Получение вольфрама, свойства вольфрама

Получение металлического молибдена и вольфрама и производство твердых сплавов относят к специальной отрасли металлургии, так называемой "порошковой металлургии", или металлокерамике.Рассмотрим далее примеры производства вольфрама. Трехокись вольфрама восстанавливают в токе водорода. Восстановленный водородом вольфрам отличается высокой чистотой и применяется дли изготовления вольфрамовой проволоки для нитей накаливания электроламп и других изделий из чистого металлического вольфрама. Так как высокая температура плавления вольфрама не позволяет получать изделия из него отливкой, то для изготовления компактного металла прибегают к прессованию металлического порошка в "штабики", которые затем спекаются и свариваются при помощи электрического тока при температуре, близкой к температуре плавления вольфрама. Полученный таким путем вольфрам хорошо поддается механической обработке.

 

Если металлический вольфрам предназначается для изготовления твердых сплавов на основе карбида вольфрама, то восстановление трехокиси можно вести углеродом. Некоторое количество карбида вольфрама, образующееся при восстановлении углеродом, не мешает дальнейшей обработке, поскольку следующей операцией явялется именно получение карбида вольфрама.Последний получается в виде порошка, из которого после смешения с цементирующими ( кобальт, иногда никель) и связующими ( раствор каучука в бензине) веществами прессуются изделия желаемой формы. После спекания, которое ведется при температуре несколько ниже температуры плавления цементирующего металла, получаются сплавы, отличающиеся высокой твердостью и применяющиеся в качестве резцов, насадок для инструментов, фильер для протяжки проволоки и.т.д. Следует отметить, что до настоящего времени металлокерамический способ явялется самым эффективным промышленным методом производства компактного металлического вольфрама, так как другие методы еще недостаточно исследованы и не получили должного развития. Например фирма "Дженераль Электрик" получает вольфрам высокой чистоты (99,99%) и изготовляет слитки из него путем электроплавки с плавящимся электродом.

 

Электролитическое получение вольфрама из водных растворов. Трудность выделения металлического вольфрама из водных растворов заключается,с одной стороны, в том, что вольфрам представляет собой в растворах своих солей не катион, а анион, движение которого к катоду, естественно затрудняется. Это затруднение пытаются обойти, применяя различные комплексообразователи, образующие положительно заряженные ионы с участием в них вольфрама. Другое затруднение заключается в сравнительно невысоком перенапряжении для водорода на вольфраме, вследствие чего выделение водорода преобладает над выделением металла на катоде. В качестве катода применяется железо, медь или сталь, а в качестве анода- никель. Вследствие анодного растворения никеля концентрация его в ванне поддерживается более или менее постоянной. Концентрация вольфрама поддерживается при длительной работе ванны за счет вольфрамовой кислоты, помещаемой в сухом виде на дно ванны и постепенно растворяющейся в аммиаке, который, как указано, добавляется в ванну в довольно большом количестве.Электролитическое получение металлического вольфрама возможно из расплавленных сред. Было предложение проводить электролиз в расплавах буры, в которых вольфрамовый ангидрид хорошо растворяется, с добавлением фтористых солей. Ученые же разработали метод не вольфрамового ангидрида, а непосредственно вольфрамового концентрата в расплаве борно- или фосфорнокислых солей щелочных металлов. Процесс электролиза может быть использован для так называемой электрополировки металлов, заключающейся в анодном растворении поверхностного слоя металла.

 

Свойства вольфрама можно подробнее узнать, перейдя по ссылке вольфрам свойства.

 

Быстрой и очень качественной реакцией на вольфрам, которой пользуются как для установления присутствия вольфрама в минералах и рудах, так и для контроля производства вольфрамового ангидрида, является следующая; к исследуемой пробе измельченного вольфрама (минерала или к раствору), в котором предполагается присутствие чистого вольфрама, добавляется несколько капель раствора хлористого олова в соляной кислоте или металлический цинк и соляная кислота. При этом происходит восстановление вольфрама за счет олова или цинка, сопровождающееся образованием вольфрамовой сини.

 

Для определения вольфрама в очень богатых рудах и концентратах применяется обычно весовой метод. Весовой метод основан на выделении вольфрама в осадок в виде вольфрамовой кислоты или другого малорастворимого соединения, чаще всего вольфрамата ртути.Малая растворимость вольфрамовой кислоты в не слишком концентрированных кислотах позволяет выделять ее почти количественно из кислых растворов.