зміст

1.Загальні відомості 4 фізичні властивості вольфраму: 4

2.Області застосування 4

3. основні мінерали вольфраму 5

4.оценка родовищ при пошуках і розвідці 5

5. розробка родовищ 8

6.Полученіе металевого вольфраму та його сполук 9

1.Загальні відомості

Вольфрам входить до 4-ї групи періодичної системи Менделєєва. Його атомнийномер 74, атомна маса 183,85. Природний вольфрам складається з суміші п'ятиізотопів
Масові числа ізотопів: 180 182 183 184

186
Зміст природного суміші 0,13 26,31 14,28 30,64
28,64відповідно%

фізичні властивості вольфраму:

щільність 19,3 г/см3 твердість за Брінеллю 488 кг/мм2 температураплавлення 3410 оС, температура кипіння 5930 оС,електричний опір при 20 оС 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 немають. Радіус атома вольфраму-0,141 нм.
Кларк вольфраму земної кори складає по Виноградову, 0,00013 г/т. йогосередній 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. Учистому вигляді є метал сріблясто-білого кольору, схожий наплатину, при температурі близько 1600 оС добре піддається куванні і може бутивитягнутий в тонку нитку.
Вольфрам має високу стійкість: при кімнатній температурі не змінюєтьсяна повітрі; при температурі червоного розжарювання повільно окислюється в ангідридвольфрамової кислоти; в соляної, сірчаної та плавикової кислотах майже нерозчинний. У азотної кислоти і царській горілці окислюється з поверхні. Уплавикової суміші азотної кислоти розчиняється, утворюючи вольфрамовукислоту. З з'єднань вольфраму найбільше значення мають: триоксидвольфраму або вольфрамовий ангідрид, вольфромати, перекисні з'єднання ззагальною формулою ME2WOX. З'єднання з галогенами, сіркою і вуглецем.
Загальні світові запаси вольфраму (без Росії) становлять близько 7,5 млн. тонн,підтверджені запаси близько 4 млн. тонн. Найбільш великими запасамиволодіють: Казахстан, Китай, Канада і США. Світове виробництво вольфрамустановить 18-20 тисяч тонн на рік у 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 яклегуючий добавки, в твердих жароміцних сплавах, в електротехніці, ввиробництві кислототривких і спеціальних сплавів, в хімічнійпромисловості.
Довгий час більше 60% вольфраму використовувалося в металургії длявиготовлення інструментальних, нержавіючих легованих і спеціальнихсталей. Присадка вольфраму до сталі 1-20% додає їй міцність, твердість,тугоплавкої, самозакаліваемость, кислототривкі, підвищує межупружності і опір розтягування. В даний час 55% вольфраму ввигляді карбіду йде на виготовлення твердих сплавів, використовуваних для буровихкоронок фельер для волочіння дроту, штампів, пружин, деталейпневматичних інструментів, клапанів двигунів. Тверді сплави, що складаютьсяз вольфраму (3-15%), хрому (25-35%) і кобальту (45-65%) з домішкою 0,5 -
2,7% вуглецю, застосовуються для покриття сильно зношуються деталей.
Сплави вольфраму міддю і сріблом є хорошими контактними матеріаламиі застосовуються в робочих частинах рубильників, вимикачів і ін Сплаввольфраму (85-95%) з нікелем і міддю що володіє високою щільністю,використовується в радіотерапії для пристрою захисних екранів від гамма променів.

Металевий вольфрам застосовується для виготовлення ниток розжарювання велектролампи, електродів для водневої зварки, замінюючи платину, длянагрівачів високотемпературних електропечей, що працюють при температуріпонад 3000 оС, термопар, роторів у гіроскопах оптичних пірометрів длякатодів рентгенівських трубок, електровакумне апаратури, радіоприладів,випрямлячів і гальвонометров.
З'єднання вольфраму застосовуються як барвники, для додання тканинамвогнестійкості та водостійкий.
У США вольфрам використовується (%) 68 - у виробництві машин і устаткуваннядля металообробної, гірничодобувної та будівельної промисловості,
12 - для виготовлення ламп і світильників, 12 - в електроннійпромисловості і транспорті, 5 - в хімічних галузях і 3 - в іншихобластях.

