टंगस्टन – गुप्त हाई‑टेक धातु

भुला दिया गया रणनीतिक धातु

Investing in commodities tends to be centered around the largest ones by volume and total value: oil, gas, foodstuffs, iron, copper, etc., or around “trendy” commodities important for new technologies like battery metals (lithium, cobalt, nickel) and rare earth elements.

आधुनिक औद्योगिक समाज में उनकी अत्यधिक महत्त्व के बावजूद, तत्वों की आवर्त सारणी के कुछ महत्वपूर्ण भाग प्रकाश से बाहर रह जाते हैं।

एक अच्छा उदाहरण टंगस्टन है – एक धातु जो अर्धचालक, रॉकेट इंजन और हथियारों के निर्माण के लिए आवश्यक है। यह बैटरियों में बढ़ती हुई उपयोग हो रही है और संभवतः जल्द ही नाभिकीय फ्यूजन इंजनों में भी उपयोग हो सकती है।

यह इसे एक अत्यंत रणनीतिक धातु बनाता है। इसकी लगभग 90% आपूर्ति चीन और रूस से आती है, इसलिए यह पश्चिम और दो प्रमुख यूरेशियन शक्तियों के बीच बढ़ते तनाव के संदर्भ में महत्वपूर्ण है।

लेखन के समय, चीन विश्व आपूर्ति का 85% प्रतिनिधित्व करता है, उसके बाद वियतनाम और रूस आते हैं।

स्रोत: Almonty

पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु

Tungsten is exceptional for its strength. Its melting point is the highest of all known elements, at 3,422 °C (6,192 °F). It also has a very high density, similar to that of much heavier elements like uranium.

टंगस्टन अपनी शक्ति के लिए असाधारण है। इसका गलनांक सभी ज्ञात तत्वों में सबसे अधिक है, 3,422 °C (6,192 °F)। इसका घनत्व भी बहुत अधिक है, जो यूरेनियम जैसे बहुत भारी तत्वों के समान है।

यांत्रिक प्रतिरोध के अलावा, टंगस्टन रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय नहीं है। इसका अर्थ है कि यह सामान्यतः प्रतिकूल परिस्थितियों में ऑक्सीकरण या जंग नहीं करता। यह पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता, अधिकांश अम्लों और क्षारों से प्रतिरक्षित है, और सामान्य तापमान पर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता।

यह सभी धातुओं में सबसे अधिक तन्य शक्ति भी रखता है, जो स्टेनलेस स्टील से दो गुना है।

जब कार्बन के साथ मिलाया जाता है, टंगस्टन कार्बाइड वह एकमात्र प्राकृतिक पदार्थ बनाता है जो हीरे को खरोंच सकता है।

स्रोत: Chemistry Learner

टंगस्टन आपूर्ति

Tungsten was first discovered in the 1750s. The main resource for tungsten is wolframite (FeMnWO₄), from which tungsten derives its W symbol in the periodic table. It is also found in scheelite (CaWO₄). The name Tungsten comes from Swedish, meaning “heavy stone.”

टंगस्टन की पहली खोज 1750 के दशक में हुई थी। टंगस्टन का मुख्य स्रोत वोल्फ्रामाइट (FeMnWO₄) है, जिससे टंगस्टन को आवर्त सारणी में उसका W प्रतीक मिला। यह स्कीलेाइट (CaWO₄) में भी पाया जाता है। टंगस्टन नाम स्वीडिश से आया है, जिसका अर्थ “भारी पत्थर” है।

यह पृथ्वी की पपड़ी में 1,000 kg पर 1.25 g की मध्यम दुर्लभता रखता है, और अत्यधिक केंद्रित भंडार कुछ हद तक दुर्लभ हैं, जिससे वाणिज्यिक दोहन कठिन हो जाता है।

धातु की कठोरता इसे अयस्क से शुद्ध करने और उपयोगी धातु में परिवर्तित करने में कठिन और ऊर्जा‑गहन बनाती है, जिससे उत्पादन लागत और बढ़ जाती है।

टंगस्टन अनुप्रयोग

Tungsten’s profile makes it useful in many industrial applications whenever its costs are justified by its extreme resistance.

