Реферати

Реферат: Вольфрам

Рекреаційний^-туристсько-рекреаційний потенціал України. Географічне положення України. Загальні зведення про країну. Її рекреаційний^-природно-рекреаційні й історичний^-культурно-історичні ресурси. Основні види туризму на Україні. Курорти і туристичні центри країни. Туристська інфраструктура України і її удосконалювання.

Карибська криза як кульмінація холодної війни. Військово-політичні передумови виникнення карибської кризи. Ракетні позиції США в Туреччині в 1960-х рр. Розміщення ракет, пропозиція Хрущева. Причини загострення кризи. Фотокопія першої сторінки листа Хрущева президенту Кеннеді 24 жовтня 1962 р.

Пуританство. Буржуазна ідеологія. Англійська королівська реформація церкви. Революційна ідеологія. Ідеолог пуританізму Томас Хелвис. Сепаратисти, індепенденти. Навчання про "суспільний договір". Тираноборческие теорії в Англії в XVI в.. Пуританська публіцистика.

Японо-американський договір про безпеку. Історія підписання, основні положення японо-американського договору про безпеку. Розвиток відносин з Росією у світлі нових політичних реалій. П'ята стаття Договору про безпеку як основа японо-американського союзу. Ріст військового потенціалу Японії.

Цифрові системи радиоавтоматики. Приклади реалізації цифрових систем, що стежать. Цифровий опорний генератор на лінії затримки з відводами. Обмеження в застосуванні схеми при високій частоті вхідного сигналу, внаслідок обмеженої швидкодії елементної бази. Схеми опорних генераторів, що розширюють частотний діапазон застосування.

зміст

1. загальні відомості... 4

фізичні властивості вольфраму:... 4

2. Області застосування... 4

3. основні мінерали вольфраму... 5

4. оцінка родовищ при пошуках і розвідці... 5

5. розробка родовищ... 8

6. Отримання металевого вольфраму і його з'єднань... 9

1. загальні відомості

Вольфрам входить до 4-ю групи періодичної системи Менделеєва. Його атомний номер 74, атомна маса 183,85. Природний вольфрам складається з суміші п'яти ізотопів

Масові числа ізотопів: 180 182 183 184 186

Зміст природної суміші 0,13 26,31 14,28 30,64 28,64

відповідно %

фізичні властивості вольфраму:

густина 19,3 г/см3твердость по Брінеллю 488 кг/мм2температура плавлення 3410оС, температура кипіння 5930оС,

електричний опір при 20оС 5,5.10- 4, при 2700оС 90,4.10-4.

Валентність мінлива от2 до6 найбільш стійкий 6-валентний вольфрам 3- і 2-валентні з'єднання вольфраму нестійкі і практичного значення не мають. Радіус атома вольфраму- 0,141 нм.

Кларк вольфраму земної кори складає по Віноградову, 0,00013 г/т. його середній вміст в гірських породах, г/т: ультраосновних - 0,00001, основних - 0,00007, середніх - 0,00012, кислих - 0,00019.

Вольфрам є одним з найбільш важких і самим тугоплавким металом. У чистому вигляді являє собою метал сріблясто-білого кольору, схожий на платину, при температурі біля 1600оС добре піддається куванню і може бути витягнуть в тонку нитку.

Вольфрам має високу стійкість: при кімнатній температурі не змінюється на повітрі; при температурі червоного розжарювання повільно окислюється в ангидрид вольфрамової кислоти; в соляній, сірчаній і плавиковій кислотах майже не розчинимо. У азотній кислоті і царській горілці окислюється з поверхні. У суміші азотної плавикової кислоти розчиняється, утворюючи вольфрамову кислоту. З з'єднань вольфраму найбільше значення мають: триоксид вольфраму або вольфрамовий ангидрид, вольфромати, перекисние з'єднання із загальною формулою ME2WOX. З'єднання з галогенами, сіркою і вуглеводом.

