周期表で W と略されるタングステンは、その優れた物理的および化学的特性で知られる希少価値の高い金属です。 タングステン鉱石とは、タングステンを化合物の形で含む天然の岩石または鉱物を指します。 タングステンは、通常、次のようなタングステン酸塩の形で自然界に存在します。 シーライト (CaWO4) および鉄マンガン石 [(Fe,Mn)WO4]。 融点が高く、熱伝導性、電気伝導性に優れ、強度と硬度に優れているため、様々な用途に広く使用されている重要な工業用金属です。

タングステンの使用の歴史は古く、18 世紀にまで遡ります。 当初は合金鋼の製造に使用されていましたが、時間の経過とともにその用途は広範囲に拡大しました。 タングステンは、融点と導電率が高いため、電線、電球、電気接点の製造によく使用されます。 また、その並外れた強度と耐久性により、航空宇宙産業や防衛産業において高速度鋼工具、ミサイル部品、徹甲弾の製造に広く使用されています。

タングステン鉱石は通常、鉱床の場所と品質に応じて、地下または露天掘りの採掘方法で抽出されます。 抽出後、鉱石は粉砕、粉砕、浮遊選鉱などのさまざまな技術を通じて処理され、タングステン鉱物と他の不純物が分離されます。 抽出されたタングステン精鉱は、さらに酸化タングステンに加工されます。酸化タングステンは、タングステン金属およびその合金の製造に使用される主要な中間生成物です。

タングステンは、入手可能性が限られており、多くの現代技術において重要であるため、重要かつ戦略的な金属と考えられています。 そのため、タングステンの採掘と加工には、責任ある抽出と使用を保証するための厳しい環境規制と持続可能性の実践が課せられます。 タングステン鉱石の世界の生産量は他の金属に比べて相対的に少なく、最大の生産国は中国で、次いでロシア、カナダ、ボリビアが続く。

結論として、タングステン鉱石は、優れた物理的および化学的特性を持つ金属であるタングステンを抽出するために採掘および加工される貴重な資源です。 タングステンは幅広い産業用途があり、多くの現代技術にとって不可欠です。 この貴重な金属の持続可能性と将来の入手可能性を確保するには、責任ある採掘と加工の実践が重要です。

ウルフラマイト

地質学と鉱物学

タングステン鉱石は通常、他の鉱石と結合して発見されます。 ミネラル > さまざまな地質環境で。 地質と 鉱物学 タングステンの 鉱床 デポジットの種類によって異なりますが、主に次の XNUMX つのタイプに分類できます。 スカルン、静脈/ストックワーク、斑岩。

  1. スカルン 預金: スカルン鉱床 形成されるとき 熱水流体 他の鉱物の中でも特にタングステンが豊富で、炭酸塩が豊富な岩石と相互作用します。 石灰岩 or 大理石。 灰重石や鉄マンガン石などのタングステン含有鉱物がスカルン岩に沈殿し、鉱体を形成することがあります。 スカルン鉱床は通常、熱水流体が周囲の岩石を変化させ、明確な鉱物集合体を形成した接触変成帯によって特徴付けられます。
  2. 鉱脈・ストックワーク堆積物: 静脈/ストックワークの堆積物は、タングステンを豊富に含む流体が亀裂や亀裂に侵入することによって形成されます。 欠点 地球の地殻の中で。 これらの流体はタングステンを含む鉱物を堆積させ、鉱脈状の構造またはストックワークとして知られる鉱化された亀裂のネットワークを形成する可能性があります。 静脈/ストックワークの堆積物は通常、次の場所で見つかります。 花崗岩 または他の貫入岩、また、次のような他の鉱物も含まれる場合があります。 石英, モリブデナイト, ホタル石、タングステン鉱物に加えて。
  3. 斑岩鉱床: 斑岩堆積物は、斑岩として知られる大きな火成体へのタングステンに富んだ流体の貫入によって形成されます。斑岩は通常、マグマ弧または沈み込み帯に関連しています。 これらの流体は、タングステン含有鉱物を、次のような他の鉱物とともに堆積させる可能性があります。 , ゴールド、斑岩岩中にはモリブデンが含まれています。 斑岩鉱床は、播種された鉱化パターンによって特徴付けられます。 鉱石鉱物 鉱脈に集中するのではなく、岩石全体に広がっています。

