1.金属钨的熔点

2.谁知道有一种叫钨矿的矿石?它主要产在我国哪个地区,钨矿都有什么价值,主要加工什么原料的,对人体有无

3.最难熔的金属是什么

4.怎样分离混合钨矿中的白钨,黑钨

金属钨的熔点

江西碳化钨合金价格走势图_江西碳化钨合金价格走势

金属钨的熔点是3410±20℃

知识补充:

钨是稀有高熔点金属,为3410正负20摄氏度;钨的沸点5660摄氏度,是金属中沸点最高者。属于元素周期表中第六周期(第二长周期)的VIB族。钨是一种银白色金属,外形似钢。钨的熔点高,蒸气压很低,蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定,常温时不跟空气和水反应,不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液。王水只能使其表面氧化,溶于硝酸和氢氟酸的混合液。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合,但不与氢化合。

钨的主要物理性质如下:

元素符号:W

原子序数:74

稳定同位素及其所占百分比:180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41)

原子体积:(立方厘米/摩尔)9.53

相对原子质量:183.85

元素在太阳中的含量:(ppm)0.004%

元素在海水中的含量:(ppm)0.000092%

自由原子的电子层结构:1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d56S1

原子体积:9.53 cm/mol

原子半径:137皮米

电子排布:5d46s2

声音在其中的传播速率:(m/S)4620

氧化态:Main W-4, W-2, W-1, W0, W+2, W+3, W+4, W+5, W+6

电离能(kJ /mol):M - M+ 770 M+ - M2+ 1700 M2+ - M3+ 2300 M3+ - M4+ 3400 M4+ - M5+ 4600 M5+ - M6+ 5900

第一电离能:775kJ/mol。

电负性:1.7。

密度:19.35g/cm3。

晶体结构及晶格常数:

α-W:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下稳定)

晶胞参数:

a = 316.52 pm

b = 316.52 pm

c = 316.52 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

熔点:3410±20℃

沸点:5927℃

莫氏硬度:7.5

熔化潜热:40.13±6.67kJ/mol

升华热:847.8 kJ/mol(25℃)

蒸发热:823.85±20.9kJ/mol(沸点)

电阻温度系数:0.00482 I/℃

电子逸出功:4.55 eV

热中子俘获面:19.2 b

弹性模量:35000-38000 MPa(丝材)

扭力模量:~36000Mpa

体积模量:3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa

剪切模量:4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa

压缩性:2.910-7 cm/kg

钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的,在630℃以上又转化为α钨,并且这一过程是不可逆的。

同位素:

同位素符号 自然丰度 半衰期 衰变类型 衰变释放能量 衰变产物

180W 0.12% 1.8E18年 α 2.516MeV 176Hf

181W 人工合成 121.2天 ε电子捕获 0.188Mev 181Ta

182W 26.50% 稳定元素,不发生衰变。108个中子

183W 14.31% 稳定元素,不发生衰变。109个中子

184W 30.64% 稳定元素,不发生衰变。 110个中子

185W 人工合成 75.1天 β 0.433MeV 185Re

186W 28.43% 稳定元素,不发生衰变。112个中子

注:Mev是兆电子伏特的缩写

折叠编辑本段名称

钨在元素周期表中的原子序数是74,中文"钨"及符号"W"的来源均来自德语Wolfram。由于德国的黑钨矿(Wolframite)闻名世界,所以德语称其为Wolfram。其英语名称Tungsten原意是重石,主要成分是钨酸钙。

在全世界不同的语言中钨的名称也有所不同。详见下表:

英国

Tungsten

德国

Wolfram

意大利

Tungsteno

瑞典

Volfram

法国

Tungstène

荷兰

Wolfraam

西班牙

Wolframio

葡萄牙

Tungstênio

Tungsten在中文里面称为钨(Wu),它来自于西方语言(例如英语)的发音。乌是简体的中文,它的繁体中文是钨。钨在中文中有两种意思:一种是黑色的鸟类,所以我们可以理解它为"含金属的黑鸟";此外乌也有黑人和乌鸦的意思。大多数的金属,尤其是稀土金属在中文中都以这种方式命名。他们先在西方被发现,后来被导入和引进到中文中并延用至今。

折叠编辑本段种类

主要的钨矿有十几种,我国主要有两种;黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)。

1.黑钨矿(FeMn)WO4。颜色有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等颜色。半金属光泽、金属光泽及树脂光泽。通常为叶片状、弯曲 、片状、粒状和致密状;也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体,常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。硬度5-5.5,比重7.1-7.5。参差状断口。性脆,有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制造钨酸盐类的主要原料。

2.白钨矿CaWO4。颜色为灰白色,也有黄褐、绿和淡红色等。油脂光泽。它属正方晶系,形成双锥状的八面体或板状晶体,晶面有时可见斜条纹,其中插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、肾状、粒状和致密块状。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,贝壳状或参差状断口。受荧光灯照射时,白钨矿可发出美丽的浅蓝色荧光。白钨矿产于我国江西大余、湖南汝城、安化、临武、云南文山等地。多成砂矿,

以上钨矿物可用重选(摇床、跳汰等)、浮选、溜槽、淘重砂法等方法得到黑钨精矿或白钨精矿。

折叠编辑本段历史

18世纪50年代,化学家曾发现钨对钢性质的影响。然而,钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。

1900年在巴黎世界博览会上,首次展出了高速钢。因此,钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。

1900年,俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法,用压力加工的工艺方法之后,钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。

1927--1928年用以碳化钨为主成分研制出硬质合金,这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢,在现代技术中得到了广泛的使用。

折叠编辑本段用途

世界上开出的钨矿,约50%用于优质钢的冶炼,约35%用于生产硬质钢,约10%用于制钨丝,约5%其他用于其他用途。钨可以制造、火箭推、进器的喷嘴、切削金属的刀片、钻头、超硬模具、拉丝模等等,钨是的用途十分广,涉及矿山、冶金、机械、建筑、交通、电子、化工、轻工、纺织、军工、航天、科技、各个工业领域。