Загальні світові запаси вольфраму (без Росії) складають біля 7,5 млн. тонн, підтверджені запаси біля 4 млн. тонн. Найбільш великими запасами володіють: Казахстан, Китай, Канада і США. Світове виробництво вольфраму становить 18-20 тисяч тонн в рік в т. ч. в Китаї 10, Росії 3,5; Казахстані 0,7, Австрії 0,5. Основні експортери вольфраму: Китай, Корея, Австрія. Головні імпортери: США, Японія, Німеччина Великобританія.

2. Області застосування

Вольфрам знаходить широке застосування у виробництві сталей як легуюча добавка, в твердих жароміцних сплавах, в електротехнікі, у виробництві кислототривких і спеціальних сплавів, в хімічній промисловості.

Довгий час більше за 60 % вольфрами використовувався в металургії для виготовлення інструментальних, неіржавіючих легованих і спеціальних сталей. Присадка вольфраму до сталі 1-20 % додає їй міцність, твердість, тугоплавкость, самозакаливаемость, кислотоупорность, підвищує межу пружності і опір розтягненню. У цей час 55 % вольфраму у вигляді карбіду йде на виготовлення твердих сплавів, що використовуються для бурових коронок фельер для волочіння дроту, штампів, пружин, деталей пневматичних інструментів, клапанів двигунів. Тверді сплави, що складаються з вольфраму (3-15 %), хрому (25-35 %) і кобальту (45-65 %) з домішкою 0,5-2,7 % вуглеводу, застосовуються для покриття деталей, що сильно зносяться. Сплави вольфраму міддю і сріблом є хорошими контактними матеріалами і застосовуються в робочих частинах рубильників, вимикачів і інш. Сплав вольфраму (85-95 %) з нікелем і міддю що володіє високою густиною, використовується в радіотерапії для пристрою захисних екранів від гамма променів.

Металевий вольфрам застосовується для виготовлення ниток розжарювання в електролампах, електродів для водневого зварювання, замінюючи платину, для нагрівників високотемпературних електропечей, працюючих при температурі понад 3000оС, термопар, роторів в гіроскопах оптичних пирометров для катодів рентгенівських трубок, електровакуумной апаратури, радиоприборов, випрямлячів і гальвонометров.

З'єднання вольфраму застосовуються як барвники, для придання тканинам вогнестійкості і водоустойчивости.

У США вольфрам використовується (%) 68 - у виробництві машин і обладнання для металообробної, горнодобивающей і будівельної промисловості, 12 - для виготовлення ламп і світильників, 12 - в електронній промисловості і транспорті, 5 - в хімічних галузях і 3 - в інших областях.

3. основні мінерали вольфраму

Відомо 20 вольфрамових мінералів. Найбільш поширені мінерали групи вольфрамита і шеелит, що мають промислове значення. Рідше зустрічається сульфід вольфрамита - тунгстенсит (WS2), а також окисноподобние з'єднання - тунгстит, ферро - і купротунгстит, гидротунгстит. Досить широко поширені псиломелани, вади з високим змістом вольфраму.

У екзогенних умовах утворяться мінерали групи вульфенита: штольцит - bPbWO4изоструктурний з шеелитом і його моноклінна разновидность-распит - aPbWO4.

Група вольфрамита представлена мінералами изоморфного ряду MnWO4и FeWO4.

4. оцінка родовищ при пошуках і розвідці

На площах регіональних досліджень, що отримали внаслідок оцінку прогнозних ресурсів вольфрамого сировини по категоріях Р3і Р2проводят пошукові роботи.

Метою пошуків є виявлення родовищ вольфраму. Для цього проводять вивчення перспективної площі з складанням прогнозних карт масштабу 1:50 000 на геолого-структурнофациальной основі, оконтуривание орудинения і встановлення чинників контролюючих його локалізацію. Заздалегідь оцінюють параметри рудних тіл на поверхні і поширення оруденения на глибину залягання рудопродуцирующих магматических освіт, розміри, форму, комплексність і продуктивність геохімічних аномалій, зміст вольфраму і інших супутніх елементів в рудних тілах, міру окисленности руд, контури зон, дільниць рудних перетинів з промисловими параметрами.

