорытпаларда, электротехникада, қышқылға төзімді және арнайы қорытпалар өндірісінде, химия өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.

Вольфрамның 60% — дан астамы металлургияда аспапты, тот баспайтын қосындыланған және арнайы болаттарды дайындау үшін пайдаланылды. Вольфрамның 1-20% болатқа қосылуы оның беріктігін, қаттылығын, тығыздығын, өздігінен қыздырғыштығын, қышқылға төзімділігін береді, серпімділік шегін және созылу кедергісін арттырады. Қазіргі уақытта Карбид түріндегі вольфрамның 55% — ы сымдарды созуға арналған фельердің бұрғылау коронкалары үшін пайдаланылатын қатты қорытпаларды, штампыларды, серіппелерді, пневматикалық құралдардың бөлшектерін, қозғалтқыштардың клапандарын дайындауға жүруде. Вольфрам (3-15%), хром (25-35 %) және кобальттан (45-65 %) тұратын көміртегі қоспасы 0,5-2,7% қатты тозатын бөлшектерді жабу үшін қолданылады. Вольфрам қорытпалары мыс және Күміс жақсы байланыс материалдары болып табылады және жоғары тығыздығы бар никель мен мыс бар вольфрам қорытпалары (85-95 %) жұмыс бөліктерінде қолданылады, гамма сәулелерінен қорғау экрандарын орнату үшін радиотерапияда қолданылады.

Металл вольфрам электр шамдарында қыздыру жіптерін, сутегі дәнекерлеуге арналған электродтарды дайындау үшін, платинаны ауыстыра отырып,, 3000 О С жоғары температурада жұмыс істейтін Жоғары температуралы электр пештерінің жылытқыштары, термобар, рентген түтіктерінің катодтары, электр вакуум аппаратуралары, радиоқабылдағыштар, түзеткіштер мен гальвонометрлер үшін оптикалық пирометрлердің гироскоптарындағы роторлар үшін қолданылады.

Вольфрамның қосылыстары маталарға отқа төзімді және суға төзімді бояу ретінде қолданылады.

АҚШ – та вольфрам (%) 68 – металл өңдеу, тау – кен және құрылыс өнеркәсібіне арналған машиналар мен жабдықтар өндірісінде, 12 – шамдар мен шамдарды дайындау үшін, 12 – электрондық өнеркәсіп пен көлікте, 5-химия салаларында және 3-өзге салаларда қолданылады.

3. вольфрамның негізгі минералдары

20 вольфрамды минералдар белгілі. Өнеркәсіптік маңызы бар вольфрамит және шеелит тобының минералдары кең таралған. Сондай – ақ тотық тәрізді қосылыстар – тунгстит, ферро — және купротунгстит, гидротунгстит кездеседі. Псиломеландар, жоғары вольфрам бар вадтар өте кең таралған.

Экзогенді жағдайларда вульфенит тобының минералдары түзіледі: штольцит – bpbwo4 шеелиті бар изоқұрылымды және оның моноклиндық түрі-распит — aPbWO4 .

Вольфрамит тобы mnwo4 және FeWO4 изоморфты қатар минералдарымен ұсынылған.

4.іздеу және барлау кезінде кен орындарын бағалау

Өңірлік зерттеулер нәтижесінде Р3 және Р2 санаттары бойынша вольфрам шикізатының болжамды ресурстарын бағалауды алған алаңдарда іздестіру жұмыстарын жүргізеді.

Іздеудің мақсаты вольфрамның кен орындарын анықтау болып табылады. Ол үшін 1:50 000 масштабтағы болжамдық карталарды геологиялық-құрылымдық-ресми негізде жасай отырып, перспективалы алаңды зерттеу, кенденуді шектеуді және оның оқшаулануын бақылайтын факторларды белгілеу жүргізіледі. Кен денелерінің үстіңгі бетіндегі параметрлерін және кенденудің кенді өндіру магмалық түзілімдердің жатқан тереңдігіне таралуы, геохимиялық аномалиялардың өлшемдері, пішіні, кешенділігі және өнімділігі, кен денелеріндегі вольфрамның және басқа да ілеспе элементтердің құрамы, кендердің тотығу дәрежесі, аймақтардың контуры, өнеркәсіптік параметрлермен кенді қиылысу учаскелерінің кенді денелерінің параметрлерін алдын ала бағалайды.

Әлеуетті кенденуді дамыту учаскелерінде болжамды ресурстарды Р2 және ішінара – Р1 санаттары бойынша бағалайды және жақсы геологиялық-экономикалық көрсеткіштер кезінде бағалау жұмыстарына көшеді. Бағалау жұмыстарының мақсаты кенденудің өнеркәсіптік мәнін анықтау және барлау мен пайдалануды жобалау үшін объектілерді таңдау болып табылады

Бағалау жұмыстарының нәтижесі коммерциялық ашудың болуы немесе болмауы болып табылады.:

Учаскенің масштабтағы геологиялық картасы 1 : 5 000 – 1 : 2 000.

