Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Вольфрам, его свойства и применение 7
1.2. Вольфрамит, его свойства и месторождения 10
1.2.1. Обогащение вольфрамитов 14
1.3. Алюминотермия вольфрамитовых концентратов 14
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Структура вольфрамита, его химический состав 18
2.2. Алюминотермическое восстановление вольфрамитов
2.2.1. Дифференциальный термический анализ 21
2.2.2. Алюминотермическое восстановление вольфрамита
месторождения Кара-Оба 25
2.2.3. Алюминотермическое восстановление вольфрамита
месторождения Усть-Каменогорск 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 36
📖 Аннотация
В данной работе проведено комплексное исследование кристаллохимического строения и физико-химических свойств вольфрамита месторождения Кара-Оба, а также изучены особенности его алюминотермического восстановления. Актуальность исследования обусловлена ключевой ролью вольфрамитовых концентратов в производстве вольфрама и недостаточной изученностью деталей их структуры и поведения в металлургических процессах, в частности при взаимодействии с алюминием в низкотемпературной области. Основные результаты показали, что исследуемый вольфрамит представляет собой твердый раствор в изоморфном ряду FeWO₄–MnWO₄, где постоянное содержание WO₃ компенсируется вариативным соотношением FeO/MnO. Установлено, что фазовая неоднородность минерала связана с тектоническими процессами, приводившими к образованию трещин, заполненных геотермальными растворами, а примеси оксидов и сульфидов не входят в кристаллическую решетку. Экспериментально определена последовательность алюминотермического восстановления компонентов: сначала восстанавливается вольфрам из WO₃, затем железо из FeO и, наконец, марганец. Научная значимость работы заключается в систематизации и дополнении данных о кристаллохимии и свойствах вольфрамитов, а практическая – в оптимизации технологических параметров алюминотермического получения ферровольфрама. Литературный обзор опирается на фундаментальные труды по металлургии редких металлов А.Н. Зеликмана, минералогии вольфрамитовых месторождений В.Ф. Барабанова, свойствам элементов под редакцией М.Е. Дрица, а также на современные диссертационные исследования в области алюминотермии, такие как работа К.Ю. Пашкеева.
📖 Введение
На долю вольфрамитов приходится более 70% мирового производства вольфрама и его сплавов. Используются месторождения с содержанием 0,2-2% WO3, в дальнейшем руды обогащаются до получения стандартных концентратов, соответствующих ГОСТ 213-83. Вольфрамитовые и шеелитовые концентраты являются основными рудными материалами для производства ферровольфрама металлотермическим способом. В настоящее время для выплавки ферровольфрама алюмотермическим методом используют в основном вольфрамитовые концентраты, значительно отличающиеся по составу.
Вольфрамит представляет собой изоморфный ряд твердых растворов вольфрамата железа (FeWO4) и вольфрамата марганца (MnWO4) с общей формулой [Fei-xMnx]WO4. Два крайних члена изоморфного ряда - ферберит (FeWO4) и гюбнерит (MnWO4) встречаются крайне редко, практического значения не имеют, по содержанию WO3 они соответствуют изоморфному ряду растворов FeWO4 - MnWO4, и их включают в вольфрамиты.
На сегодняшний день недостаточно сведений о кристаллохимической структуре вольфрамитов и их физико-химических свойствах. Недостаточно проводилось исследований о взаимодействии вольфрамитов с алюминием в низкотемпературной области. Крайне мало информации о последовательности алюминотермического восстановления компонентов вольфрамита.
Систематизация имеющихся данных и сведений о строении и физикохимических свойствах, а также дополнение новыми результатами исследований позволят восполнить недостающую информацию о вольфрамитах.
Для достижения поставленной цели нами были определены следующие задачи:
• определить состав и исследовать структуру кристаллических образцов вольфрамитов на электронном микроскопе;
• исследовать методом дифференциального термического анализа алюминотермическое восстановление вольфрамита;
произвести анализ образовавшихся продуктов восстановления на электронном микроскопе.
✅ Заключение
Исследование кристаллохимического строения вольфрамитов различных месторождений показало, что они являются твердыми растворами изоморфного ряда FeWO4 - MnWO4, содержание WO3 является величиной постоянной, а составы вольфрамитов без учета примесей отличаются соотношением FeO/MnO. Фазовая неоднородность вызвана напряженным тектоническим режимом в процессе формирования вольфрамита, который приводит к образованию трещин в вольфрамите и заполнению их геотермальным раствором. Примесями могут являться оксиды и сульфиды металлов, однако они не входят в твердый раствор вольфрамита.
Экспериментально установлено последовательное протекание реакций алюминотермического восстановления оксидов. Вначале восстанавливается вольфрам из соединения WO3, далее идет восстановление железа из FeO, затем - марганца.