На дільницях розвитку потенційного оруденения оцінюють прогнозні ресурси по категорії Р2і частково - Р1і при хороших геолого-економічних показниках переходять до оцінних робіт. Метою оцінних робіт є встановлення промислового значення оруденения і вибір об'єктів під проектування розвідки і експлуатації

Результатом оцінних робіт є наявність або відсутність комерційного відкриття, яку обгрунтовують:

Геологічна карта дільниці в масштабах 1: 5 000 - 1: 2 000.

Структурно-литолого-фациальние карти з розрізами.

Плани, розрізи і проекції рудних тіл.

Карта пошуково-оцінних критеріїв і ознак з відображенням чинників рудолокализації: рудовмещающих литологических комплексів і структур, фаций метасамотитов контурів рудних тіл і минерализационних зон, елементів зональности мінеральних типів руд, литологических ореолів елементів-індикаторів орудинения, комплексних геофизических аномалій.

Прогнозна карта на структурно-фациальной основі з контурами промислових і передбачуваних рудних тіл і принциповою моделлю родовища.

Підраховані ресурси категорії Р1, запаси категорії С2і частково С1.

Дані про масштаби родовища і якість руд.

Техніко-економічні розрахунки доцільності розвідки і відробляння родовища.

Основна мета розвідки, як початкової стадії розробки - обгрунтування промислового значення родовища і очікуваних техніко-економічних показників, складання проекту освоєння.

Для цього встановлюють:

Форми і розміри рудних тіл і їх запаси по категоріях С1і С2, іноді і категорії

Середній зміст і фазовий склад основних і супутніх компонентів.

Технологічні властивості руд, типи і сорти руд, міра видобування вольфраму і супутніх компонентів по лабораторних і при необхідності - укрупненим пробам.

Гірничотехнічні умови відробляння.

Гидрогеологическую обстановку родовища.

Геолого-економічні умови родовища, водо- і енергопостачання майбутнього підприємства, капіталовкладення, продуктивність по руді і концентратам, собівартість продукції, рентабельність.

Технологія ведіння геологорозвідувальних робіт на вольфрам залежить від задач тієї або інакшої стадії, ландшафтно-геохімічної обстановки, вірогідного промислового типу оруденения.

Для виявлення і оцінки вольфрамових родовищ використовуються геологічні геохімічні і геофизические методи, гірничо-бурові роботи і випрбовування, минералого-петрографические і аналітичні методи досліджень. У залежності від детальности вивчення міняється роль і співвідношення вживаних методів.

Важливе значення при пошуках вольфраму придбали дистанційні методи, засновані на інтерпретації космо- і аерофотоснимков, знятій в різних спектрах. Ці дані дають важливий матеріал для розшифровки морфоструктурних позицій потенційних рудних об'єктів, дозволяючи більше за централизованно орієнтувати пошуки.

Візуальні пошуки дозволяють виявляти прямі ознаки оруденения у відкритих і частково відкритих районах. Цьому сприяють властивості вольфрамита і шеелита, що тривало зберігаються в умовах денудації. Руйнування вольфрамита в зоні окислення супроводиться освітою по ньому тукнгстита або гидроксдов заліза, які містять підвищені концентрації вольфраму диагностика вольфрамита звичайно не викликає ускладнень. Шеелит стійкий в зоні окислення, але іноді переходить у важко визначуваний борошнистий різновид. Тому для застосовуються люминоскопи, що використовують здібність шеелита до свічення в ультрафіолетових променях.

Шлиховой метод дозволяє виявляти прямі ознаки вольфрамового оруденения. Він є найбільш чутливим і володіє високою дозволяючою здатністю. З його допомогою вловлюються зміст триоксида вольфраму n*10-6% і навіть n*10-7%. "знаки" в шлиховой пробі перевищують чутливість експрессного полуколичественного спектрального аналізу.

При пошуках вольфрамових родовищ застосовується литохимический метод по повторних і первинних ореолах розсіювання вольфраму і супутнім елементів.

Пошуки по повторних ореолах застосовуються в районах розвитку відкритих ореолів: осадосних, накладених, дифузійного і аккумулятивного типів.