टंगस्टन की प्रोफ़ाइल इसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाती है, जब उसकी लागत उसकी अत्यधिक प्रतिरोध द्वारा उचित ठहराई जाती है।

यह टंगस्टन की विविधीकृत मांग बनाता है, जहाँ कई नए क्षेत्रों में तेज़ी से वृद्धि हो रही है, पारंपरिक औद्योगिक अनुप्रयोगों के अलावा।

स्रोत: Almonty

हालाँकि, टंगस्टन जल्द ही रिफ्रैक्टरी मिश्रधातुओं (धातुओं का मिश्रण) के उन्नत संस्करणों में अधिक अनुप्रयोग देख सकता है। ये अत्यधिक ताप‑प्रतिरोधी होते हैं और आवर्त सारणी के पाँचवें और छठे अवधि के धातुओं—मोलिब्डेनम, नियोबियम, टंगस्टन, टैंटालम और रेनियम—को मिलाकर बनाए जाते हैं।

वैज्ञानिकों ने हाल ही में खोजा है कि इन मिश्रधातुओं को अधिक लचीला और कम नाज़ुक बनाया जा सकता है, जिससे वे अधिक उपयोगी बनती हैं (हालाँकि उन्होंने टंगस्टन के बिना नियोबियम‑मोलिब्डेनम‑टैंटालम‑हैफ़्नियम मिश्रधातु का उपयोग किया)।

निर्माण, खनन और उद्योग

Tungsten and tungsten carbide are commonly used to manufacture ultra-hard drill bits and other tools that are able to cut through steel, concrete, etc.

टंगस्टन और टंगस्टन कार्बाइड का सामान्यतः अल्ट्रा‑हार्ड ड्रिल बिट्स और अन्य उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता है जो स्टील, कंक्रीट आदि को काट सकते हैं।

यह खनन में चट्टान ड्रिल करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है, क्योंकि इसकी गर्मी और यांत्रिक प्रतिरोध दोनों ही लाभदायक हैं, और औद्योगिक प्रक्रियाओं में धातु प्रसंस्करण के लिए भी।

इस खंड की मांग अपेक्षाकृत स्थिर है और मुख्यतः वैश्विक आर्थिक गतिविधियों के साथ चलती है।

स्रोत: Planetary.org

रक्षा

Tungsten is used to armor various military hardware, including tanks. Its density is also used for armor-piercing ammunition, from small arms calibers to ammunition for air defense, tanks, artillery, and missiles.

टंगस्टन का उपयोग विभिन्न सैन्य हार्डवेयर, जैसे टैंकों, को बख्तरबंद करने में किया जाता है। इसकी घनत्व का उपयोग बख्तरबंद‑भेदक गोला‑बारूद में भी किया जाता है, छोटे हथियारों के कैलिबर से लेकर वायु रक्षा, टैंक, तोपखाना और मिसाइलों के लिए गोला‑बारूद तक।

इस महत्वपूर्ण भूमिका के कारण, धातु को लंबे समय से रणनीतिक धातु के रूप में वर्गीकृत किया गया है और यह US Defense Logistics Agency द्वारा संग्रहीत संसाधनों में से एक थी। यह एजेंसी भविष्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है, क्योंकि यह लंबे समय से बाजार में टंगस्टन का स्रोत बन गई है, जिससे इसकी इन्वेंट्री घटती है।

2022 में, अमेरिकी सरकार ने दिशा बदलने और रणनीतिक भंडार को पुनः निर्मित करने का निर्णय लिया, जिसमें “रक्षा आपूर्ति श्रृंखलाओं के लिए आवश्यक खनिज, जैसे टाइटेनियम, टंगस्टन और कोबाल्ट”।