タングステン鉱床で見つかる最も一般的なタングステン鉱物は灰重石 (CaWO4) と鉄重石 [(Fe,Mn)WO4] です。 シーライトはタングステン酸カルシウムの鉱物であり、スカルンおよび鉱脈/ストックワークの鉱床で通常見出され、一方、鉄マンガンタングステン酸塩鉱物はタングステン酸鉄マンガンであり、鉱脈/ストックワークおよび斑岩の鉱床で通常見出されます。 少量で発生する可能性のある他のタングステン鉱物には、フェルベライト、ヒューブネライト、タングステンなどがあります。

タングステン鉱床の鉱物学は、鉱石からタングステンを抽出するために使用される処理方法を決定する重要な要素です。 鉱物が異なれば、タングステン鉱物を濃縮して不純物を除去するために、重力分離、浮遊選別、磁気分離などの異なる選鉱技術が必要になる場合があります。

全体として、タングステン鉱床の地質と鉱物学は、鉱床の種類と場所に応じて大きく異なる可能性があり、これらの要因を理解することは、タングステン鉱石の探査、抽出、加工にとって非常に重要です。

ウルフラマイト

一般的なタングステン (W) 鉱石鉱物

タングステン (W) 鉱床には、さまざまなタングステン含有鉱物が含まれていますが、最も一般的なものは灰重石 (CaWO4) と鉄マンガン重石 [(Fe,Mn)WO4] です。 これらの鉱物はタングステン生産の主な供給源であり、通常はさまざまなタイプの鉱床や地質環境で見つかります。

  1. シーライト (CaWO4): シーライトはタングステン酸カルシウムの鉱物であり、最も一般的なタングステン鉱物です。 通常、次のように形成されます。 熱水鉱床、スカルンや静脈/ストックワークの堆積物など。 シーライトは通常、無色から淡黄色ですが、茶色、オレンジ、緑色の色合いのものもあります。 比重は 5.9 ~ 6.1 と比較的高く、重力分離技術を使用して他の鉱物から分離するのは比較的簡単です。
  2. ウルフラマイト [(Fe,Mn)WO4]: ウォルフラマイトは鉄マンガンタングステン酸塩鉱物であり、タングステンのもう 7.1 つの重要な供給源です。 通常、熱水脈/ストックワーク鉱床で形成されますが、斑岩鉱床でも発生する可能性があります。 ウルフラマイトは通常、暗褐色から黒色で、比重が 7.5 ~ XNUMX と高く、比較的重いです。 ウルフラマイトは、さまざまな比率でさまざまな化学組成を持つことができます。 (Fe)と マンガン (Mn) は、Fe:Mn 比に基づいて、Fe の含有量が多いフェルベライトと、Mn の含有量が多いヒューブネライトの XNUMX 種類に大別されます。
  3. フェルベライト [FeWO4]: フェルベライトはタングステン酸鉄鉱物であり、鉄含有量が高い鉄マンガン重石の一種です。 これは通常、静脈/ストックワークの堆積物で発生し、色は暗褐色から黒色です。 フェルベライトは比重が 7.4 ~ 7.6 と高く、石英などの他の鉱物と結合することがよくあります。 マイカ、蛍石。
  4. ヒュブネライト [MnWO4]: ヒューブネライトはタングステン酸マンガン鉱物であり、マンガン含有量がより高い別のタイプの鉄マンガン石です。 これは通常、静脈/ストックワークの堆積物で発生し、色は暗褐色から黒色です。 ヒューブネライトは比重が 7.1 ~ 7.3 と高く、石英、雲母、蛍石などの他の鉱物と関連付けられることがよくあります。