Це гумидние зонигорно-тайгових областей, аккумулятивно-денудационние рівнини в помірно вологому і помірно аридном кліматі.

Пошукам по повторних ореолах передує ландшафтно-геохімічних умов, складання відповідних карт і з'ясування положення представницького горизонту. Відбір проб проводитися з копухою і матеріалу свердловин. Пошуки по первинних ореолах застосовуються на оголених територіях або із застосуванням свердловин на закритих площах.

Геофизические методи в комплексі з геологічними вирішують задачі виявлення сприятливих чинників оруденения, його оконтуривания і оцінки прогнозних ресурсів. При пошуку і оцінці вольфрамового оруденения обов'язкове проведення гравио і магниторазведки, ефективне застосування електроразведочних методів, гамма спектрометричного методу.

При пошуках вольфрамових руд успішно застосовується нейтронно-активаційна зйомка на фтор. Скважинние методи переважають на стадіях оцінки і розвідки. З скважинних методів на ряду зі стандартним комплексом каротажу (ПС, КС, кавернометрия инклинометроия, гамма-каротаж), ефективний каротаж магнітної сприйнятливості (КМВ), метод заряду (МЗ) метод викликаних потенціалів (МВП), МЕП, рентгенорадиометрический каротаж (РРК).

Ефективно також застосування гамма-гамма-плотносного (ГГК-П) і гамма-гамма-селективного каротажу (ГГК-З).

Гірничо-бурові роботи є невід'ємною частиною пошуків і розвідки їх призначення- встановлення геохімічних і геофизических аномалій, підтвердження прогнозу, розкриття рудних тіл в корінному заляганні і дослідження орудинения на глибину, для оцінки промислового значення виявленого орудинения і підрахунку запасів. Одночасно ці роботи використовуються для геологічного вивчення родовища, оцінки якості первинних руд, відбору мінералогічних і технологічних проб.

Розвідка родовищ в залежності від ландшафтно-геохімічних умов здійснюється системою бурових свердловин в комбінації з проходкою шурфів з рассечками, а в умовах резкорасчлененного рельєфу - штолен з системою квершлагов з рассечками, що перетинають рудное тіло.

Для вивчення якості орудинения, характеру його розподілу і оконтуривания проводиться бороздовое випрбовування гірських виробітків корінних оголень і керновое в свердловинах. Штуфное випрбовування є допоміжним. Скловое і точкове випрбовування застосовуються для відбору геохімічних проб. Для вивчення хімічних властивостей руд і розробки технологічних схем проводиться відбір технічних проб.

5. розробка родовищ

В залежності від умов залягання, типу і морфології вольфрамових родовищ для їх розробки використовуються підземні, відкриті і комбіновані способи.

Відкриті гірські роботи

Відкриті гірські роботи набули широкого поширення в країнах СНД і за рубежем. Відкритим способом розробляється Інкурськоє, Спокойнінськоє, Бом-Горхонское родовища в Росії, родовища Флет-Ривер в Канаді, Кинг-Айленд в Австралії і інш. Продуктивність відкритих розробок досягає десятки і більше за тисячі тонн в доби, коефіцієнт вскриши на окремих кар'єрах - 10 м3/т, втрати руди - 7 % і разубоживание до 30 %. Однак в середньому показники значно сприятливіше: коефіцієнт вскриши1-2 м3/т,

Втрати 2-5 % і разубоживание 3-5 %.

Технологія відкритих гірських робіт мало відрізняється від технології видобутку інших типів скельних руд. Отбойка руди виконується буропідривний роботами. Для транспорту руди і вскриши застосовують автомобільний, залізничний і контейнерний транспорт. Структура експлуатаційних витрат на видобуток руд складає (%):

Буропідривний роботи - 10-15.

Екскавація - 15-25.

Транспорт - 40-50.

Отвалообразование - 15-20.