Құрылымдық-литолого-фациальды карталар.

Кен денелерінің жоспарлары, қималары және проекциялары

Кенді шоғырландыру факторларын көрсете отырып, іздеу-бағалау өлшемдері мен белгілері картасы: Кен орнын ауыстыратын литологиялық кешендер мен құрылымдар, кен денелері контурының метасамотиттерінің фациялары және минерализациялық аймақтар, кендердің минералдық типтерінің аймақтылық элементтері, элементтердің литологиялық ореолдары-қарудың индикаторлары, кешенді геофизикалық ауытқулар.

Өнеркәсіптік және болжамды кен денелерінің контурларымен және кен орнының принципті үлгісімен құрылымдық-фациальды негізде болжамды карта.

Р1 санатының есептелген ресурстары, С2 және ішінара С1 санатының қорлары .

Кен орнының көлемі және кен сапасы туралы деректер.

Кен орнын барлау және өңдеу мақсаттылығының техникалық-экономикалық есептері.

Игерудің бастапқы кезеңі ретінде барлаудың негізгі мақсаты-кен орнының өнеркәсіптік мәнін және күтілетін техникалық-экономикалық көрсеткіштерді негіздеу, игеру жобасын жасау.

Бұл үшін белгілейді:

Кен денелерінің түрлері мен өлшемдері және олардың қорлары С1 және С2 санаттары бойынша , кейде В санаты бойынша.

Кен орнының шекарасы, оның геологиялық-құрылымдық ерекшеліктері, Р1 санатындағы болжамды ресурстары.

Негізгі және ілеспе компоненттердің фазалық құрамы және орташа құрамы.

Кендердің технологиялық қасиеттері, кендердің түрлері мен сорттары, вольфрам мен ілеспе компоненттерді зертханалық және қажет болған жағдайда ірілендірілген сынамалар бойынша алу дәрежесі.

Тау-кен техникалық өңдеу шарттары.

Кен орнының гидрогеологиялық жағдайы.

Кен орнының геологиялық-экономикалық жағдайы, болашақ кәсіпорынның сумен және энергиямен қамтамасыз етілуі, капитал салымдары, кен және Концентраттар бойынша өнімділік, өнімнің өзіндік құны, рентабельділік.

Вольфрамда геологиялық барлау жұмыстарын жүргізу технологиясы сол немесе басқа кезеңдегі міндеттерге, ландшафтық-геохимиялық жағдайға, кенденудің ықтимал өнеркәсіптік түріне байланысты.

Вольфрам кен орындарын анықтау және бағалау үшін геологиялық геохимиялық және геофизикалық әдістер, тау-кен-бұрғылау жұмыстары мен сынамалау, минералды-петрографиялық және аналитикалық зерттеу әдістері пайдаланылады. Зерттеудің нақтылығына байланысты қолданылатын әдістердің рөлі мен арақатынасы өзгереді.

Вольфрамды іздеу кезінде әр түрлі спектрлерде түсірілген космо — және аэрофотосуреттерді интерпретациялауға негізделген дистанциялық әдістер маңызды. Бұл деректер әлеуетті кен объектілерінің морфоқұрылымдық позицияларын шешу үшін маңызды материал береді.

Көзбен шолып іздеу ашық және жартылай ашық аудандарда кенденудің тікелей белгілерін анықтауға мүмкіндік береді. Бұған денудауда ұзақ сақталатын вольфрамит пен шеелит қасиеттері ықпал етеді. Тотығу аймағында вольфрамиттің бұзылуы ол бойынша тукнгстит немесе темір гидроксидінің пайда болуымен қатар жүреді, оларда вольфрамиттің жоғары концентрациясы бар вольфрамит диагностикасы әдетте қиындық тудырмайды. Шелит тотығу аймағында тұрақты, бірақ кейде қиын анықталатын ұнға айналады. Сондықтан ультракүлгін сәулелердегі шамға шеелит қабілетін пайдаланатын люминоскоптар қолданылады.

Шлих әдісі вольфрамды кенденудің тікелей белгілерін анықтауға мүмкіндік береді. Ол ең сезімтал және жоғары рұқсат қабілеті бар. Оның көмегімен N* 10-6% және тіпті N* 10-7% вольфрам триоксидінің құрамы ұстап алынады. шлих сынамасындағы «белгілер»жедел жартылай индукциялық спектралдық талдаудың сезімталдығынан асып түседі.

Вольфрамды кен орындарын іздеу кезінде вольфрамды және ілеспе элементтерді шашыратудың қайталама және бастапқы жаңғақтары бойынша литохимиялық әдіс қолданылады.

Қайталама жаңғақтар бойынша іздеу ашық жаңғақтардың даму аудандарында қолданылады: шөгінді, салынған, диффузиялық және аккумулятивті түрлері.