これらはタングステン鉱床で見つかる最も一般的なタングステン鉱物ですが、タングステン (WO3・H2O) やタングステン鉱床などの他のタングステン鉱物も含まれます。 シュトルザイト (PbWO4) も少量発生する可能性があります。 タングステン鉱床の特定の鉱物学は地質環境によって異なる場合があり、これらの鉱物の組成と特性を理解することはタングステン鉱石の抽出と加工にとって重要です。

シーライト

発生と分布

タングステン (W) 鉱床は世界中のさまざまな地域で発見されており、一部の国はタングステンの主要生産国です。 タングステン鉱床の発生と分布は、地域の地質と地殻変動の歴史に密接に関連しています。 タングステン鉱床は通常、特定の種類の岩石や地質環境に関連しており、主な鉱石形成プロセスにはマグマ、熱水、変成プロセスが含まれます。

  1. マグマ鉱床: タングステンは、溶岩の冷却と結晶化によって形成される花崗岩やペグマタイトなどのマグマ貫入物に集中することがあります。 タングステンを豊富に含むマグマは結晶化して灰重石や鉄鉛鉱などのタングステン含有鉱物を形成し、貫入内の特定のゾーンに蓄積する可能性があります。 マグマのタングステン鉱床は比較的まれですが、高品位で経済的に重要な場合があります。
  2. 熱水堆積物: 熱水と流体を伴う熱水プロセスにより、鉱脈やストックワーク システムにタングステン鉱物が堆積する可能性があります。 これらの熱水鉱床は、次のようなさまざまな種類の岩石で発生します。 堆積岩, 変成岩, 火成岩。 タングステン水熱鉱床は通常、スカルン、グライゼン、石英鉱脈などの特定の種類の鉱化系と関連しており、多くの場合、次のような他の金属鉱石と組み合わせて形成されます。 スズ、銅、モリブデン。
  3. 変成鉱床: タングステンは、変成プロセス中にも濃縮される可能性があります。 変更 熱、圧力、化学反応による既存の岩石の破壊。 変成タングステン鉱床は、核などの高度な変成作用を伴う領域で形成されることがあります。 範囲または異なる種類の岩石間の接触帯。 変成タングステン鉱床は通常、片岩や片麻岩などの特定の種類の変成岩に関連しており、高グレードと低グレードの両方の変成地形で見つかります。

タングステン鉱床の分布は広範囲に及び、主な生産国には中国、ロシア、カナダ、ボリビア、ポルトガルが含まれます。 中国は最大のタングステン生産国であり、世界のタングステン生産のかなりの部分を占めています。 ロシアやカナダなどの他の国々にも、重要なタングステン資源と生産があります。 タングステン鉱床は、少量ではありますが、世界中の他の地域でも発見されています。

タングステン鉱床は、その品位、鉱物学的性質、経済的実行可能性の点で大きく異なる可能性があることに注意することが重要です。 一部の鉱床には、簡単に抽出して処理できる高品位の鉱石が含まれる場合がありますが、他の鉱床には、より複雑でコストのかかる抽出方法が必要な低品位の鉱石が含まれる場合があります。 タングステン鉱床の発生と分布は、新しい鉱床が発見され、抽出と処理の技術が進歩し続けるにつれて常に進化しています。

フェルベライト

抽出と処理

タングステン鉱石の抽出と処理には、採掘、鉱石選鉱、冶金処理などのいくつかの段階が含まれます。 使用される具体的な方法は、タングステン鉱石の種類とグレード、鉱床の経済的および環境的考慮事項に応じて異なります。