钨以纯金属状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中,合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。钨主要分别应用于以下工业领域:

钢铁工业

钨大部分用于生产特种钢。广泛用的高速钢含有9%--24%的钨、3.8%--4.6%的铬、1%--5%的钒、4%--7%钴、0.7%--1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度(700--800℃)下,能自动淬火,因此,直到600-650℃它还保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%--1.2%的钨;铬钨硅钢含有2%--2.7%的钨;铬钨钢中含有2%--9%的钨;铬钨锰钢中含有0.5%--1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具:如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模,气支工具等零件。钨磁钢是含有5.2%--6.2%的钨、0.68%--0.78%碳、0.3%--0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%--14.5%的钨、5.5%--6.5%钼、11.5%--12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。

碳化钨基硬质合金

钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%--95%的碳化钨和5%--14%的钴,钴是作为粘结剂金属,它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中,还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000--1100℃时,它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。

耐热强合金

作为最难熔的金属钨是许多热强合金的成分,如3%--15%的钨、25%--35%的铬、45%--65%的钴、0.5%--0.75%的碳组成的CoCrW合金,主要用于强烈耐磨的零件,例如航空发动机的活门、压模热切刀的工作部件、涡轮机叶轮、挖掘设备、犁头的表面涂层。

在航空火箭技术中,以及要求机器零件,发动机和一些仪器的高热强度的其它部门中,钨和其它给熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合金用作热强材料。

钨铜合金

用粉末冶金方法制造的钨-铜合金(10%--40%的铜)和钨-银合金,兼有铜和银的良好的导电性、导热性和钨的耐磨性。在高温下,合金中的铜会在3000℃左右被液化蒸发,同时带走了大量的热量,从而降低了材料的热量,故也叫自发汗材料。因此,它在制造闸刀开关、断路器、点焊电极等的工作部件非常的效的触头材料。

高比重合金

成分为90%--95%的钨、1%--6%的镍、1%--4%的铜的高比重合金,以及用铁代铜(-5%)的合金,用于制造陀螺仪的转子、飞机、控制舵的平衡锤、放射性同位素的放射护罩和料筐等。

掺杂钨合金

在钨合金中掺杂K、Al、Si,或者ThO2等氧化物,利用粉末冶金的方法制取的掺杂钨合金,可以制作出钨丝、钨带和各种锻造元件,用于电子管生产、无线电电子学和X射线技术中。钨是白织灯丝和螺旋丝的最好材料。在极高的工作温度(2200--2500℃)下,仍可以保证高的发光效率,而小的蒸发速度保证丝的寿命长。钨丝也用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极,高压整流器的阴极和和各种电子仪器中旁热阴极加热器。用钨做X光管和气体放电管的对阴极和阴极,以及无线电设备的触头和原子氢焊枪电极。钨丝和钨棒作为高温炉(3000℃)的加热器。钨加热器在氢气气体、惰性气体或真空中工作。

化合物

钨酸钠用于生产某些类型的漆和颜料,以及纺织工业中用于布疋加重和与硫酸铵和磷酸铵混合来制造耐火布疋和防水布疋。还用于金属钨、钨酸及钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面。也用作催化剂等。钨酸在纺织工业中是媒染剂与染料和在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂。二硫化钨在有机合成中,如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂。处理钨矿石的时候可得到得三氧化钨,再用氢还原三氧化钨制得钨粉,广泛用于钨材及钨冶金材原料。

折叠编辑本段分布

我国是产钨大国,钨储量520万吨,为国外30个产钨国家总储量(130万吨)的3倍多,产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨储量居全国的前三位,其中湖南、江西两省的钨储量占全国的55.48%。湖南以白钨为主,江西以黑钨为主,其黑钨占全国黑钨总量的42.40%。

我国的钨矿大体上分布于我国南岭山地两侧的广东东部沿海一带,尤其是以江西的南部为最多,储量约占全世界的二分之一以上。此外,江西的大余、湖南的汝城、安化、临武、资兴、荼陵等地;以及广西和云南、四川、福建等省也有钨矿。

国外钨矿的主要产地是加拿大和美国。

折叠编辑本段特点

电灯泡里头的灯丝,就是钨丝。钨是最难熔的金属,熔点高达3410℃。当电灯点亮时,灯丝的温度高达3000℃以上,在这样高的温度下,只有钨才顶得住,而其他大多数金属会熔成液体或以至变成蒸气。

钨,是瑞典化学家社勒在178l年用酸分解钨酸时发现的,但过了六十七年,人们才制得纯净的金属钨。纯钨是银白色的金属,只有粉末状或细丝状的钨才是灰色或黑色的。电灯泡用久了会发黑,便是由于灯泡内壁有一层钨的粉末。钨很重,1立方米的钨重达19.1吨,与金差不多,因此它的瑞典语原意,便是"重"的意思。钨又非常坚硬,人们是用最硬的石头--金刚石作拉丝模,使直径为1毫米的钨丝通过20多个逐渐小下去的金刚石孔,才把它抽成直径只有几百分之一毫米的灯丝。一公斤的钨锭可抽成长达四百公里的细丝。白炽灯、真空管以至连我国制成的新颖的"碘钨灯"。都是用钨作灯丝。据统计,全世界每年白炽灯和电子管的产量达几十亿只以上!