3. основні мінерали вольфраму

Відомо 20 вольфрамових мінералів. Найбільш розповсюджені мінерали групивольфраміта і Шеєліт, що мають промислове значення. Рідше зустрічаєтьсясульфід вольфраміта - тунгстенсіт (WS2), а також окісноподобние з'єднання
- Тунгстіт, феро - і купротунгстіт, гідротунгстіт. Досить широкопоширені псіломелани, вади з високим вмістом вольфраму.
У екзогенних умовах утворюються мінерали групи вульфеніта: Штольц -
? PbWO4 ізоструктурний з шеелітом і його Моноклінна різновид-розп'ятий -
? PbWO4.
Група вольфраміта представлена мінералами ізоморфно ряду MnWO4 і FeWO4.

4.оценка родовищ при пошуках і розвідці

На площах що отримали в результаті регіональних досліджень оцінкупрогнозних ресурсів вольфрамо сировини за категоріями Р3і Р2 проводятьпошукові роботи.
Метою пошуків є виявлення родовищ вольфраму. Для цьогопроводять вивчення перспективної площі з складанням прогнозних картмасштабу 1:50 000 на геолого-структурнофаціальной основі, оконтурюванняорудіненія і встановлення факторів контролюючих його локалізацію.
Заздалегідь оцінюють параметри рудних тіл на поверхні ірозповсюдження зруденіння на глибину залягання рудопродуцірующіхмагматичних утворень, розміри, форму, комплексність і продуктивністьгеохімічних аномалій, вміст вольфраму та інших супутніхелементів в рудних тілах, ступінь окислення руд, контури зон, ділянокрудних перетинів з промисловими параметрами.
На ділянках розвитку потенційного зруденіння оцінюють прогнозніресурси по категорії Р2 і частково - Р1 і при хороших геолого -економічних показниках переходять до оціночних робіт. Метою оціночнихробіт є встановлення промислового значення зруденіння і вибіроб'єктів під проектування розвідки та експлуатації
Результатом оцінних робіт є наявність або відсутність комерційноговідкриття, яке обгрунтовують:
Геологічна карта ділянки в масштабах 1: 5 000 - 1: 2 000.
Структурно-літолого-фаціальні карти з розрізами.
Плани, розрізи і проекції рудних тіл.
Карта пошуково-оціночних критеріїв та ознак з відображенням чинниківрудолокалізаціі: рудовмещающіх літологічних комплексів і структур, фаційметасамотітов контурів рудних тіл і мінералізаціонних зон, елементівзональності мінеральних типів руд, літологічних ореолів елементів -індикаторів орудіненія, комплексних геофізичних аномалій.
Прогнозна карта на структурно-фаціальні основі з контурами промислових іпередбачуваних рудних тіл і принциповою моделлю родовища.
Підраховані ресурси категорії Р1, запаси категорії С2 і частково С1.
Дані про масштаби родовища і якості руд.
Техніко-економічні розрахунки доцільності розвідки та відпрацюванняродовища.
Основна мета розвідки, як початкової стадії розробки - обгрунтуванняпромислового значення родовища і очікуваних техніко-економічнихпоказників, складання проекту освоєння.
Для цього встановлюють:
Форми і розміри рудних тіл і їх запаси за категоріями С1 і С2, іноді ікатегорії В.
Межі родовища, його геолого-структурні особливості, прогнозніресурси категорії Р1.
Середній вміст і фазовий склад основних і супутніх компонентів.
Технологічні властивості руд, типи і сорти руд, ступінь витяганнявольфраму і супутніх компонентів з лабораторних і при необхідності --укрупненими проб.
Гірничотехнічні умови відпрацювання.
Гідрогеологічну обстановку родовища.
Геолого-економічні умови родовища, водо-та енергопостачаннямайбутнього підприємства, капіталовкладення, продуктивність по руді йконцентратів, собівартість продукції, рентабельність.
Технологія проведення геологорозвідувальних робіт на вольфрам залежить від завданьтієї чи іншої стадії, ландшафтно-геохімічної обстановки, вірогідногопромислового типу зруденіння.
Для виявлення та оцінки вольфрамових родовищ використовуютьсягеологічні геохімічні і геофізичні методи, гірничо-бурові роботи івипробування, мінералого-петрографічні і аналітичні методидосліджень. Залежно від детальності вивчення змінюється роль таспіввідношення застосовуваних методів.