इन बिक्री में 3,000 शॉर्ट टन टाइटेनियम शामिल था, जो सैन्य एयरोफ्रेम बनाने में उपयोग होता है, और 76 मिलियन पाउंड टंगस्टन अयस्क और कंसंट्रेट्स, जो सैन्य टरबाइन इंजनों और बख्तरबंद‑भेदक गोला‑बारूद में उपयोग होते हैं।

“कांग्रेस और पेंटागन चीन द्वारा प्रभुत्व वाले रणनीतिक खनिज भंडार को सुदृढ़ करने की कोशिश कर रहे हैं”

एयरोस्पेस

Tungsten’s extreme heat resistance has made it a material of choice for rocket nuzzles, both for space rockets and missiles. So far, this has represented only 8% of tungsten’s global demand, but this might quickly rise with a new space race to the Moon and the growing demand to launch and maintain satellite constellations for space-based Internet like Starlink.

स्पेस टूरिज्म, भविष्य की क्षुद्रग्रह खनन, और उपकक्षा उड़ानों के माध्यम से बिंदु‑से‑बिंदु हाइपरसोनिक यात्रा भी टंगस्टन की मांग को बढ़ाने की संभावना है।

टंगस्टन का उपयोग विमानों के रोटर ब्लेड, प्रोपेलर, जड़त्वीय प्रणालियों आदि में भी किया जाता है।

अर्धचालक

An often overlooked role of tungsten is in semiconductor manufacturing. Tungsten can be turned into a gas, tungsten hexafluoride, which is the densest known gas, 11 times heavier than air.

यह गैस टंगस्टन को 10‑15 nm पतली परत में जमा करने की अनुमति देती है, जिसे “रासायनिक वाष्प जमाव” कहा जाता है। टंगस्टन सिलिकॉन सब्सट्रेट के साथ प्रतिक्रिया करता है और सिलिकॉन परत की रक्षा करता है।

टंगस्टन माइक्रोस्कोपिक सुई प्रोब्स का उपयोग अर्धचालक उपकरणों की परीक्षण में भी किया जाता है। टंगस्टन नई प्रकार की कंप्यूटिंग प्रणालियों में उपयोगी हो सकता है जैसे रेडॉक्स गेट्स, टंगस्टन (VI) ऑक्साइड (WO3) और वैनेडियम (IV) ऑक्साइड (VO2) का उपयोग करके।

इसलिए, कुल मिलाकर, अर्धचालक निर्माण के लिए टंगस्टन की मांग उद्योग के (वृद्धि) उत्पादन मात्रा के साथ चलती है।

ऑटोमोटिव

A new segment for tungsten demand is in battery manufacturing. This is causing a strong growth in demand for automotive applications, which was confined to high-performance crankshafts, pistons, gears, and other mechanical parts before the development of EVs.

हर इलेक्ट्रिक वाहन में 2 kg टंगस्टन जाता है, जो बैटरी के कैथोड और एनोड में, साथ ही अर्धचालकों में उपयोग होता है।

टंगस्टन को बैटरी घटक के अलावा हाइब्रिड की मांग से भी लाभ मिल सकता है, क्योंकि हाइब्रिड उच्च‑प्रतिरोधी गियरिंग सिस्टम की अधिक मांग रखते हैं।

“मुख्य ऑटोमोबाइल निर्माताओं ने EVs से पीछे हटते हुए दिखाया है और हाइब्रिड कम से कम अल्पावधि में बड़ा दांव लगते हैं। और टंगस्टन हाइब्रिड के लिए और भी अधिक महत्वपूर्ण है क्योंकि यह गियरिंग सिस्टम में अपनी महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

टंगस्टन यहाँ महत्वपूर्ण है क्योंकि इसकी असाधारण शक्ति और गर्मी प्रतिरोध वाहन के इलेक्ट्रिक और गैसोलीन या डीजल मोड के बीच लगातार बदलते रहने को सहन कर सकते हैं।

Lewis Black, निदेशक, अध्यक्ष, और Almonty Industries के CEO (ALM )

ऊर्जा

हाइड्रोजन

Besides batteries, tungsten might also be used for low-carbon energy generation.

