Общие сведения о металлургии вольфрама
Вольфрам открыт в 1781 г. К. В. Шееле при разложении кислотой минерала тунгстен (впоследствии названного шеелитом).
В 1783 г. был впервые получен металлический порошок вольфрама восстановлением его трехокисью углерода. Промышленное значение вольфрам приобрел лишь более ста лет спустя.
Вольфрам — самый тугоплавкий и один из наиболее тяжелых металлов, относится к VI группе периодической системы. Атомный вес его 183, 92; порядковый номер 74. Удельный вес вольфрама — 19,3, по внешнему виду компактный металл похож на сталь. Температура плавления вольфрама 3400±50°, температура кипения 5500—5900°. Главная валентность вольфрама 6.
На воздухе вольфрам устойчив, в присутствии влаги окисляется; заметное окисление наступает при температуре 400—500°, быстрое окисление с образованием высших окислов WO3 происходит при температуре 600—700°. С водородом вольфрам практически не взаимодействует вплоть до температуры плавления. На холоду устойчив против действия соляной, серной, азотной и плавиковой кислот любой концентрации, а также царской водки, растворяется он только в смеси плавиковой и азотной кислот; вольфрам интенсивно растворяется в щелочных расплавах при доступе воздуха с образованием вольфраматов.
Из большого количества химических соединений вольфрама наибольшее значение имеет трехокись вольфрама — вольфрамовый ангидрид WO3.
Вольфрамовый ангидрид — порошок лимонно-желтого цвета, является конечным продуктом переработки вольфрамового сырья.
Трехокись вольфрама не растворяется в воде, почти не растворима в кислотах, хорошо растворяется в щелочах и аммиаке. При нагревании в присутствии углерода или в токе водорода восстанавливается, давая карбид или чистый металл.
Соли типа MeWO4 — нормальные вольфраматы — имеют весьма важное значение в химии и технологии вольфрама, наиболее важны растворимые в воде вольфраматы щелочных металлов.
Из соединений вольфрама с галоидами наибольшее значение имеют его хлориды WCl6, WCl5, WCi4, WCl3, WCl2.
Вольфрам образует два карбида WC и W2C, отличающиеся высокой твердостью и высокими температурами плавления.
Около 80% производимого вольфрама используется в черной металлургии для производства ферровольфрама, который вводится в специальные вольфрамовые стали. Пользование резцами, изготовленными из этих сталей, позволяет повысить скорость обработки металлов в десятки раз по сравнению с резцами без добавки вольфрама. Эти стали получили название «быстрорежущих».
В настоящее время резцы из быстрорежущей стали уступают место резцам из металлокерамических твердых сплавов на основе карбидов вольфрама.
Металлический вольфрам применяется в виде нитей накаливания в осветительных электрических лампочках, в качестве антикатодов в рентгеновских трубках, в катодных лампах и других областях электроламповой промышленности, радио и рентгенотехнике.
Химические соединения вольфрама применяются в лакокрасочной промышленности для изготовления некоторых типов лаков и пигментов, устойчивых против действия света и применяемых в полиграфической, текстильной промышленности и в качестве химических катализаторов при получении синтетического бензина из бурых углей.