Важливе значення при пошуках вольфраму придбали дистанційні методи,засновані на інтерпретації космо-і аерофотознімків, знятих у різнихспектрах. Ці дані дають важливий матеріал для розшифровки морфоструктурнихпозицій потенційних рудних об'єктів, дозволяючи більш централізованоорієнтувати пошуки.
Візуальні пошуки дозволяють виявляти прямі ознаки зруденіння у відкритихі частково відкритих районах. Цьому сприяють властивості вольфраміта ішееліта, які тривалий час зберігаються в умовах денудації. Руйнуваннявольфраміта в зоні окислення супроводжується утворенням по ньому тукнгстітаабо гідроксдов заліза, які містять підвищені концентрації вольфрамудіагностика вольфраміта звичайно не викликає ускладнень. Шеєліт стійкий взоні окислення, але іноді переходить у важко визначається борошнистоїрізновид. Тому для застосовуються люміноскопи, що використовуютьздатність шееліта до світіння в ультрафіолетових променях.
Шляхових метод дозволяє виявляти прямі ознаки вольфрамового оруденення.
Він є найбільш чутливим і володіє високою роздільноюздатністю. З його допомогою уловлюються зміст триоксид вольфрамуn * 10-6% і навіть n * 10-7%. "Знаки" в шляхових пробі перевищуютьчутливість експресного напівкількісний спектрального аналізу.
При пошуках вольфрамових родовищ застосовується літохіміческій метод завторинним і первинним ореолом розсіювання вольфраму і супутнімелементів.
Пошуки по вторинним ореолом застосовуються в районах розвитку відкритихореолів: осадосних, накладених, дифузійного і акумулятивного типів.
Це гумідних зони гірничо-тайгових областей, акумулятивно-денудаційнірівнини в помірно вологому і помірно Аридний клімат.
Пошукам по вторинним ореолом передує ландшафтно-геохімічних умов,складання відповідних карт і з'ясування положення представницькогогоризонту. Відбір проб проводитися з копушей і матеріалу свердловин. Пошукипо первинних ореолом застосовуються на голих територіях або ззастосуванням свердловин на закритих площах.
Геофізичні методи в комплексі з геологічними вирішують задачі виявленнясприятливих чинників зруденіння, його оконтурювання і оцінки прогнознихресурсів. При пошуку та оцінки вольфрамового оруденення обов'язковопроведення гравій і магніторазведкі, ефективне застосуванняелектророзвідувальні методів, гамма спектрометричного методу.
При пошуках вольфрамових руд успішно застосовується нейтронно-активаційназйомка на фтор. Хімічні методи превалюють на стадіях оцінки і розвідки.
З свердловинних методів на ряді зі стандартним комплексом каротажу (ПС, КС,кавернометрія інклінометроія, гамма-каротаж), ефективний каротаж магнітноїсприйнятливості (КМВ), метод заряду (МЗ) метод викликаних потенціалів (МВП),
МЕП, рентгенорадіометріческій каротаж (РРК).
Ефективно також застосування гамма-гамма-плотносного (ГГК-П) і гамма-гамма -селективного каротажу (ГГК-С).
Гірничо-бурові роботи є невід'ємною частиною пошуків і розвідки їхпризначення-встановлення геохімічних і геофізичних аномалій,підтвердження прогнозу, розтин рудних тіл в корінному заляганні іпростежування орудіненія на глибину, для оцінки промислового значеннявиявленого орудіненія і підрахунку запасів. Одночасно ці роботивикористовуються для геологічного вивчення родовища, оцінки якостіпервинних руд, відбору мінералогічних і технологічних проб.
Розвідка родовищ залежно від ландшафтно-геохімічних умовздійснюється системою бурових свердловин в комбінації з проходки шурфів зразсічка, а в умовах різко розчленованого рельєфу - штолень з системоюквершлагами з разсічка, що перетинають рудне тіло.
Для вивчення якості орудіненія, характеру його розподілу іоконтурювання проводиться бороздовое випробування гірських вироблень коріннихоголень і кернового в свердловинах. Штуфное випробування єдопоміжним. Скловое і точкове випробування застосовуються для відборугеохімічних проб. Для вивчення хімічних властивостей руд і розробкитехнологічних схем проводиться відбір технічних проб.