钨的最大的用途,还不是制造灯丝,而是制造钨钢。全世界每年有90%的钨是用于制造钨钢。在我国古代,常有所谓"削铁如泥"的宝刀,《水浒》里说把头发放在"青面兽"杨志的那把宝刀的刀刃上一吹,头发便断成两半。这些传说固然有夸张之处,不过,的确有些刀是格外锋利的。据现代用化学方法分析。原来,在这些钢刀中含有钨!人们便用钨矿和铁矿放在一起,炼成钨钢。钨钢一般含钨9-17%。

钨是最耐高温的金属。钨钢也继承了钨的这一优良特性。用普通碳素钢做的车刀,加热到250℃以上便变软了,自然也就没法切削金属了。然而,钨钢做的车刀,温度高达1000℃,仍然坚硬如故。1900年,人们才第一次在世界博览会上展出用钨钢制造的车刀。然而,由于钨钢车刀具有很大的优越性,便迅速地在工业上得到推广。在短短的五十年间,由于钨钢车刀的使用,使金属切削速度增加了二百倍,从每分钟十米增加到两千米以上。炮筒、枪筒也常用钨钢做,因为在连续发射时,会被炮弹、枪弹摩擦得滚烫,但耐热的钨钢依然保持良好的弹性和机械强度。

钨很坚硬,钨纲也很坚硬、锋利。不过,如果用碳化钨和钴粉制成硬质合金,比钨钢还要坚硬,以至可与金刚石比美。这种硬质合金并不是从炼钢炉里炼出来的,而是用金属粉末做成的。这种制造方法,叫做"粉末冶金"。在制造时,人们先把碳粉与钨粉混合,加热到1500℃左右,制成碳化钨。然后,再把碳化钨粉与黑色的钴粉混合,模压成一定形状,先加热到1000℃进行预烧。预烧后的合金,进行一些机械加工(因为变硬后几乎无法再加土),再加热到1500℃左右,这时,原先是"一盘散沙"般的黑粉,却烧结成非常结实的硬质合金。我国正大力推广使用这种简便的粉末冶金法,制造硬质合金。用这种碳化钨硬质合金制成的刀具,在加工同样的机械零件时,切削速度比钨钢刀具还快十五倍。用这种碳化钨硬质合金制成的模具,可以冲三百多万次,而普通的合金钢模具只能冲五万多次。更可贵的是,由于它不易被磨损,所以冲出来的产品,十分精确。硬质合金已广泛地用于我国各工业部门,如制造手表中的零件、化工厂用的高压喷嘴以及制造无缝钢管的顶芯、钻探机的钻头等。

钨的其他合金--钨钛合金、钨铬钴合金等,也都是著名的硬质合金。

钨的化学性质很稳定,即使在加热的情况下,也不会与盐酸、硫酸作用,甚至不会溶解在王水里--在王水中,钨只是表面缓慢氧化而已。只有腐蚀性极强的氢氟酸和硝酸的混合物,才能溶解钨。

钨有许多化合物,其中碘化钨、溴化钨可用于制造新光源;钨酸钠可用来制作防火布;钨酸铅可作白色颜料,氧化钨则是**的颜料。

在地壳中,钨的含量为十万分之四。我国钨的储藏量,占世界第一位!其中以江西的大庚山脉藏量最多,此外广西、广东、湖南等地也都盛产钨。

谁知道有一种叫钨矿的矿石?它主要产在我国哪个地区,钨矿都有什么价值,主要加工什么原料的,对人体有无

从1783年西班牙首次用炭从黑钨矿中提取了金属钨至今有200余年的钨矿开发、冶炼、加工历史。

中国对世界钨业发展作出了举世瞩目的贡献。我国钨矿于1907年发现于江西省大余县西华山,钨矿开始于1915~1916年(据《中国矿床发现史·江西卷》,1996年)。此后在南岭地区相继发现不少钨矿区,生产不断扩大,至第一次世界大战末期,钨精矿产量达到万吨,跃居世界钨精矿产量首位,至今仍居世界第1位。

我国钨矿丰富。开发钨矿地质调查工作,由翁文灏先生创始于1916年,尔后在河北、江西、广东、广西等省(区)分别做了一些探测工作。20世纪三四十年代,对赣、湘、粤、桂、滇等省(区)的一些钨矿床进行了较系统的地质调查,特别是对赣南地区的钨矿,先后有燕春台、查宗禄、周道隆、徐克勤、丁毅、张兆瑾、马振图等地质学家做了颇有成就的地质调查研究。其中,徐克勤、丁毅所著《江西南部钨矿地质志》(1943),对赣南几十年钨矿床分别作了系统的论述,堪称我国第一部钨矿地质专著。这些地质前辈的工作成果,不仅为后来地质勘探工作奠定了基础,而且也为当时开赣南钨矿提供了重要依据。

钨在冶金和金属材料领域中属高熔点稀有金属或称难熔稀有金属。钨及其合金是现代工业、国防及高新技术应用中的极为重要的功能材料之一,广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等诸多领域。特别是含钨高温合金主要应用于燃气轮机、火箭、导弹及核反应堆的部件,高比重钨基合金则用于反坦克和反潜艇的穿甲弹头。

钨精矿用于生产金属钨、碳化钨、钨合金及化合物。

在表生作用中,由于含钨矿物较稳定,常形成砂矿。但在酸性条件下,含钨矿物可被分解,并以WO3形式溶于地表水中,在一定条件下形成某些钨的次生矿物。有时以矿物微粒或离子形式被粘土或铁锰氧化物吸附而集聚于页岩、泥质细砂岩及铁锰矿层中。

如今在古老的变质岩系中发现有层控钨矿床和钨的矿源层,说明在变质作用过程中,钨也能发生某种程度的富集。

最难熔的金属是什么

在各类金属中,钨是最难以熔化、最不容易挥发的金属,所以称为“高熔点金属”,它的熔点高达3380 度,沸点是5927 度。

钨的拉丁文意思是“狼嘴里的白沫”,钨怎么会同食肉动物联系在一起呢?原来,在很早以前,人们用矿石炼锡时发现,每当矿石中含有一种褐色的重石时,锡产量就会急剧下降。原来这种重石就像狼吞食羊一样的会吞食锡。因此,钨就被叫做“狼嘴里的白沫”。