Підземні роботи

Підземні роботи для видобутку вольфрамових руд також набули широкого поширення. Цим способом відпрацьовуються Акчатауськоє (Казахстан), Інгичкинськоє (Узбекистан) родовища, родовище Схід 2 і інш. в Росії. За рубежем підземні роботи застосовують в Канаді, США, Австралії, Болівії, Португалії і інш.

Для відробляння рудних тіл використовують системи шарового обвалення із закладкою виробленого простору, магазинированием руди і інш.

Комбінований спосіб

Комбінований спосіб відробляння родовищ набув поширення для могутніх, крутопадающих тіл. Він застосовується в країнах СНД, Австралії, Туреччини, і інш.

Собівартість руди і капітальні вкладення при комбінованому способі здобичі майже завжди є найбільш сприятливим, чим при підземному способі відробляння родовищ.

6. Отримання металевого вольфраму і його з'єднань

В цей час відсутні методи безпосереднього отримання вольфраму з концентратов. Тому спочатку з концентрата отримують проміжні з'єднання, з яких потім виділяють металевий вольфрам. Отримання якого включає: розкладання концентратов і перехід вольфраму в з'єднання, з якого він відділяється від супроводжуючих його елементів. Виділення чистої хімічної сполуки вольфраму (вольфрамової кислоти) з подальшим виробництвом металевого вольфраму.

7. Випробування якості сировини

Якість вольфрамових руд оцінюється в залежності від можливих областей застосування вольфрамових концентратов, стандартів і технічних умов на них, а також з урахуванням видобування супутніх або отримання попутних концентратов. Проводять повний аналіз елементного складу сировини, що дозволяє встановити концентрацію вольфраму і інших корисних компонентів для отримання попутних продуктів, що впливає на загальну промислову оцінку руд і родовищ загалом, на вибір технології комплексного використання, величину мінімально промислового і бортового содержаний трехокиси вольфраму і попутних компонентів. Детальность вивчення відповідає категорії запасів руд в родовищах, оскільки навіть нікчемні змісту попутних компонентів можуть представляти промисловий інтерес і істотно підвищити цінність родовищ. При вивченні мінералогічної характеристики сировини, крім кількісного мінерального складу, встановлюється характер взаємодії мінералів, розмір їх асоціацій і текстурно-структурні параметри. Елементарна і мінералогічна характеристика сировини повинні бути достатніми для оцінки його технічних властивостей, вибору методів збагачення, а також виділення головних природних і технологічних типів і різновидів руд і визначення витягуваний компонентів. У рудах вольфрамових родовищ з попутних корисних компонентів представляють цінність каситерит, молібденіт, повеллит, висмутин, халькопирит, гаденит, сфалерит, берил, золото. Крім перерахованих компонентів, представлених самостійними мінералами і що можуть бути витягнутими в концентрати, часто є цінними индий і скандій, що знаходяться у вигляді изоморфних домішок у вольфрамите і касситерите, в молибдените і халькоперите. Комплектність використання вольфрамного сировини оцінюється за допомогою коефіцієнта, визначеного як відношення валової вартості компонентів в погашених запасах.

Технологія збагачення вольфрамових руд проводиться експериментально на технологічних пробах, відібраних по зазделегідь розроблених програмі і плану випрбовування. Вимоги до проби визначаються організаціями, які проводять технологічні випробування і проектування промислового об'єкта. Маса проб залежить від вибраних методів збагачення верхньої межі крупности шматків і потужності установок, на яких виробляються випробування.

Об'єм випробувань обогатимости залежить від їх мети. Якщо родовище, руди якого вивчаються, знаходяться на стадії пошуків, то досить показати можливість отримання концентратов по традиційних схемах збагачення.

На оцінній стадії необхідно провести дослідження обогатимости по повній схемі, на представницькій по гранулометричний і речовинному складах пробі руди в полупромишленном масштабі на оборотній воді.

При оцінці якості вольфрамової сировини разведуемих родовищ використовують геолого-технологічну картирование, яке дозволяє на малогабаритних пробах, що відбираються від всього об'єму родовищ, визначити природні різновиди, технічні сорти, закономірності розміщення, визначити їх технологічні властивості і обогатимость.

