استكشاف عالم الولفراميت
يوجد الولفراميت، وهو معدن أكسيد التنغستن والحديد والمنغنيز، بشكل شائع مع خامات القصدير في مناجم الجرانيت والكوارتز.
يعد الولفراميت أحد الخامات الأساسية لاستخراج التنغستن، مما يجذب الانتباه لمحتواه الغني بالتنغستن.
خصائص فريدة من الولفراميت
- الفئة: معادن أكسيد
- الصيغة: (Fe,Mn)WO 4
- النظام البلوري: أحادي الميل
- اللون: رمادي إلى أسود بني
- مقياس موس للصلابة: 4-4.5
- البريق: شبه معدني إلى راتنجي
- الخط: بني محمر
- الشفاف: مبهم
- الثقل النوعي: 7-7.5
- المغناطيسية: مغناطيسية ضعيفة
- نقطة انصهار عالية: 3,410 درجة مئوية (6,170 درجة فهرنهايت)
التوزيع غير المتكافئ للغاية لموارد التنغستن
وتتركز موارد التنغستن في المقام الأول في عدد قليل من البلدان في جميع أنحاء العالم، ولا سيما الصين وفيتنام وروسيا. ومن بين هذه الدول، تمتلك الصين أكبر احتياطيات وإنتاج التنغستن.
فيما يلي الأرقام الرئيسية على مستوى الدولة لإنتاج واحتياطيات منجم التنغستن العالمي في عام 2023:
| دولة | إنتاج الألغام | محميات |
|---|---|---|
| أستراليا | 800 | 570.000 |
| النمسا | 910 | 10.000 |
| بوليفيا | 1500 | غير متوفر |
| الصين | 63000 | 2,300,000 |
| كوريا الشمالية | 1700 | 29000 |
| البرتغال | 500 | 4000 |
| روسيا | 2000 | 400000 |
| رواندا | 1400 | غير متوفر |
| إسبانيا | 1500 | 66,000 |
| فيتنام | 3500 | 74000 |
| بلدان اخرى | 1,100 | 950.000 |
بيانات من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS)
من البيانات الواردة في الجدول، من الواضح أن الصين تمتلك قيادة كبيرة في كل من إنتاج واحتياطيات منجم التنغستن، مما يؤكد مكانتها المهيمنة في سوق التنغستن العالمي.
سعر التنغستن
وبحسب موقع Statista، ارتفع متوسط سعر التنغستن في عام 2022 بنسبة 20٪ إلى حوالي 270 دولارًا للطن المتري من ثالث أكسيد التنغستن، لكنه شهد انخفاضًا طفيفًا في عام 2023 إلى حوالي 260 دولارًا للطن المتري.
أثر جائحة كوفيد-19 العالمي بشدة على الطلب على التنغستن وإنتاجه.
ومع ذلك، مع استئناف الصناعات الكبرى عملياتها تدريجياً، يتزايد الطلب على منتجات التنغستن في قطاعات مثل المعادن والإلكترونيات وتصنيع السيارات بشكل مطرد، مما أدى إلى ارتفاع أسعار التنغستن والاستقرار في نهاية المطاف.
استكشاف أسرار معالجة الولفراميت
فقط الشيليت والولفراميت من بين أكثر من عشرين معدنًا من معادن التنغستن الموجودة في الطبيعة لها قيمة تعدينية صناعية. والأكثر إثارة للدهشة هو أن محتوى التنغستن المفيد في معظم معادن التنغستن أقل من 1.5٪.
خامات الولفراميت معقدة وتخضع عادةً لعملية مشتركة من فصل الجاذبية والتعويم والفصل المغناطيسي. ومع ذلك، فإن استعادة تركيز التنغستن من خلال الفصل بالجاذبية يمثل تحديًا، خاصة مع الخامات ذات الحبيبات الدقيقة.
لقد قمنا ذات مرة بمساعدة مصنع معالجة خام الولفراميت في مقاطعة Son La، فيتنام في تكوين معدات المعالجة.
يحتوي خام الولفراميت هنا على كميات صغيرة من حجر القصدير، والبيريت، والمغنتيت، والكوارتز، والفلسبار، وغيرها. يُظهر تحليل الطور المعدني للتنغستن محتوى WO 3 بنسبة 1.55% في الخام.
بعد تجارب استكشافية متعددة، حددنا عملية للمصنع تتضمن السحق والطحن والتعويم والفصل المغناطيسي الثلاثي لاستعادة تركيز التنغستن إلى جانب المعادن القيمة مثل مركزات الكبريت والحديد.
1. سحق خام الولفراميت
يتم سحق خام التنغستن بنجاح إلى أقل من 15 ملم من خلال التكسير الخشن باستخدام الكسارة الفكية والسحق الناعم باستخدام الكسارة التصادمية بعد التعدين.
2. طحن خام الولفراميت
والولفراميت هش وسهل سحقه، مما يؤدي إلى إنتاج طين التنغستن أثناء عملية السحق والطحن. تعد طاحونة القضبان خيارًا رائعًا في هذه الحالة، لأنها تضمن حجمًا موحدًا للجسيمات وتمنع الإفراط في التكسير.