钨在地壳中约占十万分之一。自然界中有黑色钨锰铁矿(又叫黑钨矿)和黄灰色的钨酸钙矿(又叫白钨矿),我国钨矿储量占世界第一位。我国的南岭,是世界上钨矿最丰富的地带,特别是江西南部,被称为“金属乡”。江西大余和湖南柿竹园有世界最大的钨矿。

早在18世纪,人类就发现了钨,但是直到1850年才由维勒制得纯净的金属钨。不过从此它得到了广泛的应用。它除用于灯丝外,还用做高性能切削工具。

1864年,英国人马谢特第一次在钢中添加5%的钨,炼成一种能保持高硬度不变的合金钢。用这种钢来做刀具,可使金属的切削速度从原来每分钟5米,增加到每分钟7.5米。由于不断研制出含钨量不同的高速钢,使切削速度逐步提高。经过40多年,钨钢刀把金属切削速度增加到每分钟35米,使切削能力提高了6倍。

1907年,一种以钨、铬和钴为基础的合金——“斯特利”硬质合金的研制成功,更为达到更高的切削速度创造了条件。

现代的超硬质合金,是由碳化钨和一些其他元素的碳化物,用烧结方法生产的。它是把难熔金属(钨、钽、钛、钼等)的碳化物的硬质颗粒,跟一种或几种铁族元素(钴、镍或铁)的粉末混合后压制成型,再经烧结制成。

硬质合金是目前世界上强度最高的合金。现在广泛使用的硬质合金主要有两大类:第一类是以钴做粘结剂的碳化钨基合金;第二类是以工具钢做粘结剂的碳化钛基合金。

用硬质合金来做刀具,它的硬度即使在1000度的高温下也不会降低。因此,可以进行高速切削加工,切削速度每分钟达到2000米以上,比普通碳素钢刀具高出100

多倍,比钨钢刀具也高15倍。用它制成的模具,可以冲压300多万次,比普通合金钢模具耐用60倍。

怎样分离混合钨矿中的白钨,黑钨

钨是银白色的最难熔金属,致密的钨在外观上与钢相似,比重19.3,熔点3380°C,沸点5927°C ,具有很高的硬度、强度和耐磨性。0.002毫米直径的钨丝拉伸强度为450公斤/毫米2,在高温下的抗张强度则超过任何金属,其导电性和导热性良好,膨胀系数小。常温下钨在空气中是稳定的,在400°C时开始氧化,失去光泽。600°C温度下水蒸气使钨迅速氧化,生成WO3和WO2。不加热时,任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用,当温度升至80°—100°C 时,上述各种酸中,除氢氟酸外,其它的酸对钨发生微弱作用。常温下,钨可以迅速溶解于氢氟酸和浓硝酸的混合酸中,但在碱溶液中不起作用。有空气存在的条件下,熔融碱可以把钨氧化成钨酸盐,在有氧化剂(NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2)存在的情况下,生成钨酸盐的反应更猛烈。高温下,钨与氯、溴、碘、一氧化碳,二氧化碳和硫等起反应,但不与氢反应。

金属钨是电器工业及电子工业的重要材料。

碳化钨主要用于生产硬质合金。广泛用于金属切削加工工具,矿山及地质钻头镶片,拉伸冲压模具,耐磨耐腐蚀零件等。

碳化钨和金属钨粉经过熔炼后制成铸造碳化钨合金。用于要求耐磨的零件或制品的表面堆焊,可以延长使用年限。

钨合金钢用于制造高速钻头,切削工具和机械中抗磨、抗打击、耐腐蚀的结构材料。

含钨很高的铁镍铜锰制成的高比重合金,用于飞机的平衡系统和配重系统、仪表系统中的惯性旋转元件及陀螺仪的转子,以及医疗和化学放射性同位素(钴60)的容器等。

钨的其它化合物应用于颜料、油漆、橡胶、纺织、石油、化工等方面。

钨的用途还在不断扩大,例如:高温冶金中用作抗氧化的涂层;宇航工业用作火箭喷嘴、喷管、离子火箭发动机的热离解器;核子工程用钨作盛液态金属的容器,热离子交换器等。

钨在元素周期表中属于第六周期第Ⅵ付族,原子序数为74,原子量为183.92,原子价有正四价、正六价等,但在自然界中一般形成W6+的钨酸盐矿物;钨在自然界中的同位素有五种,即W184 、W186 、W182 、W183 、W180,其中以W184最多。

钨是一种亲石元素,与氧、氟、氯的亲和力强,主要形成含氧盐,其次形成氧化物等,自然界中主要的钨矿物是Fe2+、Mn2+的钨酸盐——钨铁矿、钨锰矿和它们的混晶构成的类质同象系列的中间成员钨锰铁矿,以及另一种主要的钨矿物钨酸钙矿。

钨的原子半径为1.39?,W4+的离子半径为0.68?,W6+的离子半径为0.65?,与钼很相近,钨与钼可互相置换生成系列矿物,如钼钙矿一白钨矿、钼铅矿一钨铅矿。

钨在热液中的迁移形式是多样的。在不同的成矿作用中,或同一成矿作用的不同成矿阶段中,钨的迁移形式可以不同。

钨矿液进入不同围岩时,往往产生不同反应,进入铝硅酸盐围岩时,易于形成黑钨矿,进入碳酸盐岩时,利于形成白钨矿。

目前已发现分布在自然界中的钨矿物有二十余种(见附表)。主要的工业矿物有:

黑钨矿(又称钨锰铁矿)(Fe、Mn)〔WO4〕含WO376%。

白钨矿(又称钨酸钙矿或钙钨矿)Ca〔WO4〕含WO380.6%。

我国钨矿非常丰富,矿床类型众多,主要有:

(一)石英大脉型钨矿床*

产于花岗岩类岩体同围岩(多数是浅变质的砂岩和板岩)的内外接触带,矿体主要呈独立大脉,但往往有分支复合、尖灭再现、尖灭侧现等,形态较复杂,多呈陡倾斜板状产出,矿体规模相差很大,长度和矿化深度均可由数十米、数百米到一千余米。矿床规模大、中、小型均有。含钨品位多数中等到较富,但分布不均匀。矿石中所含组分甚多,常伴生有锡石、辉钼矿、辉铋矿、绿柱石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂等,以石英—黑钨矿—锡石,石英—黑钨矿(及少量白钨矿)—硫化物等矿物组合较多;还有石英—黑钨矿—绿柱石,石英—黑钨矿—稀土,石英—白钨矿—硫化物,石英—方解石(或萤石)—白钨矿等矿物组合。矿物颗粒通常较粗大,矿石易选,回收率一般达80%以上。如江西西华山、大吉山、湖南邓阜仙、广东石人嶂、广西长营岭等矿床。

这类矿床的产钨量目前占我国首位。

(二)石英细脉带型钨矿床

由比较密集的含钨石英细脉和网脉并常夹有少量含钨石英大脉(一般为数十厘米厚)组成带状的矿体,无论是产于花岗岩还是围岩中的细脉带,沿水平方向一般具有中心部位含脉密度高,含脉率大,往外侧含脉密度逐渐变稀,含脉率递减的特点;沿垂直方向有部分矿床上部和中部是石英细脉带,下部递变为石英大脉。其产出部位、矿体产状和矿石中的矿物组分同石英大脉型矿床很类似,这类矿床的勘探和开均应按脉带进行。因矿体是由比较密集的含钨石英细脉和不含钨(或含钨甚少)的围岩组成,品位一般较贫,分布较石英大脉型均匀;厚度由数米到数十米。矿床规模多数为大、中型。矿石易选,但选别效果略低于石英大脉型矿石。如江西漂塘、上坪等矿床。

这类矿床目前部分被开利用。

(三)石英细脉浸染型钨矿床

主要产于花岗岩或花岗闪长斑岩、石英斑岩中,有些还产于附近的围岩中;密集的细和微细的含钨石英脉往往网络交织或互相穿切,其中也有部分较大的含钨石英脉,多为大片的“面型”矿化。矿体呈巨大块体,少数呈带状分布;矿石中普遍含白钨矿,大多数矿床中还含有黑钨矿;伴生矿物有辉钼矿、辉铋矿、方铅矿、闪锌矿等,有些还伴生有铌钽铁矿、细晶石、锡石。围岩蚀变较复杂,往往面型蚀变,如钾化、钠化、石英绢云母化等与线型蚀变,如云英岩化、硅化等相重迭。金属矿物沿细脉分布的较多,部分浸染在脉侧的岩石中,一般含钨石英细脉越多越密集,岩石蚀变越强烈,品位越富,就整个矿床来说,品位多属中等到较贫,分布一般较均匀,规模较大,由大、中型到巨大型。矿石有较易选的,也有较难选的,较易选矿石的回收率也不及石英大脉型。如福建行洛坑、广东莲花山、江西阳储岭等矿床。

这类矿床目前只有部分开利用。

(四)层控型钨矿床

矿体受一定的地层层位和岩性控制,其产状与地层产状基本一致,以缓倾斜的较多。含矿层由一层到数层,稳定、厚大、分布范围广,但其中的工业矿体规模差别很大,大矿体长达千米到数千米,小矿体长不足百米。矿床规模多属大、中型。

控矿地层已知的有元古代碎屑沉积夹火山岩和碳酸盐岩,寒武系浅变质泥砂质岩夹碳酸盐岩,或炭质板岩夹薄层硅质岩,以及泥盆系石炭系的砂页岩和碳酸盐岩或火山碎屑岩等。由于后期的地质改造作用,富集成矿。有些受侵入体影响,可见矽卡岩化。白钨矿、黑钨矿等一般呈浸染状,少数呈粉粒碎屑状。矿体中有时还有含钨石英细(网)脉和含钨石英大脉,矿物共生组合一般比较简单,较常见的有白钨矿(黑钨矿)一硫化物,另外还见有白钨矿一辉锑矿一自然金等,品位较贫到中等。矿物颗粒较粗时为较易选的矿石,呈浸染状的细粒矿物较多时,为难选矿石。

如湖南沃溪、西安、广西大明山、云南南秧田等矿床。

这类矿床目前只有达到中等品位且矿石较易选的才被开利用。

(五)矽卡岩型钨矿床

多分布在花岗岩类岩体与碳酸盐类岩石和部分碎屑岩的接触带及其附近。矿体呈似层状、凸镜状、扁豆状、弯曲条带状,大者延长、延深均可达数百米到二千米,小者延长、延深仅数米到数十米。

这类矿床含有大量矽卡岩矿物,如石榴石、透辉石、硅灰石、钙铁辉石、符山石、绿帘石、方柱石和透闪石,主要金属和非金属矿物有白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、锡石、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿、磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂和萤石,主要工业矿物白钨矿,往往呈粒状、浸染状分布于矽卡岩矿石中,一般属较易选的矿石,有些矿区钨矿物颗粒太细,则较难选,含钨品位中等到较贫,局部较富。矿床规模从小型到巨大型均有。如湖南瑶岗仙、新田岭、江西宝山等矿床。

具有重要意义的湖南柿竹园,属于石英细(网)脉一云英岩一矽卡岩复合型矿床,钨矿化在空间上与矽卡岩体分布基本一致,自下而上为云英岩一矽卡岩钨锡钼铋矿体,矽卡岩钨铋矿体,再向上尚有大理岩锡铍矿体。深部花岗岩中有云英岩型钨钼铋矿体。

