Производство вольфрама в России

Вольфрам является химическим элементом, которому присвоен 74 атомный номер в Периодической системе Менделеева. В нормальных условиях нахождения представляет собой твердый переходный металл блестящего серебристо-серого цвета.

Из всех, известных на сегодня металлов, вольфраму присущи уникальные свойства, которые заключаются, в первую очередь, в наиболее высокой температуре кипения, равной температуре в Солнечной фотосфере – 5555⁰С, а также плавления – 3422⁰С. При этом всем, вольфрам обладает низшим коэффициентом теплового расширения, максимальной твердостью и плотностью, в 1,7 раза превышающей плотность свинца. В отличие от меди, элемент №74 втрое хуже способен проводить электричество, не смотря на что, все равно является хорошим проводником.

Благодаря своим уникальным свойствам, сфера использования вольфрама достаточно широка. Так, его используют при производстве специальных контейнеров, в которых хранятся отходы ядерного производства, поскольку металл способен удерживать вредоносные лучи. Его добавляют в сплавы, которые являются отличным материалом для изготовления различных медицинских инструментов (например, хирургических). Применяется также в химической промышленности и лакокрасочной промышленности. Лакокрасочные материалы, произведенные на основе вольфрама, устойчивы к разного рода повреждениям и разрушениям, а также сохраняют свой первозданный внешний вид под воздействием губительных солнечных лучей. Всем известных ламп накаливания, рентгеновских аппаратов, вакуумных печей, элементы которых функционируют под воздействием крайне высоких температур, никогда бы не существовало, если бы не был открыт вольфрам. Кроме самого металла, также активно используются и его соединения, например оксид вольфрама, применяемый в производстве карбидов и галогенидов. Это далеко не полный список сфер человеческой деятельности, в которых может быть использован вольфрам.

Месторождения вольфрама

Вольфрам является очень востребованным химическим элементом, и, в то же время, крайне редким. Процентное содержание вольфрама в земной коре насчитывает 1,3*10^-4%. Такое количество дает право вольфраму расположиться на 57 месте в рейтинге  по нахождению материала в природе среди всех химических элементов.

В чистом виде в природе не встречается. Как правило, он входит в состав окисленных сложных соединений, которые образованы трехокисью вольфрама вместе с оксидами железа и марганца или кальция. Встречаются случаи, когда в составе соединений присутствуют оксиды свинца, меди, тория или других компонентов, редко встречающихся в недрах земли. Минералы вольфрама можно обнаружить в виде небольших вкраплений в гранитных породах.

Абсолютное количество вольфрамовых месторождений формируются магматическим или гидротермальным путем. Т.е. во время понижения температуры магмы идет процесс дифференциальной кристаллизации, в связи с чем шеелит и вольфрамит зачастую находятся в виде жил, в тех местах, в которых магма просачивалась в трещины земной коры. Таким образом, основным нахождением залежей металла являются молодые горные цепи – Альпы, Гималаи, Тихоокеанский пояс. Однако, крупнейшими месторождениями вольфрама также славятся Казахстан, Китай, Канада и Америка. Также присутствуют его залежи и на территории Боливии, Португалии, Южной Корее, России.

Добыча вольфрама

Бурный всплеск развития добычи вольфрама приходится на начало 20 века. Это связано с его востребованностью при производстве ламп накаливания и быстрорежущей стали.

Добыча данного металла осуществляется в несколько этапов. Изначально он синтезируется из отходов руд триоксида вещества, затем обрабатывается под воздействием температуры, приравниваемой к 700⁰С, в результате чего на выходе получается чистое вещество в виде пыли, которую переплавляют в водороде при 3000⁰С. После этого, вольфрам готов к дальнейшему применению.

Производство металла очень сложный технологический процесс, поскольку вольфрам плохо поддается плавлению и обработке в целом. По шкале твердости Мооса вольфраму присвоена 9 позиция.

Производство вольфрама в России было начато в 1911 году. Тогда государство выпускало до 100 тонн концентрата ежегодно. Русский вольфрам добывался, преимущественно, на небольших месторождениях, расположенных на Урале и в восточном Забайкалье.

Тридцатые годы принято считать периодом становления сырьевой базы вольфрамовой промышленности. Именно на этот период припадает активное строительство горных предприятий во многих регионах – Средняя Азия, Урал, восточное Забайкалье и др. А спустя десять лет была начата эксплуатация месторождений молибденит-шеелитовых руд Тырныауза (Северный Кавказ) и вольфрамитовых руд Холтосона (западное Забайкалье).

Середина 20 века ознаменовалась освоением месторождений металла на территории Казахстана, Средней Азии, на Дальнем Востоке. А во второй половине столетия сырьевая база вольфрамовой промышленности в СССР включала в свою структуру несколько десятков коренных месторождений, классифицирующихся по трем промышленным типам:

• кварцево-вольфрамитовые жилы и жильные зоны;
• пластообразные, жилообразные, неправильной формы залежи скарново-шеелитовых и грейзено-вольфрамитовых руд;
• штокверки и жильно-штокверковые зоны.

Всего в мире ежегодно производится порядка 49-50 тысяч тонн вольфрама. При этом Китай занимает первое место. Производство вольфрама в России составляет 3,5 тысяч тонн в год. Меньше всего вольфрама выпускается в Австрии – всего 0,5 тысяч тонн.