5. розробка родовищ

Залежно від умов залягання, типу і морфології вольфрамовихродовищ для їх розробки використовуються підземні, відкриті ікомбіновані способи.

Відкриті гірничі роботи

Відкриті гірські роботи набули широкого поширення в країнах СНД і закордоном. Відкритим способом розробляється Інкурское, Спокойнінское, Бом-
Горхонское родовища в Росії, родовища Флет-Рівер в Канаді, Кінг-
Айленд в Австралії і ін Продуктивність відкритих розробок досягаєдесятки і більше тисяч тонн на добу, коефіцієнт вскриші на окремихкар'єрах - 10 м3/т, втрати руди - 7% і разубожіваніе до 30%. Однак усередньому показники значно сприятливою: коефіцієнт вскриші1-2 м3/т,
Втрати 2-5% і разубожіваніе 3-5%.
Технологія відкритих гірських робіт мало відрізняється від технології видобуткуінших типів скельних руд. Отбойка руди проводиться буропідривнихроботами. Для транспорту руди і вскриші застосовують автомобільний,залізничний і контейнерний транспорт. Структура експлуатаційних витратна видобуток руд становить (%):< br>Буропідривні роботи - 10-15.
Екскавація - 15-25.
Транспорт - 40-50.
Отвалообразованіе - 15-20.

Підземні роботи

Підземні роботи для видобутку вольфрамових руд також отримали широкепоширення. Цим способом відпрацьовуються Акчатауское (Казахстан),
Інгічкінское (Узбекистан) родовища, родовище Схід 2 і ін в
Росії. За кордоном підземні роботи застосовують у Канаді, США, Австралії,
Болівії, Португалії та ін
Для відробітку рудних тіл використовують системи шарового обвалення із закладкоювиробленого простору, магазінірованіем руди та ін

Комбінований спосіб

Комбінований спосіб відробітку родовищ набув поширення дляпотужних, крутопадаючих тел. Він застосовується в країнах СНД, Австралії, Туреччини,та ін
Собівартість руди і капітальні вкладення при комбінованому способівидобутку майже завжди є найбільш сприятливим, ніж при підземномуспособі відробітку родовищ.

6.Полученіе металевого вольфраму та його сполук

В даний час відсутні методи безпосереднього одержання вольфрамуз концентратів. Тому спочатку з концентрату отримують проміжніз'єднання, з яких потім виділяють металевий вольфрам. Отриманняякого включає: розкладання концентратів і перехід вольфраму вз'єднання, з якого він відокремлюється від супроводжуючих його елементів.
Виділення чистого хімічної сполуки вольфраму (вольфрамової кислоти) зподальшим виробництвом металевого вольфраму.

7.Іспитаніе якості сировини

Якість вольфрамових руд оцінюється в залежності від можливих областейзастосування вольфрамових концентратів, стандартів і технічних умов наних, а також з урахуванням вилучення супутніх або отримання попутнихконцентратів. Проводять повний аналіз елементного складу сировини, що дозволяєвстановити концентрацію вольфраму та інших корисних компонентів дляотримання попутних продуктів, що впливають на загальну промисловуоцінку руд і родовищ в цілому, на вибір технології комплексноговикористання, величину мінімально промислового і бортового змістівтрехокісі вольфраму і попутних компонентів. Детальність вивченнявідповідає категорії запасів руд в родовищах, оскільки навітьнікчемні змісту попутних компонентів можуть представляти промисловийінтерес і істотно підвищити цінність родовищ. При вивченнімінералогічній характеристики сировини, крім кількісного хв?? ральногоскладу, встановлюється характер взаємодії мінералів, розмір їхасоціацій і текстурної-структурні параметри. Елементарна імінералогічна характеристика сировини повинні бути достатніми для оцінкийого технічних властивостей, вибору методів збагачення, а також виділенняголовних природних і технологічних типів і різновидів руд івизначення видобутих компонентів. У рудах вольфрамових родовищ зпопутних корисних компонентів представляють цінність Каситерит, молібдену,Повелл, вісмутін, Халькопірит, гаденіт, Сфалерит, берил, золото. Крімперерахованих компонентів, представлених самостійними мінералами іможуть бути витягнутими в концентрати, часто є цінними індій іскандій, що знаходяться у вигляді ізоморфні домішок у вольфраму іКаситерит, в молібдену і халькоперіте. Комплектність використанняВольфрам сировини оцінюється за допомогою коефіцієнта, визначеного яквідношення валової вартості компонентів у погашених запасах.
Технологія збагачення вольфрамових руд проводиться експериментально натехнологічних пробах, відібраних за заздалегідь розробленим програмі іплану випробування. Вимоги до гатунку визначаються організаціями, якіпроводять технологічні випробування і проектування промислового об'єкта.
Маса проб залежить від обраних методів збагачення верхньої межікрупності шматків і потужності установок, на яких проводяться випробування.
Обсяг випробувань обогатімості залежить від їхньої мети. Якщо родовище, рудиякого вивчаються, перебувають у стадії пошуків, то достатньо показатиможливість отримання концентратів за традиційними схемами збагачення.
На оціночної стадії необхідно провести дослідження обогатімості по повнійсхемою, на представницької по гранулометричному і речовинного складупробі руди в напівпромислових масштабі на зворотному воді.
При оцінці якості вольфрамового сировини разведуемих родовищвикористовують геолого-технологічне картування, яке дозволяє намалогабаритних пробах, що відбираються від усього обсягу родовищ, визначитиприродні різновиди, технічні сорти, закономірності розміщення,визначити їх технологічні властивості та обогатімость.
Так як в переробку залучаються все більш і більш бідні вольфрамовіруди, то особливого значення набувають попередні методи концентріціі.
Технологічна оцінка вольфрамового сировини супроводжується розробкоюспособів безпечного складування і утилізації. Твердих відходів,знешкодження стоків, рекультивації порушених земель.