矿石中物质组分复杂,经选矿试验、钨、钼、铋等取得了较好的选别效果,锡、铍组分赋存状态复杂,回收率低。

矽卡岩型(含复合型)目前的产钨量仅次于石英大脉型矿床。

除上述几种主要矿床类型外,云英岩型矿床、伟晶岩型矿床、砂钨矿床等,因品位较低,矿石难选,或因规模小,形态复杂,目前开的极少,属次要矿床类型。

国外还有火山热泉沉淀型、盐湖卤水和淤泥型钨矿床,在我国尚未发现。

第二章 工业要求

钨矿石的含钨量通常是不高的,必须经过选矿富集。我国目前生产的钨精矿,主要取自含钨矿石中的黑钨矿,其次是白钨矿。钨矿物的氧化物钨华等按目前的选矿方法和流程尚不能回收。

冶炼要求的合格钨精矿,含WO3应达到或大于65%。经火法冶炼制成钨铁合金(含w>70%或>65%);经水法冶炼成正钨酸钠,仲钨酸铵或钨酸钙等。进一步处理成三氧化钨(含WO3?99.9%),再用还原剂(通常用氢)还原成钨粉(含w?99.9%)等。

一、钨矿石的选矿

由于我国钨矿石类型多,矿石中有多种矿物共生,为了通过选矿使钨精矿的质量达到要求和回收伴生的有用矿物,一般根据矿石中的主要组分,结合考虑伴生组分特性,选用两种以上方法构成的流程进行。钨矿的主要选矿方法有手选、重介质选、重选、浮选、磁选和电选。黑钨矿以重选为主,白钨矿以浮选为主,为了充分回收伴生有益组分,提高钨精矿质量和钨的回收利用率,当前有选冶工艺联合的趋向,增加焙烧* 和浸出水冶** 等冶炼手段。

二、冶炼对钨精矿的质量要求

钨的冶炼有火法冶炼和水法冶炼两种,冶炼时使用黑钨精矿或白钨精矿,其工艺流程不同,因此,当矿石中既含有黑钨矿,又含有白钨矿时,要求查明其相互关系,所占比例,并分别统计储量。

由于As、S、Cu、P等进入钨钢中会使钨钢变脆,影响钨钢制品的质量,Sn会降低钨钢的切削性能,水法冶炼过程中As会使粗钨酸不易净化,Mo会影响钨丝的效能和使用寿命,水法冶炼黑钨精矿过程中,Ca会影响WO3的浸出率而降低回收率,水法冶炼白钨精矿过程中,Mn会影响WO3的回收率,因此,都被列为有害杂质。黑钨精矿中的Sb、Bi、Pb,白钨精矿中的Zn、Bi、Pb对于生产优质钨铁有不良影响,白钨精矿中的Fe、Sb对生产优质钨制品等也有不良影响,故在某些钨精矿的特级品中,这些组分也被列为有害杂质。

在勘探工作中,要求查明矿石中和钨矿物中有害杂质的含量和赋存状态,为选择合理的选矿方法和工艺流程,尽可能降低钨精矿中有害杂质的含量提供资料依据,以便保证所生产的钨精矿达到国家标准(见表1、表2)。

表1 特 级 钨 精 矿 国 家 标 准 GB2825—81

品种

WO3不小于(%)

杂质,不大于(%)

用途

举例

S

P

As

Mo

Ca

Mn

Cu

Sn

SiO2

Fe

Sb

Bi

Pb

Zn

黑钨特—

I—3

70

0.2

0.02

0.06

3.0

0.04

0.08

4.0

0.04

0.04

0.04

优质钨铁

黑钨特—

I—2

70

0.4

0.03

0.08

4.0

0.05

0.10

5.0

0.05

0.05

0.05

黑钨特—

I—1

68

0.5

0.04

0.10

5.0

0.06

0.15

7.0

0.10

0.10

0.10

黑钨特—II—3

70

0.4

0.03

0.05

0.010

0.3

0.15

0.10

3.0

优质钨制品。特纯、化纯三氧化钨、仲钨酸铵、钨材、钨丝等。

黑钨特—II—2

70

0.5

0.05

0.07

0.015

0.4

0.20

0.15

3.0

黑钨特—II—1

68

0.6

0.10

0.10

0.020

0.5

0.25

0.20

3.0

白钨特—

I—3

72

0.2

0.03

0.03

0.3

0.01

0.01

1.0

0.02

0.01

0.02

合金钢(直接炼钢)优质钨铁

白钨特—

I—2

70

0.3

0.03

0.03

0.4

0.02

0.02

1.5

0.03

0.02

0.03

白钨特—

I—1

70

0.4

0.03

0.05

0.5

0.03

0.03

2.0

0.03

0.03

0.03

白钨特—II—3

72

0.4

0.03

0.05

0.010

0.3

0.15

0.10

2.0

2.0

0.1

优质钨制品。特纯、化纯三氧化钨、钨材、钨丝等。

白钨特—II—2

70

0.5

0.05

0.07

0.015

0.4

0.20

0.15

3.0

2.0

0.1

白钨特—II—1

70

0.6

0.10

0.10

0.020

0.5

0.25

0.20

3.0

3.0

0.2

注:1. 表中“—”者为杂质不限。

2. 本标准不包括人造白钨,该产品另订标准执行。

3. 精矿中铌钽为有价元素,供应方应报出分析数据。

4. 根据用户需要和特点,钨精矿特级品可自订企业标准执行。

5. 黑钨精矿特级品I类产品中Sb、Bi、Pb的杂质要求和白钨精矿特级品II类产品中Fe、Sb的杂质要求暂不作交货依据,但供方应报出分析数据。

表2 一、二 级 钨 精 矿 国 家 标 准 GB2825—31

品种

WO3

不小于(%)

杂质,不大于(%)