مع زيادة دقة الطحن، تزداد تدريجيًا كمية الأوحال التنغستنية المنتجة أثناء عملية الطحن، مما يؤدي إلى خسائر محتملة في المخلفات وانخفاض معدلات استرداد التنغستن.
للحفاظ على معدلات استرداد التنغستن العالية، قررنا أن دقة الطحن التي تبلغ -74 ميكرومتر مع محتوى 46% هي الخيار الأكثر ملاءمة.
3. التخشين المغناطيسي القوي
يعد الولفراميت معدنًا مغناطيسيًا ضعيفًا، وتعد شدة المجال المغناطيسي عاملاً حاسمًا يؤثر على درجة معدل الولفراميت واسترداده أثناء الفصل المغناطيسي.
عندما يتم ضبط شدة المجال المغناطيسي للفاصل المغناطيسي القوي على 1.3 طن، تكون مؤشرات استرداد الفصل المغناطيسي مثالية، مع وصول معدل استرداد WO 3 إلى قيمته القصوى في التركيز.
4. إزالة الكبريت بالتعويم
بمساعدة آلتي تعويم ، وبعد ثلاث مراحل من التعويم - التخشين، والكسح، والتركيز تحت -74 ميكرومتر بمحتوى 80٪ - وباستخدام 10 جم/طن من بوتيل زانتات كمجمع، حصلنا على تركيز الكبريت مع محتوى S 33.37% ونسبة استرداد 36.41%.
5. ضعف فصل الحديد المغناطيسي
يتم استخدام الفاصل المغناطيسي الضعيف لفصل الحديد. وبطبيعة الحال، قبل ذلك، مطلوب معالجة إزالة المغناطيسية لتركيز التنغستن منزوع الكبريت.
أخيرًا، حصلنا على تركيز الحديد بدرجة الحديد 65.18% ومعدل استرداد الحديد 78.03%.
6. فصل التنغستن المغناطيسي القوي لا تتردد في استشارة
يتكون تركيز التنغستن بعد إزالة الحديد بشكل أساسي من معادن الولفراميت والوريد. ولذلك، استخدمنا فاصل مغناطيسي قوي مرة أخرى لتركيز الولفراميت لتعزيز انتعاش الأوحال التنغستن.
من خلال الفصل المغناطيسي القوي، حصلنا على تركيز التنغستن بدرجة WO 3 بنسبة 60.76% ومعدل استرداد قدره 91.42%.
بالإضافة إلى الحصول على التنغستن من خام الولفراميت، يمكن أيضًا استخلاص مكونات التنغستن القيمة من خردة التنغستن من خلال التكسير الميكانيكي وصهر الزنك والتحليل الكهربائي وطرق أخرى.
محتوى التنغستن في خردة التنغستن غني. يمكن أن تؤدي إعادة تدوير خردة التنغستن إلى تقليل استخراج الموارد الطبيعية، وخفض تكاليف الإنتاج للشركات، وتقليل نفايات مدافن النفايات بشكل فعال، وتوفير الموارد الخام القيمة.
ما هو استخدام التنغستن؟
يتم شراء معظم مركزات التنغستن من قبل شركات المعالجة الثانوية بعد الإنتاج، وتحويلها في المقام الأول إلى باراتونغستات الأمونيوم (APT)، وهو الشكل الأكثر شيوعًا لتجارة التنغستن.
يتم بعد ذلك تكرير APT وتحويله إلى مسحوق التنغستن (W)، والذي يستخدمه المصنعون الخارجيون لتصنيع المعادن والسبائك.
يتمتع التنغستن المستخرج من السكليت بنقطة انصهار عالية، وكثافة عالية، وقوة عالية، بالإضافة إلى التوصيل الكهربائي والحراري الجيد، مما يجعله معدنًا استراتيجيًا مهمًا.
- صناعة السبائك الصلبة: كربيد التنغستن هو مادة خام رئيسية في صناعة السبائك الصلبة. تُستخدم السبائك الصلبة، المعروفة بصلابتها العالية ومقاومتها للتآكل، على نطاق واسع في صناعة أدوات القطع، ولقم الثقب، وشفرات المسوي، وأدوات الطحن، والمزيد.
- تصنيع السبائك ذات درجة الحرارة العالية: نقطة انصهار التنغستن العالية تجعله مثاليًا لصياغة مكونات محركات الطيران والمفاعلات النووية وغيرها من التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
- صناعة الإلكترونيات: يستخدم التنغستن أيضًا في صناعة الخيوط، والأقطاب الكهربائية، والأجهزة الإلكترونية، والأنابيب المفرغة، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، وغيرها.
- مواد الحماية من الإشعاع: يتمتع التنغستن بقدرات امتصاص جيدة للأشعة السينية وأشعة جاما، مما يجعله مفيدًا كمادة للوقاية من الإشعاع في الصناعات الطبية والنووية.
- المحفزات الكيميائية: تستخدم مركبات التنغستن أيضًا كمكونات في المحفزات الكيميائية للتخليق العضوي ومجالات أخرى.