  1. 鉱業: タングステン鉱床は地表下のかなりの深さで見つかることが多いため、タングステン鉱石は通常、地下採掘方法で抽出されます。 これには、鉱体にアクセスするためのトンネルや立坑の掘削が含まれます。 鉱床の特性に応じて、採掘方法には露天掘り採掘、切り盛り採掘、ブロック洞窟掘削などが含まれます。 鉱石は通常、さらなる処理のために地表に輸送されます。
  2. 鉱石の選鉱: 鉱石が地表に出てくると、通常、不純物を除去して鉱石をより高いグレードにグレードアップする選鉱処理が行われます。 タングステン鉱石の一般的な選鉱方法には、重力選別、磁気選別、および浮遊選別が含まれます。 粗粒タングステン鉱石にはジギングや振動台などの重力分離法が一般的に使用されますが、鉱石から磁性鉱物を除去するには磁気分離を使用できます。 浮遊選鉱は、細粒のタングステン鉱石を脈石鉱物から分離するためによく使用されます。
  3. 冶金加工: 選鉱後、タングステン鉱石は冶金学的方法でさらに処理されて、タングステン精鉱が得られます。これは、さらなる下流の処理に使用される最終製品です。 タングステン精鉱を製造する最も一般的な方法は、焙煎と浸出です。 焙煎には、濃縮物を高温に加熱してタングステン鉱物をタングステン酸に変換することが含まれます。タングステン酸は水または他の化学薬品で浸出して、可溶性タングステン酸を溶解します。 得られた溶液をさらに処理して、タングステンの主な商品であるパラタングステン酸アンモニウム (APT) または三酸化タングステン (WO3) を生成することができます。
  4. その他の処理方法: 特定の要件や用途に応じて、タングステン製品をさらに精製するために追加の処理方法が採用される場合があります。 たとえば、APT は還元と呼ばれるプロセスを通じてタングステン金属に変換できます。このプロセスでは、水素または炭素を使用して APT をタングステン粉末に還元します。 タングステン粉末は、粉末冶金技術によってさらに加工されて、タングステン合金、タングステンカーバイド、タングステンフィラメントなどのさまざまなタングステン製品を製造できます。

タングステン鉱石の採掘と加工は、土地の撹乱、水質汚染、労働安全衛生の問題など、環境的および社会的影響を与える可能性があることに注意することが重要です。 これらの影響を最小限に抑え、タングステン鉱石の持続可能な採掘と加工を確保するには、規制の順守、採掘地域の埋立と修復、責任ある廃棄物処理など、適切な環境および社会管理慣行を実施する必要があります。

石英入りヒューブナーライト

特性と特徴

タングステン (W) は、その優れた特性と特徴で知られる希少で緻密な金属元素です。 タングステンの主な特性には次のようなものがあります。

  1. 高融点: タングステンは、既知の元素の中で最も高い融点を持ち、その融点は摂氏 3,422 度 (華氏 6,192 度) です。 そのため、材料が極度の熱に耐える必要がある航空宇宙産業や防衛産業などの高温用途に最適です。
  2. 高密度: タングステンは最も密度の高い元素の 19.3 つで、密度は XNUMX グラム/立方センチメートルです。 密度が高いため機械的強度や靱性に優れており、重機や装置などの用途に適しています。
  3. 硬度と耐摩耗性: タングステンは非常に硬く耐摩耗性の高い材料で、形状や組成にもよりますが、モース硬度は 7.5 ~ 9.5 です。 タングステンは、その高い硬度と耐摩耗性により、切削工具、研磨剤、耐摩耗性コーティングに一般的に使用されています。
  4. 優れた導電性: タングステンは導電性が高く、電気・電子用途に適しています。 タングステンは、電線、白熱灯のフィラメント、電気接点や電極の製造によく使用されます。
  5. 良好な熱伝導率:タングステンは熱伝導率が高く、熱伝導に優れた素材です。 タングステンは、電子機器用ヒートシンクの製造や航空宇宙産業などの高温用途に使用されます。
  6. 耐薬品性:タングステンは化学的腐食に対する耐性が高く、腐食環境での使用に適しています。 タングステンは、化学および石油化学産業だけでなく、過酷な化学環境に耐える必要がある電線やコンポーネントの製造でもよく使用されます。
  7. 低熱膨張係数: タングステンは熱膨張係数が低いため、加熱してもほとんど膨張しません。 この特性により、タングステンは精密機器や工具など、寸法安定性が重要な用途での使用に適しています。
  8. 放射線遮蔽特性:タングステンは高密度で原子番号が高いため、放射線遮蔽性に優れています。 タングステンは、医療産業や原子力産業など、放射線遮蔽が必要な用途で使用されます。

