إذا كان الفولاذ يشكل هيكل الصناعة الحديثة، فإن التنجستن بمثابة جوهرها العضلي. يشتهر هذا المعدن الذي لا غنى عنه بصلابته الاستثنائية ونقطة انصهاره المرتفعة، ويلعب دورًا حيويًا في جميع قطاعات التصنيع. ومع ذلك، لا يفهم سوى القليل العملية المعقدة التي تحول الخام إلى تنجستن بدرجة صناعية.
ارتفع الاهتمام الأخير بإنتاج التنجستن بعد أن أصبح مقطع فيديو شهير على YouTube بعنوان "كيف يتم صنع التنجستن؟" غير متاح، مما أثار تساؤلات حول هذه العملية الصناعية الهامة. في حين أن الفيديو لا يزال غير متاح، يمكن إعادة بناء الرحلة التقنية من المنجم إلى المعدن من خلال الأساليب الصناعية الموثقة.
تبدأ رحلة التنجستن في المناجم الجوفية أو المكشوفة حيث يستخرج العمال الخامات الأولية مثل وولفراميت (تنجستات الحديد والمنغنيز) وشيليت (تنجستات الكالسيوم). تحتوي هذه الرواسب المعدنية عادة على أقل من 1٪ من التنجستن القابل للاسترداد، مما يستلزم عمليات إثراء مكثفة.
تختلف طرق التركيز حسب نوع الخام. يثبت الفصل بالجاذبية فعاليته لجسيمات وولفراميت عالية الكثافة، في حين أن شيليت غالبًا ما يتطلب التعويم بالرغوة باستخدام كواشف متخصصة. تستخدم بعض العمليات الفصل المغناطيسي للمتغيرات الغنية بالحديد. تزيد هذه العمليات من محتوى التنجستن من الكسور الأولية إلى 65-75٪ من الركزات النقية.
يخضع الركز المنقى للتحويل الكيميائي إلى باراتنجستات الأمونيوم (APT)، وهو السلائف العالمية لمنتجات التنجستن. تبدأ هذه العملية متعددة المراحل إما بالترشيح الحمضي أو الهضم القلوي، مما يؤدي إلى إذابة التنجستن في المحلول مع ترك الشوائب.
ثم تعمل تقنيات استخلاص المذيبات على عزل التنجستن عن العناصر المصاحبة مثل الموليبدينوم. يؤدي الترسيب اللاحق إلى تبلور مركب APT، والذي يخضع للتكليس الدقيق لإزالة المكونات المتطايرة. يحافظ الأكسيد الأزرق الناتج (WO 3 ) على نقاوة 99.95٪ قبل الاختزال.
تستخدم صناعة التنجستن طريقتين أساسيتين للاختزال. تهيمن عملية اختزال الهيدروجين على منتجات التنجستن النقية، حيث يقلل غاز الهيدروجين الأكسيد الأزرق إلى مسحوق معدني في أفران يتم التحكم في درجة حرارتها. ثم يخضع هذا المسحوق للضغط والتلبيد لإنشاء منتجات مطحنة كثيفة.
بدلاً من ذلك، ينتج الاختزال الكربوني كربيد التنجستن أو سبائك الحديد والتنجستن. ينتج الاختزال المباشر للكربون كربيدات مجمعة لأدوات القطع، بينما يؤدي الاختزال المشترك مع الحديد إلى إنشاء عوامل سبيكة للفولاذ المتخصص. تتطلب كلتا الطريقتين تحكمًا دقيقًا في الغلاف الجوي لمنع التلوث.
توضح سلسلة الإنتاج المتطورة هذه — التي تمتد عبر الجيولوجيا والكيمياء وعلم الفلزات — سبب بقاء التنجستن أحد أكثر المواد طلبًا من الناحية الفنية في الصناعة. من التعدين إلى التطبيق النهائي، تتطلب كل مرحلة معالجة خبرة متخصصة للحفاظ على خصائص أداء المعدن التي لا مثيل لها.