7.Геолого-економічна оцінка родовищ.

Еффектівнвность освоєння родовища визначається системою економічнихпоказників, що відображають співвідношення витрат (з урахуванням податків) і вартостівитягуваної товарної продукції. Критеріями ефективності освоєння служатьтермін окупності капітальних вкладень і їх рентабельність. Оптимальнавеличина даних показників встановлюється з урахуванням інтересівпередбачуваного інвестора і раціонального використання надр.
Специфіка оцінки родовищ вольфраму визначається їх особливостями. Дляштокверкових і стратіформних родовищ з вкраплені розподіломкорисних мінералів характерний відсутність чітких меж, яківстановлюються лише за даними випробування по встановленому в кондиціяхумовного змісту триоксид вольфраму, в якому враховується змістінших корисних компонентів. Як правило, це молібден, вісмут, олово рідшемідь для молібдену величина переказного коефіцієнта 0,8-1,3; вісмуту - 1,1 -
1,5; олова - 0,8-1,24 і мідь - 0,02-0,06
Обгрунтування бортового змісту проводиться звичайно варіантних способом.
Рудні тіла жильних і скарнових вольфрамових родовищ контурнихза геологічними кордонів.
Високий рівень світового виробництва вольфраму значною міроюзабезпечується розробкою великих скарнових і рідше штокверковихродовищ. Жильні і грейзеновие родовища, хоча і містять багатіруди, через обмеженість запасів грають в забезпеченні промисловостівольфрам, хоча при освоєнні не вимагають великих капіталовкладень і можутьдати більш швидкий економічний ефект.
Геолого-еконаміческая оцінка вольфрамового родовища проводиться наоснові кондицій для обліку запасів: зміст триоксид вольфраму
(Бортове і мінімально промислове), приведене до умовного триоксидвольфраму. Глибина підрахунку запасів і економічно обгрунтовані контурикар'єра при відкритій здобичі, мінімальна потужність рудних тіл, максимальнапотужність безрудних або некондиційних прошарку що включаються в подсчетнийконтур спосіб обліку попутних компонентів (первинні коефіцієнти наумовний WO3) граничні параметри для підрахунку запасів попутнихкомпонентів. Коефіцієнт рудонасищенності та інгеолого-економічна оцінка здійснюється на більш ранніх стадіяхвивчення вольфрамово-рудного об'єкту, грунтуючись на запасах категорії С2 іресурси категорії Р1, одержуваних на оціночної стадії з підставою техніко -економічних міркувань (ТЕС) та обгрунтуванням доцільності розвідкиродовища. У зв'язку з меншою достовірністю наявної інформації більшешироке застосування знаходить принцип аналогії.
З великим використанням аналогій встановлюються вартісні показники
(кап. Витрати, експлуатаційні витрати і т.п.) і параметри кондиційпідрахунку запасів. У разі коли за результатами ТЕС встановлюється, що черезЧерез обмеженість запасів вольфрамових руд і попутних компонентів створеннярентабельного гірничодобувного підприємства неможливо. Рекомендуєтьсяпровести розрахунки за будь-мінімальній кількості аналогічних запасівзабезпечується рентабельна робота вольфрамового рудника. Лише після цьогоостаточно вирішують питання про необхідність подальшого проведеннягеологорозвідувальних робіт із забезпечення приросту запасів.
В ТЕО кондицій оцінюють можливі екологічні наслідки освоєнняродовища різними способами (підземним і відкритим). Пріоритет віддаютьсхемою освоєння вольфрамового об'єкту, при якій наноситися мінімальнийекономічний шкоду за умови раціонального використання і не тількиголовного, але й супутніх корисних компонентів, що містяться в рудах.
У результаті дорозвідки родовища, зміни даних про його запаси,будови, зміни кон'юнктури на вольфрамову продукцію, може виникнутинеобхідність переоцінки родовища з урахуванням нових даних.