用途

举例

S

P

As

Mo

Ca

Mn

Cu

Sn

SiO2

黑钨一级

I类

65

0.7

0.05

0.15

5.0

0.13

0.20

7.0

钨铁

黑钨一级

II类

65

0.7

0.10

0.10

0.05

3.0

0.25

0.20

5.0

硬质合金、触媒、钨材

黑钨一级

III类

65

0.8

P+As 0.22

0.05

1.0

0.35

0.40

3.8

钨材、钨丝、硬质合金、触媒

黑钨二级

65

0.8

0.20

5.0

0.40

白钨一级

I类

65

0.7

0.05

0.15

1.0

0.13

0.20

7.0

钨铁、硬质合金

白钨一级 II类

65

0.7

0.10

0.10

0.05

1.0

0.25

0.20

5.0

钨材、钨丝、硬质合金、触媒

白钨一级 III类

65

0.8

0.05

0.20

0.05

1.0

0.20

0.20

5.0

钨材、钨丝、硬质合金、触媒

白钨二级

65

0.8

0.20

1.5

0.40

注:1. 表中“—”者为杂质不限。

2. 精矿中铌钽为有价元素,供方应报出分析数据。

3. 供需双方在特需要求和互利原则上,标准中规定的个别杂质项目指标及其它要求(如铁、锑、药剂等)可协商解决。

4. 钨细泥、钨杂砂以及钨难选物料等产品按国家统一价格规定执行。

钨精矿技术要求:

1. 钨精矿特级品以干矿品位计算,应符合国家标准规定。

2. 钨精矿一级品、二级品以干矿品位计算,应符合国家标准规定。

3. 钨精矿粒度应不大于9mm。

用户对粒度有特殊要求,可由供需双方协议。

4. 钨精矿中水分含量应不大于0.5%。

5. 钨精矿中不得混入外来杂物。

三、对钨矿床(石)中伴生组分综合评价的要求

目前查明钨矿床(石)中主要伴生元素和矿物有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、铍、钴、金、银、铌、钽、稀土、锂、砷、硫、磷、压电水晶和熔炼水晶、萤石等。这些伴生组分对钨的冶炼工艺和钨制品来说大多数为有害杂质,必须通过选矿、冶炼方法分离出来。但进行富集综合回收利用时则成为有用组分。

有些钼、钨共生的矿床,钼离子在白钨矿晶格中置换钨的部分离子,这种含钼的白钨矿称钼白钨矿,难以通过机械选矿使钼钨分离。

选矿试验时,必须对伴生组分的回收利用进行研究,并提出评价资料。

根据我国目前矿山生产技术经济水平,当钨矿床(石)中伴生组分达到了下列表中所列的含量时,应注意综合评价。

伴生有益组分评价参考表

元素

(或氧化物)

Cu

Zn

Pb

Co

Sn

Mo

Bi

Ta2O5

含量(%)

0.05

0.5

0.2-0.3

0.01

0.03

0.01

0.03

0.01

元素

(或氧化物)

Nb2O5

BeO

Sb

Li2O

TR2O3

S

含量(%)

0.08

0.03

0.5

0.3

0.03

2

注:1.钨矿石中的Au、Ag、Ga、Ge、Cd、In、Sc……等达到多少含量即可回收,目前尚无成熟经验,在勘探工作中,可与有关部门具体商定。

2.Ta2O5和Nb205是指呈单矿物时的含量。

3.上表所列的数据,是根据部分矿山生产资料提出的,供参考。

四、工业指标

工业指标是评价矿床、圈定矿体和计算储量的依据,提供矿山设计建设依据的地质勘探报告所用的工业指标,必须在地质勘探部门提出地质资料和建议用的工业指标的基础上,经矿山设计部门进行技术经济条件比较,制定适合矿床具体条件的工业指标,由省级或省级以上工业主管部门正式确定。

综合我国已知钨矿床现行工业指标提出一般要求,供评价时参考。

对钨矿床具有工业意义的主要伴生有益组分,制定工业指标时,应予综合考虑。

钨矿床工业指标一般要求表

矿床类型

工业指标

及要求

石英大脉型

石英细脉带型

石英细脉浸染型

层控型

矽卡岩型

边界品位(WO3%)

边界米百分值

0.08—0.10

0.064—0.08

0.10

0.10

0.10

0.08—0.10

最低工业品位(WO3%)最低米百分值

0.12—0.15

0.096—0.12

0.15—0.20

0.15—0.20

0.15—0.20

0.15—0.20

运用米百分值的厚度(米)

<0.8

最低可厚度(米)

1—2

1—2

0.8—2.0

1—2

最大夹石允许厚度(米)

3

2—5

2—3

3

说明:(1)石英大脉型的最低工业品位系指矿块而言;其余类型的最低工业品位则指单矿体的单项工程而言。

(2)上表所列均为坑指标。

第三章 地质勘探研究程度

钨矿床地质勘探的任务是为矿山建设设计提供必需的储量和地质资料。钨矿床地质勘探报告要经过正式审查批准,才能作为进行矿山建设设计的依据。

确定对钨矿床进行详细地质勘探之前,要根据矿床的特点,如埋藏的深浅,品位的贫富,选的难易,产品的质量,进行技术经济评价。要防止出现对难以开利用的矿床,投入大量的人力、物力、财力,以致勘探完毕后,长期不能建矿生产。

勘探过程中,要加强工业生产设计部门和地质勘探部门的相互配合,及时研究新资料,调整和补充地质勘探设计,使地质勘探工程部署更加合理。

一、矿床地质研究

(一)矿床地质特征的研究

详细划分地层,研究其岩性及组合特征,从岩石的物质组分和物理、化学性质等方面结合其它地质因素阐明与成矿的关系。如果属于赋存在一定层位的层控矿床,则应测制系统剖面,详细研究赋矿层的特征,了解其含矿性,分析其变化规律。

如果在矿区或有火成岩分布,则应查明其种类、成分、侵入时代、期次、形态、产状、规模、变化规律及其与围岩的接触关系。如果只是地表和浅部有热接触变质现象,则可通过接触变质圈(带)的划分和研究,结合其它地质因素,预测深部隐伏的火成岩体。若隐伏深度不大,应布置钻孔以了解其岩性、顶部的起伏变化及与围岩的接触关系。无论是表露的还是隐伏的火成岩体,都要从时间上、空间上和岩石化学成分等方面,研究其与成矿的关系,对成矿后的火成岩,则应查明其对矿体的破坏程度。