Оскільки в переробку залучаються все більш і більш бідні вольфрамові руди, то особливе значення придбавають попередні методи концентриції.

Технологічна оцінка вольфрамової сировини супроводиться розробкою способів безпечного складування і утилізації. Твердих відходів, знешкодження стоків, рекультивації порушених земель.

7. Геолого-економічна оцінка родовищ.

Еффективнвность освоєння родовища визначається системою економічних показників, що відображають співвідношення витрат (з урахуванням податків) і вартості витягуваний товарної продукції. Критеріями ефективності освоєння служать термін окупності капітальних вкладень і їх рентабельність. Оптимальна величина даних показників встановлюється з урахуванням інтересів передбачуваного інвестора і раціонального використання надр.

Специфіка оцінки родовищ вольфраму визначається їх особливостями. Для штокверкових і стратиформних родовищ з украпленим розподілом корисних мінералів характерна відсутність чітких меж, які встановлюються лише за даними випрбовування за встановленим в кондиціях умовним змістом триоксида вольфраму, в якому враховується зміст інших корисних компонентів. Як правило, це молібден, вісмут, олово рідше мідь для молібдену величина перевідного коефіцієнта 0,8-1,3; вісмуту - 1,1-1,5; олова - 0,8-1,24 і міді - 0,02-0,06

Обгрунтування бортового змісту проводиться звичайно варіантним способом. Рудние тіла жильних і скарнових вольфрамових родовищ оконтуриваются по геологічних межах.

Високий рівень світового виробництва вольфраму в значній мірі забезпечується розробкою великих скарнових і рідше за штокверкових родовищ. Жильние і грейзеновие родовища, хоч і містять багаті руди, через обмеженість запасів грають в забезпеченні промисловість вольфрамом, хоч при освоєнні не вимагають великих капіталовкладень і можуть дати більш швидкий економічний ефект.

Геолого-еконамическая оцінка вольфрамового родовища проводиться на основі кондицій для обліку запасів: зміст триоксида вольфраму

(бортове і мінімально промислове), приведений до умовному триоксиду вольфраму. Глибина підрахунку запасів і економічно обгрунтовані контури кар'єру при відкритій здобичі, мінімальна потужність рудних тіл, максимальна потужність що безрудних або некондиційних прослоев включаються в подсчетний контур спосіб обліку попутних компонентів (первинні коефіцієнти на умовний WO3) граничні параметри для підрахунку запасів попутних компонентів. Коефіцієнт рудонасищенности і інш.

геолого-економічна оцінка здійснюється на більш ранніх стадіях вивчення вольфрамово-рудного об'єкта, засновуючись на запасах категорії С2і ресурсах категорії Р1, що отримуються на оцінній стадії з основою техніко-економічних міркувань (ТЕС) і обгрунтуванням доцільності розвідки родовища. У зв'язку з меншою достовірністю інформації, що є більш широке застосування знаходить принцип аналогії.

З великим використанням аналогій встановлюються вартісні показники (кап. Витрати, експлуатаційні витрати і т. п.) і параметри кондицій підрахунку запасів. У випадку коли за результатами ТЕС встановлюється, що через обмеженість запасів вольфрамових руд і попутні компоненти створення рентабельного горнодобивающего підприємства неможливе. Рекомендується зробити розрахунки при якій мінімальній кількості аналогічних запасів забезпечується рентабельна робота вольфрамового рудника. Лише після цього остаточно вирішують питання про необхідність подальшого проведення геологорозвідувальних робіт по забезпеченню приросту запасів.

У ТЕО кондицій оцінюють можливі екологічні наслідки освоєння родовища різними способами (підземним і відкритим). Пріоритет віддають схемі освоєння вольфрамового об'єкта, при якій шкодитися мінімальний економічний при умові раціонального використання і не тільки головного, але і супутнього корисних компонентів, що міститься в рудах.

Внаслідок доразведки родовища, зміни даних про його запаси, будови, зміни кон'юнктури на вольфрамову продукцію, може виникнути необхідність переоцінки родовища з урахуванням нових даних.