Wenn Stahl das Gerüst der modernen Industrie bildet, dient Wolfram als ihr muskulöser Kern. Bekannt für seine außergewöhnliche Härte und seinen hohen Schmelzpunkt, spielt dieses unentbehrliche Metall eine entscheidende Rolle in allen Fertigungsbereichen. Doch nur wenige verstehen den komplizierten Prozess, der Roherz in industrietaugliches Wolfram verwandelt.
Das jüngste Interesse an der Wolframproduktion stieg, nachdem ein beliebtes YouTube-Video mit dem Titel "How Is Tungsten Made?" nicht mehr verfügbar war, was Fragen zu diesem kritischen industriellen Prozess aufwarf. Obwohl das Video weiterhin nicht zugänglich ist, kann die technische Reise von der Mine zum Metall anhand dokumentierter industrieller Methoden rekonstruiert werden.
Der Bergbau- und Konzentrationsprozess
Die Reise des Wolframs beginnt in Untertage- oder Tagebaugruben, wo Arbeiter primäre Erze wie Wolframit (Eisen-Mangan-Wolframat) und Scheelit (Calciumwolframat) abbauen. Diese Mineralvorkommen enthalten typischerweise weniger als 1 % verwertbares Wolfram, was aufwändige Aufbereitungsprozesse erforderlich macht.
Die Konzentrationsmethoden variieren je nach Erztyp. Die Schwerkrafttrennung erweist sich für die hochdichten Partikel von Wolframit als effektiv, während Scheelit oft die Schaumflotation unter Verwendung spezieller Reagenzien erfordert. Einige Betriebe setzen die Magnetabscheidung für eisenreiche Varianten ein. Diese Prozesse erhöhen den Wolframgehalt von den anfänglichen Fraktionen auf 65-75 % reine Konzentrate.
Chemische Umwandlung
Das gereinigte Konzentrat wird chemisch in Ammoniumparawolframat (APT) umgewandelt, dem universellen Vorläufer für Wolframprodukte. Dieser mehrstufige Prozess beginnt entweder mit Säureauslaugung oder alkalischer Aufschließung, wodurch Wolfram in Lösung gelöst wird, während Verunreinigungen zurückbleiben.
Lösungsmittel-Extraktionstechniken isolieren dann Wolfram von begleitenden Elementen wie Molybdän. Die anschließende Ausfällung kristallisiert die APT-Verbindung, die einer präzisen Kalzinierung unterzogen wird, um flüchtige Bestandteile zu entfernen. Das resultierende blaue Oxid (WO
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) behält eine Reinheit von 99,95 % vor der Reduktion bei.
Metallurgische Reduktion
Die industrielle Wolframproduktion verwendet zwei primäre Reduktionsmethoden. Das Wasserstoffreduktionsverfahren dominiert für reine Wolframprodukte, bei dem Wasserstoffgas blaues Oxid in metallisches Pulver in temperaturkontrollierten Öfen reduziert. Dieses Pulver wird dann gepresst und gesintert, um dichte Walzprodukte herzustellen.
Alternativ erzeugt die carbothermische Reduktion Wolframcarbid oder Ferro-Wolfram-Legierungen. Die direkte Kohlenstoffreduktion ergibt Hartmetalle für Schneidwerkzeuge, während die Co-Reduktion mit Eisen Legierungsmittel für Spezialstähle erzeugt. Beide Methoden erfordern eine präzise Atmosphärenkontrolle, um Kontamination zu verhindern.
Diese anspruchsvolle Produktionskette – die Geologie, Chemie und Metallurgie umfasst – zeigt, warum Wolfram eines der technisch anspruchsvollsten Materialien der Industrie bleibt. Von der Gewinnung bis zur endgültigen Anwendung erfordert jede Verarbeitungsstufe spezielles Fachwissen, um die beispiellosen Leistungseigenschaften des Metalls zu erhalten.
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