要查明各种主要构造的性质、规模、产状和分布规律,正确区分与成矿有关的和与成矿无关的(主要是成矿后的)构造,研究各种构造对矿床、矿体的控制情况及对矿体有无破坏及破坏程度。

研究矿物共生组合,标型特征,包裹体,同位素年龄和稳定同位素,探讨成矿时的物理化学条件和成矿物质来源。

研究围岩蚀变及其与成矿的关系。

调查、收集和分析区域矿产资料,探讨本矿床与区域矿床的关系。

在系统地、全面地分析区域地质和矿区地质的基础上,阐明矿体赋存的地质条件和矿床成因。总结成矿规律和找矿标志。

(二)矿体的研究

查明矿区内矿体的分布范围、赋存部位、矿体形态、产状、厚度及其变化情况。

对出露地表的矿体,应沿走向进行追索。要充分运用地表调查、浅部和深部工程揭露的矿体资料,对矿体特征,包括其延伸、排列、组合规律和形态变化的研究,结合控矿构造的研究和成矿期次阶段的划分,矿体厚度的变化特点,矿石的结构构造,矿物组合和近矿围岩蚀变等因素的分析对比,正确连接矿体。矿体的研究要着重主要矿体,主次结合。查明矿体中的夹石和近矿围岩蚀变的种类、范围和含矿情况。研究构造、围岩性质、蚀变等与矿化富集的关系,阐明矿化富集规律。

(三)矿石物质组分的研究

1.查明矿石的化学成分和矿物成分,研究矿石的结构构造,矿物组合,有用矿物的粒度、嵌布特征,各种有益组分和有害组分的赋存状态、含量及空间分布规律。

2.按照矿石地质特征结合、选特点划分矿石工业类型。当钨矿床存在矿物组合和矿石结构构造不同,影响选矿方法和流程不同时,应加强研究。某些类型钨矿床的氧化带,如由于脉石矿物泥化,部分钨矿物成为钨华,矿石松散,可选性差,应单独划分和圈定。

二、矿床总体控制程度

(一)对适宜露天开的矿床,要系统控制矿体四周的边界和控制露天场矿体的底界;对剥离区及其周围作详细调查;测量和计算剥离系数。

(二)对地下开的矿床,要控制主要矿体两端和深部。

(三)一个矿区含有不同类型的钨矿床,对其中工业意义大,易于选利用的矿床,应进行详细勘探;而对工业意义小,目前选利用经济效益差的矿床,只作普查评价。

(四)一个矿床有多组类型相同的矿脉(带),在勘探规模大、品位富和矿化深的矿带的同时,对有工业意义的次要矿带和盲矿体,也要注意勘探评价,以免影响建矿后的生产部署和充分开发利用。

(五)对赋存于矿床浅部首地段,主矿体上盘的次要矿体,用勘探主矿体的工程密度对其进行勘探,必要时应适当加密工程控制。

(六)对破坏矿体及对部署基建主要开拓工程影响较大的断层、破碎带,要用工程实际控制,尽可能予以查明,对基建开拓工程影响不大的较小的断层、破碎带应根据地表实测,结合地下探矿工程的资料,着重研究其分布范围和规律。

三、综合勘探和综合评价

(一)运用地质观察、岩矿鉴定、化学分析和其它测试方法,查明伴生元素的种类、含量、赋存状态和分布情况。

通过选矿试验对其回收利用的可能性作出评价。对新类型矿石或为了提高某些伴生组分的选矿回收率,必要时应做专门的试验。

(二)伴生组分品位较高,达到该组分单独的现行工业指标要求,易于回收,且具有一定规模时,应列为主要组分。

凡与钨矿可以同时开的主要组分,其勘探程度,原则上应达到该矿种“规范”的要求。

(三)在选、冶过程中可以顺便回收具有工业意义的伴生组分,应视其分布和赋存情况,系统做组合分析或单矿物分析,并计算储量。

(四)对放射性元素应进行顺便检查,对其是否有工业意义作出评价。

(五)对勘探范围内具有工业价值的伴生矿产,应进行综合勘探,综合评价。

四、勘探深度

钨矿床的勘探深度,应根据矿床特点和当前开技术经济条件来决定。对于矿体延深不大的矿床,最好一次勘探完毕。对延深很大的矿床,取分期勘探。第一期勘探深度* 一般为300—400米,以满足第一期矿山建设需要为宜。对其延深部分,要打少量深钻,控制矿体远景,为矿山总体规划提供资料。

如属矿体埋藏超过上述深度的隐伏矿床,其勘探深度可根据建设需要,由工业部门与勘探主管部门研究商定。

五、各级储量的比例

(一)在勘探深度范围以内,各级储量的比例,应根据矿床规模,地质条件的复杂程度,矿山建设规模和开技术条件等综合考虑。

⒈大、中型矿床在详细勘探深度范围内,一般要求探明B+C级储量应占B+C+D级储量的70%以上,B级储量应占5一10%。

对某些地质条件复杂的大、中型矿床,经用较密的工程仍探求不到B级储量,或难以探求B级储量的隐伏矿床,可探求C十D级储量,其中C级占50—70%。

⒉小型矿床一般只探求C十D级储量,其中C级应占30—50%。

⒊非常复杂的小型矿床,经用较密工程仍探求不到C级储量时,可探求到D级储量,提交生产单位边探边。

⒋如矿床(区)规模很大,要分段(区)建设矿山时,各级储量比例原则上应分段(区)在勘探深度范围内计算。

(二)B级储量一般要求分布在浅部首期开地段。如果所勘探的钨矿床的浅部多属贫矿或为小矿体,勘探