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白钨矿-百科
2017-03-28 17:19:10      来源:珠宝王国 738

       白钨矿是一种矿石,外形为粒状石块,白色带黄,有脂肪光泽。橙色,双锥状晶体,晶体硕大,且尖端呈透明深橙色。与方解石白云母和黑色锡石共生,其中白钨矿和方解石具有萤光性。加热或经紫外线照射,略呈紫色。是炼钨的主要原料。

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1 矿物概述

       化学组成为Ca(WO3)、晶体属四方晶系的钨酸盐矿物。英文中以白钨矿中的钨酸的发现者 C.W.舍勒(Scheele)姓氏命名。旧名钙钨矿或钨酸钙矿。WO3含量为 80.6%。它与黑钨矿同为钨的最主要矿石矿物。成分中钨可部分被钼成类质同象替代。晶体为近于八面体的四方双锥状,通常呈不规则粒状或致密块状集合体。无色或白色,一般多呈灰色、浅黄、浅紫或浅褐色。玻璃光泽到金刚光泽,断口呈油脂光泽。解理中等,断口参差状。摩斯硬度4.5~5。比重大,达6.10。在紫外线照射下发浅蓝色荧光。白钨矿主要产于花岗岩与石灰岩接触带的夕卡岩中。中国湖南瑶岗仙是世界著名的白钨矿产地。世界其他主要产地有朝鲜南部的山塘、德国萨克森、英国康沃尔、澳大利亚新南威尔士、玻利维亚北部和美国内华达等。

 

       一种矿石,外形为粒状石块,白色带黄,有脂肪光泽。加热或经紫外线照射,略呈紫色。是炼钨的主要原料。

 

2 结构性质
       化学组成:CaWO4,CaO19.47%,WO380.53%

 

       鉴定特征:以色浅,油脂光泽,比重大、在紫外线下发出淡蓝色荧光和难熔的特征作为鉴定特征

 

       成因产状:主要产出于接触交代矿床中,与石榴子石,符山石,透辉石等矿物伴生,或产于高温热液中与黑钨矿等伴生;

 

       著名产地:世界著名的产地有中国四川平武;德国的Saxony、Bohemia;英国的Cornwall;澳洲的NewSouthWales、Queensland;玻利维亚的北部;美国的Nevada,Arizona和California等州;加拿大的BritishColumbia、Yukon和NorthwestTerritories边界的东方等地。

 

       名称来源:用来纪念一位18世纪最早发现钨的瑞典化学家K.W.Scheele(1742-1786),而以其名字命名

晶体形态

 

3 属性
       其晶体结构为四方晶系 晶体常呈四方双锥(伪正八面体),也有的沿(001)呈板状。主要单形:四方双锥e{101}、p{111}、h{313}、k{515},平行双面c{001},还可见四方双锥β{113}、s{131}。四方双锥e{101}晶面常具斜纹和蚀象(均能反映四次对称),依(110)成双晶普遍。集合体多呈不规则粒状,较少呈致密块状。颜色多为灰色、黄白色或浅紫、浅褐色、也有带绿色、橘黄色甚至带红色,无色、白色者也有见。透明至半透明,油脂光泽或金刚光泽。解理{111}中等,断口为参差状,硬度4.5-5,性脆,比重5.8 - 6.2。

 

       白钨矿的折射率(1.918–1.937 )最多双折射( 0.016)和分散. (0.026)都是适度高。这些因素结合在一起导致白钨矿的高光泽和可察觉的“火”接近的钻石.

 

       白钨矿会发出荧光在短波ultraviolet紫外线光明亮的蓝色矿物发光。存在钼. 微量杂质偶尔会导致一个绿色的光芒。.荧光的白钨矿往往伴随自然金、被地质学家在寻找金矿。

 

4 发生
       白钨矿发生在接触变质卡岩年代;在高温l热液静脉和云英岩; 更少的一般花岗岩pegmatite伟晶岩.年代温度和压力的形成是200到500°C之间从200年到1500年。典型矿物组合包括锡石钨锰铁矿黄玉萤石磷灰石电气石石英钙铝榴石–——钙铁榴石透辉石火山石和透闪石

 