全体として、タングステンは、高融点、高密度、硬度、優れた電気伝導性と熱伝導性、耐薬品性、放射線遮蔽特性のユニークな組み合わせにより、さまざまな産業および技術用途において非常に価値があり、多用途な材料となっています。

用途とアプリケーション

タングステン (W) は、その優れた特性と特性により、さまざまな業界で幅広い用途と用途があります。 タングステンの一般的な用途と用途には次のようなものがあります。

  1. 電気および電子用途: タングステンは、その高い導電率と高温耐性により、電線、白熱灯のフィラメント、電気接点や電極の製造に使用されます。
  2. 切削工具と研磨材: タングステンは、その高い硬度と耐摩耗性により、ドリル、鋸、砥石車などの切削工具の製造に使用されます。 タングステンの化合物である炭化タングステンも、切削工具や研磨材に広く使用されています。
  3. 航空宇宙および防衛用途: タングステンは、融点、密度、硬度が高いため、航空宇宙および防衛産業で、高温材料、ロケットノズル、徹甲弾の製造など、さまざまな用途に使用されています。
  4. 照明用途のフィラメント: タングステンは、融点が高く、溶融や蒸発せずに高温に耐えることができるため、白熱灯やハロゲンランプのフィラメントとして使用されます。
  5. ヒートシンクと高温用途: タングステンは、融点、熱伝導率が高いため、電子機器のヒートシンクの製造に使用されるだけでなく、炉、発熱体、熱電対などの高温用途にも使用されます。 、高温での安定性。
  6. 自動車および航空宇宙部品: タングステンは、その高密度と機械的特性により、クランクシャフト、バラストウェイト、バランスウェイトなどのさまざまな自動車および航空宇宙部品の製造に使用されています。
  7. 医療用途: タングステンは、その高密度、放射線遮蔽特性、生体適合性により、X 線や CT スキャン装置の放射線遮蔽、インプラントや補綴物の製造などの医療用途に使用されています。
  8. 化学および石油化学産業: タングステンは、その耐薬品性、高融点、熱安定性により、化学および石油化学産業で触媒、電極、高温材料などの用途に使用されています。
  9. スポーツ用品: タングステンは、高密度でサイズが小さいため、ダーツ、ゴルフクラブウェイト、釣り用ウェイトの製造に使用されており、これらの用途で正確な重量配分が可能です。
  10. 軍事用途: タングステンは、その高密度と硬度により、装甲貫通発射体や運動エネルギー貫通体などの軍事用途で使用されます。

これらは、さまざまな業界におけるタングステンの多くの用途と用途のほんの一部です。 タングステンは、高い融点、密度、硬度、電気伝導性と熱伝導性、耐薬品性、放射線遮蔽特性などの特性を独自に組み合わせているため、多くの技術的および産業的用途において重要かつ多用途の材料となっています。

要点をまとめる

  • タングステン (W) は、高い融点、密度、硬度、電気伝導性と熱伝導性、耐薬品性などの優れた特性により、さまざまな産業で使用されています。
  • タングステンの一般的な用途には、電気および電子用途、切削工具および研磨材、航空宇宙および防衛用途、照明のフィラメント、ヒートシンクおよび高温用途、自動車および航空宇宙部品、医療用途、化学および石油化学産業、スポーツ用品、軍事などが含まれます。アプリケーション。
  • タングステンは、電線、白熱灯のフィラメント、電気接点や電極の製造に使用されます。
  • タングステンは、その高い硬度と耐摩耗性により、ドリルや砥石などの切削工具に使用されます。
  • タングステンは、航空宇宙産業や防衛産業で高温材料、ロケットノズル、徹甲弾として使用されています。
  • タングステンは、融点が高く、高温に耐えられるため、白熱灯やハロゲンランプのフィラメントとして使用されます。
  • タングステンは、電子機器のヒートシンクや、炉や発熱体などの高温用途に使用されます。
  • タングステンは、自動車および航空宇宙部品、医療用途、化学および石油化学産業、スポーツ用品、軍事用途で使用されています。
  • タングステンのユニークな特性により、タングステンは多くの技術および産業用途において重要かつ多用途の材料となっています。