Gunnar Nordberg
Vorkommen und Verwendungen
Wolfram (W) kommt in der Natur nie frei vor und kommt nur in wenigen Mineralien als Wolframat von Calcium, Eisen oder Mangan vor. Von den bekannten wolframhaltigen Mineralien ist Scheelit (CaWO4), Wolframit ((Fe,Mn)WO4), Hubnerit (MnWO) und Ferberit (FeWO4) sind kommerziell wichtig. Gesamte Weltreserven von Wolframtrioxid (WO3 ) werden auf etwa 175,000,000 t geschätzt. Diese Wolframminerale werden hauptsächlich in unterirdischen Anlagen abgebaut, aber es werden auch Tagebaubetriebe und primitivere Methoden angewendet. Der Wolframgehalt des abgebauten Erzes beträgt üblicherweise 0.5 bis 2.0 %. Die üblicheren Verunreinigungen sind Gangminerale wie Quarz und Calcit und metallische Mineralien von Kupfer, Wismut, Zinn und Molybdän.
Wolfram ist Bestandteil von Hartmetallen. Es wird verwendet, um die Härte, Zähigkeit, Elastizität und Zugfestigkeit von Stahl zu erhöhen. Es wird bei der Herstellung von Wolframstählen für Automobile und Hochgeschwindigkeitsschneidwerkzeuge verwendet. Wolfram wird auch in Lampen, Vakuumröhren, elektrischen Kontakten, Röntgenröhren und Leuchtstoffröhren verwendet. Es dient als Flammschutzmittel in der Textilindustrie.
Wolframcarbid (WC) hat aufgrund seiner extremen Härte Diamant in großen Ziehsteinen und Gesteinsbohrern ersetzt. Wolframverbindungen werden auch in Lasern, Farbstoffen, Tinten und Keramikfritten verwendet. Einige Wolframlegierungen werden in der Nuklear- und Raumfahrtindustrie für Düsen von Raketenmotoren und zum Schutz von Schilden für Raumfahrzeuge verwendet.
Gefahren
Über die Toxizität von Wolfram ist wenig bekannt. Die LD50 of Natriumwolframat für 66 Tage alte Ratten lag zwischen 223 und 255 mg/kg und zeigte signifikante postprandiale und Alterseffekte. Von drei Wolframverbindungen ist Natriumwolframat am giftigsten, Wolframoxid ist intermediär, und Ammoniumparawolframat ist am wenigsten giftig. Es hat sich gezeigt, dass die Fütterung von 2.5 und 10 % der Nahrung als Wolframmetall über einen Zeitraum von 70 Tagen keine merkliche Wirkung auf das Wachstum männlicher Ratten hat, gemessen als Gewichtszunahme, obwohl es eine 15-prozentige Verringerung verursachte Gewichtszunahme für weibliche Ratten von der der Kontrolle.
Die industrielle Exposition bezieht sich hauptsächlich auf Substanzen, die mit der Herstellung und Verwendung von Wolfram, seinen Legierungen und Verbindungen in Verbindung stehen, und nicht auf Wolfram selbst. Bei den Bergbau- und Mahlprozessen scheinen die Hauptgefahren die Exposition gegenüber quarzhaltigem Staub, Lärm, Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid und Chemikalien wie Natriumcyanid und Natriumhydroxid zu sein. Die Freilegung kann mit anderen Metallen im Erz wie Nickel in Verbindung gebracht werden.
Hartmetall ist die Mischung aus Wolframkarbid und Kobalt, der geringe Mengen anderer Metalle zugesetzt werden können. In der Werkzeugschneideindustrie können Arbeiter Wolframkarbidstaub, Kobaltdämpfen und -staub sowie Nickel-, Titan- und Tantalkarbiden ausgesetzt sein. Nach beruflicher Exposition gegenüber Wolframcarbidstaub durch Inhalation wurden Fälle von Pneumokoniose oder Lungenfibrose gemeldet, aber es besteht allgemein Einigkeit darüber, dass diese „Hartmetallkrankheit“ eher durch das Kobalt verursacht wird, mit dem Wolframcarbid verschmolzen ist. Wo Bearbeitung und Schleifen von Wolframkarbidwerkzeugen durchgeführt wird, besteht für die Hartmetallarbeiter möglicherweise ein Risiko für die Entwicklung einer interstitiellen obstruktiven Lungenerkrankung, einer ernsthaften Gefahr im Zusammenhang mit erhöhten Kobaltkonzentrationen in der Luft. Die Auswirkungen von Hartmetallen auf die Lunge werden hierin an anderer Stelle diskutiert Enzyklopädie.
Wolframcarbonyl ist eine mäßige Brandgefahr, wenn es Flammen ausgesetzt wird. Wenn es bis zur Zersetzung erhitzt wird, setzt es Kohlenmonoxid frei. Das Auftreten von Unfällen und Krankheiten in Wolframminen und -mühlen ist nicht gut dokumentiert. Aufgrund der wenigen verfügbaren Daten kann jedoch gesagt werden, dass sie geringer ist als die von Kohlebergwerken.