एक अनुप्रयोग इसे हाइड्रोजन उत्पादन के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयोग करना है। हाल ही में, शोधकर्ताओं ने पाया है कि रुथेनियम, सिलिकॉन और टंगस्टन (RuSiW) का मिश्रधातु हाइड्रोजन उत्पादन में उपयोग किया जा सकता है।

इस विधि में, टंगस्टन सक्रिय भाग (रुथेनियम) को स्थिर और अधिक टिकाऊ बनाता है। यह विधि प्लैटिनम या इरिडियम जैसे बहुत अधिक महंगे और पर्यावरणीय रूप से हानिकारक उत्प्रेरकों को हाइड्रोजन उत्पादन के लिए बदल सकती है।

फ्यूजन

Another application of tungsten could be in nuclear fusion, the holy grail of sustainable energy generation. This follows a new record of a 6-minute-long fusion reaction established by the WEST (tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak).

“हमें एक नई ऊर्जा स्रोत प्रदान करने की आवश्यकता है, और स्रोत निरंतर और स्थायी होना चाहिए। ये शानदार परिणाम हैं। हमने इस टंगस्टन दीवार के कारण चुनौतीपूर्ण वातावरण में होने के बावजूद एक स्थिर अवस्था प्राप्त कर ली है।”

 – CEA वैज्ञानिक और CICLOP चेयर Xavier Litaudon

यह दर्शाता है कि उन्नत भौतिकी और चुंबकीय क्षेत्र फ्यूजन को खोलने की कुंजी होंगे, जबकि टंगस्टन जैसी उन्नत सामग्री का उपयोग भी बहुत योगदान दे सकता है।

अन्य

टंगस्टन के कई अन्य विशिष्ट अनुप्रयोग हैं, कुछ पुराने और कुछ उभरते हुए, जो कुल मांग के लिए कम प्रासंगिक हैं।

उदाहरण के लिए, इसका उपयोग किया जाता है:

• वर्चुअल रियलिटी के लिए नई लेंस।
• एक्स‑रे मशीनें।
• इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी।
• सर्जिकल उपकरण।
• ज्वेलरी।
• लैम्प फिलामेंट।
• उपभोक्ता वस्तुएँ (गोल्फ क्लब, )

टंगस्टन कंपनियां

1. Almonty Industries (AII.TO)

Almonty is a tungsten miner which is currently mostly producing from a mine in Portugal, in operation for the last 125 years.

Almonty एक टंगस्टन खनिक है जो वर्तमान में मुख्यतः पुर्तगाल में एक खदान से उत्पादन करता है, जो पिछले 125 वर्षों से संचालित हो रही है।

The company has been working on expanding the Portuguese mine and owns undeveloped deposits in Spain.

स्रोत: Almonty

The company’s most important project is the ongoing development of a new mine in Sangdong, South Korea.

The mine contains more inferred resources than all of its other deposits combined.

स्रोत: Almonty

पश्चिमी देशों में सक्रिय और उत्पादन करने वाले कुछ ही टंगस्टन खनिकों में से एक के रूप में, Almonty रक्षा उद्योग के लिए एक प्रमुख रणनीतिक आपूर्तिकर्ता है।

इसलिए यह चीनी आपूर्ति पर निर्भरता कम करने के लिए एक महत्वपूर्ण कंपनी है।

जबकि चीन कज़ाखस्तान में एक विशाल टंगस्टन खदान खोलने की तैयारी कर रहा है, Almonty तैयार है कि “टंगस्टन की सुरक्षा से जुड़ी राजनीति को काफी हद तक बदल दे” जब Almonty कोरिया टंगस्टन प्रोजेक्ट की सैंगडोंग खदान कुछ महीनों में ऑनलाइन हो जाएगी। जब यह उत्पादन शुरू करेगा, यह विश्व की सबसे बड़ी टंगस्टन खदानों में से एक होगी, जो गैर‑चीन आपूर्ति का 30% हिस्सा होगी।

