Мазмұны

1.7 Металдық вольфрам мен молибден ұнтақтарын өндіру

құрамы (микроскопиялық әдіс)

Вольфрамат маркасы*	вольфрам ұнтақтарының құрамы, %, дәннің мөлшері, мкм				Бірлік дәндерінің максималды мөлшері, г/см³	Үйінді массасы,г/см³
	0-1	1-2	2-3	3-4
ВА	46	36	16	2	5	<2,15
ВА(ұсақ түйіршікті)	60	26	13	0	3	1,3-1,8
ВТ	40	34	21	5	4	>2,5
*ВА-кремнийлі-сілтіліжәне\(\small \text{Al}_2\text{O}_3\)-сымдарыншығаруғаарналғанқоспаларыбарвольфрам;ВТ-тазавольфрам(қоспаларыжоқ)

Газ фазасы арқылы тасымалданатын бөлшектердің өсуіне жоғарыда аталған барлық бес фактор ықпал етеді.
Вольфрам өндіруге арналған вольфрам ұнтақтары 5-кестеде көрсетілгендей гранулометриялық құрамға ие.

Молибден үшоксидінің сутегімен тотықсыздануы
Молибден үшоксидін сутегімен тотықсыздандырғанда процесс негізінен екі сатыда өтеді:
\[
\begin{align*}
\small \text{MoO}_3 + \text{H}_2 & \rightleftharpoons \text{MoO}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad (1.66), \\
\small \text{MoO}_2 + 2\text{H}_2 & \rightleftharpoons \text{Mo} + 2\text{H}_2\text{O} \quad (1.67).
\end{align*}
\]
(1.66) реакция - экзотермиялық (∆H°298 -84 кДж/моль), ал (1.67) реакция - эндотермиялық (∆H°298 = +105,1 кДж/моль). Төменде екі сатылы тотықсызданудың тепе-теңдік константа мәндері келтірілген (\(\small K_t = \frac{P_{\text{H}_2\text{O}}}{P_{\text{H}_2}}\)):

t, ℃	400	427	600	645	800	927
Kт, I кезең	\(\small 5,0 \times 10^7\)	-	\(\small 1,7 \times 10^6\)	-	\(\small 1,58 \times 10^5\)	-
II кезең	-	0,076	-	0,0234	0,389	0,55

Kт -ның жоғары мәндеріне сәйкес тотықсызданудың бірінші кезеңі төмен температурада (450-550 ℃) жүреді. Ал екінші кезеңде Kт -ның төмен мәндеріне байланысты жоғары температурада (900 - 1100 ℃) құрғатылған сутегімен бірге жүреді. Өндірістік тәжірибеде молибден үшоксидінің тотықсыздануы екі немесе үш сатыда жүреді. Бірінші кезең (\(\small \text{MoO}_3 \rightarrow \text{MoO}_2\)) қайықшалар қозғалатын пештің құбыр бойымен температураны көтеру (450 - ден 650 ℃-қа дейін) арқылы өтеді. Ал \(\small \text{MoO}_2\) түзілуі негізінен 550 ℃ дейін аяқталуы керек, өйткені аралық оксидтер \(\small \text{MoO}_3\) пен 550-600 ℃ температурада жеңіл балқитын эвтектика түзеді.
Тотықсызданудың екінші кезеңінде (\(\small \text{MoO}_2 \rightarrow \text{Mo}\)) пеш құбырлары бойындағы температура 650-ден 950 ℃-қа дейін көтеріледі, бұл жерде шықтану нүктесі (-40) + (-50 ℃)-қа келетін жақсы құрғатылған сутегі қолданылады. Екінші сатыдағы қайықшалардың жүру жылдамдығы бірінші сатыға қарағанда шамамен 2 - 2,5 есе төмен, ал сутегі шығыны 1,5 - 2 есе жоғары. Екінші реттік тотықсыздандырудан кейін молибден ұнтақтарында 0,5 - 1,5% оттегі болады. Оттегінің мөлшерін азайту үшін кейде 1000-1100℃ температурада қосымша үшінші реттік тотықсыздандыруды жүргізеді.
MoО3 тотықсыздандырудың бірінші және екінші кезеңі жоғарыда сипатталған көп құбырлы пештерде жүреді. Тотықсызданудың бірінші кезеңіне үздіксіз жұмыс істейтін барабанды пештерді де қолданады. Процестің жоғары температурасына байланысты тотықсызданудың үшінші кезеңі құбырларды тотығудан қорғау үшін сутегімен толтырылған, тығыздалған қаптамасы бар құбырлы пештерде жүзеге асады.
Үшінші реттік тотықсызданудан кейін молибден ұнтақтарында 0,25-0,3% оттегі кездеседі және келесідей орташа гранулометриялық құрамға ие болады:

Дән мөлшері, мкм	<0,6	0,6-1,2	1,6-1,8	1,8-2,4
Фракциялардың үлесі, %	40-60	20-30	10-20	1-3

Молибден ұнтақтарының орташа мөлшері (0,5 - 2 мкм) вольфрам ұнтағы бөлшектерімен салыстырғанда кіші, бұл тотықсызданудың бірінші кезеңінің төмен температурада өтетініне байланысты.