Lewis Black, निदेशक, अध्यक्ष, और Almonty Industries के CEO

सैंगडोंग खदान का स्थान इसे रक्षा उद्योग के लिए एक आदर्श आपूर्तिकर्ता बनाता है, क्योंकि दक्षिण कोरिया टैंकों, तोपखाने और गोला‑बारूद जैसे “लो‑टेक” सैन्य उपकरणों के बड़े पैमाने पर उत्पादन में एक नया दिग्गज है (फाइटर जेट, एयरक्राफ्ट कैरियर आदि की तुलना में)।

पश्चिम में मूल रूप से एकमात्र बड़े आपूर्तिकर्ता के रूप में अपनी रणनीतिक स्थिति के कारण, Almonty को Plansee द्वारा एक गारंटीकृत कीमत की पेशकश की गई। Plansee एक उच्च‑प्रदर्शन धातु निर्माता है और Almonty के बड़े ग्राहकों में से एक है, साथ ही कंपनी का 15% मालिक भी है।

न्यूनतम गारंटीकृत कीमत $235/MTU (मीट्रिक टन यूनिट) थी, बिना किसी ऊपरी सीमा के। चूंकि सैंगडोंग खदान $110/MTU की नकद लागत का लक्ष्य रख रही है, यह परियोजना के लिए लगभग उच्च लाभ मार्जिन सुनिश्चित करेगा।

2. China Molybdenum / CMOC Group (603993.SS)

The reason why Almonty is one of the only non-Chinese tungsten manufacturers is that China has for a long time been the lowest-cost producer of this metal, with virtually only Almonty surviving this competition without subsidies. In addition, tungsten production was heavily subsidized by the state for strategic reasons.

Almonty के केवल गैर‑चीन टंगस्टन निर्माताओं में से एक होने का कारण यह है कि चीन ने लंबे समय तक इस धातु का सबसे कम लागत वाला उत्पादन किया है, और लगभग केवल Almonty ही बिना सब्सिडी के इस प्रतिस्पर्धा में टिक पाया है। इसके अलावा, रणनीतिक कारणों से टंगस्टन उत्पादन को राज्य द्वारा भारी सब्सिडी दी गई थी।

China Molybdenum के चीन में मोलिब्डेनम और टंगस्टन खदानें, कांगो में तांबा और कोबाल्ट खदानें, और ब्राज़ील में नियोबियम और फॉस्फेट खदानें हैं।

कोबाल्ट संचालन CMOC को विश्व में दूसरा सबसे बड़ा कोबाल्ट उत्पादक बनाते हैं।

ब्राज़ीलियाई संचालन देश के फॉस्फेट उर्वरकों के दूसरे सबसे बड़े उत्पादक हैं, जिससे CMOC विश्व में नियोबियम का दूसरा सबसे बड़ा उत्पादक बनता है।

स्रोत: CMOC

कंपनी के पास IXM भी है, एक वैश्विक बेस मेटल ट्रेडर जिसमें 300 कर्मचारी और 5 मिलियन मीट्रिक टन से अधिक धातु का व्यापार होता है।

कंपनी उत्पादन लागत कम रखने के लिए नवाचार की तलाश में है, विशेष रूप से क्योंकि चीनी खदानें “दुनिया में पहला जो स्वायत्त खनन उपकरण में 5G तकनीक लाया और इलेक्ट्रिक खनन ट्रकों को लागू करने में अग्रणी है” हैं।

हालांकि यह केवल टंगस्टन कंपनी नहीं है, कंपनी ने “निच” धातु के विश्व‑प्रमुख उत्पादक बनने के लिए विकसित किया है। यह स्थिति बोलिविया में लिथियम में विस्तार के माध्यम से बैटरी दिग्गज CATL के साथ साझेदारी के द्वारा मजबूत होगी (CATL ने 2022 से CMOC का 25% हिस्सा रखा है)।