       白钨矿通常发生在锡轴承静脉;有时被发现在协会与黄细水晶已经获得Caldbeck瀑布在坎布里亚郡 和in在波希米亚在瑞士在西里西亚骑兵山脉in在亚利桑那州和其他地方。At在特鲁姆布操刀在康涅狄格州and和在日本大水晶的白钨矿钨完全改变了已经发现:那些来自日本一直被称为“方钨铁矿它被开采在国王岛澳大利亚在奥塔哥中部and和平i在北奥塔哥在金色的酒吧和我在死马溪在第一次世界大战中纳尔逊新西兰所需的详细。


5 原料特点
       钨是一种分布较广泛的元素,几乎遍见于各类岩石中,但含量较低。通过有关地质作用加以富集才能形成矿床作为商品矿石开采。钨在地壳中的平均含量为1.3×10-6,在花岗岩中含量平均为1.5×10-6。钨在自然界主要呈六价阳离子,其离子半径为0.68×10-10m。由于W6 离子半径小,电价高,具有强极化能力,易形成络阴离子,因此钨主要以络阴离子形式[WO4]2-,与溶液中的Fe2 、Mn2 、Ca2 等阳离子结合形成黑钨矿或白钨矿沉淀。黑钨矿结晶温度为320~240℃,白钨矿的结晶温度为300~200℃。

 

       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。近年来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。

 

矿物组成

       钨的重要矿物均为钨酸盐。在成矿作用过程中能与[WO4]2-络阴离子结合的阳离子仅有几个,主要有Ca2 、Fe2 、Mn2 、Pb2 ,其次为Cu2 、Zn2 、Al3 、Fe3 、Y3 等,因而矿物种类有限,目前在地壳中仅发现有20余种钨矿物和含钨矿物,即黑钨矿族:钨锰矿、钨铁矿、黑钨矿;白钨矿族:白钨矿(钙钨矿)、钼白钨矿、铜白钨矿;钨华类矿物:钨华、水钨华、高铁钨华、钇钨华、铜钨华、水钨铝矿;不常见的钨矿物:钨铅矿、斜钨铅矿、钼钨铅矿、钨锌矿、钨铋矿、锑钨烧绿石、钛钇钍矿(含钨)、硫钨矿等。尽管已发现的钨矿物和含钨矿物有20余种,但其中具有开采经济价值的只有黑钨矿和白钨矿。黑钨矿(Fe、Mn)WO4,含WO376%;白钨矿CaWO4,含WO380.6%。

 

6 应用价值 
       目前世界上开采出的白钨矿,80%用于优质钢的冶炼,15%用于生产硬质钢,5%其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属,是一种用途较广的金属。

 

       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,采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年采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。

 

       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。

 

7 矿业简史
       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,钨矿开采始于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。

 

       中国钨矿资源丰富。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,而且也为当时开采赣南钨矿提供了重要依据。

 

       1935年江西省成立了资源委员会钨业管理处,统一价格,收购钨砂。1938年西华山建立矿场,投资经营东西大巷,进行坑采。抗战胜利后改为资源委员会第一特种矿产管理处西华山工程处。据不完全统计,西华山钨矿至新中国成立前,共采出钨砂近5万t。1937年成立大吉山钨矿工程处,收回民窿开凿第九中段,开始国营生产。

       在30~40年代,不仅发现了大量黑钨矿,而且白钨矿也有陆续发现。资源委员会矿产测勘处金耀华、杨博泉于1943年对云南省文山县老君山地区进行矿产地质调查时,首次发现接触交代型白钨矿床(夕卡岩型白钨矿床),著有《云南文山老君山白钨矿床之成因及其意义》论文(地质论评,1943,№.Ⅷ)。1947年徐克勤又在湖南省宜章瑶岗仙和尚滩发现了白钨矿床,并写专文报道。

 

8 选矿方法
       白钨矿的选矿根据矿石浸染特性,可采用重选与浮选相结合,或单一浮选法,个别白钨矿选矿厂也进行预先富集,利用紫外线荧光拣选机从原矿中选出50%的废石,其品位低于选矿厂排出的尾矿,白钨矿的回收率达90~96%,设备的拣选能力为35~40吨/台,时。

 

        白钨矿床常伴有多种硫化矿,其中辉钼矿尤为常见,在选矿过程中一般先浮硫化矿,后浮白钨矿。白钨矿的浮选是在碱性介质中进行,用碳酸钠、氢氧化钠调整矿浆pH到9~10.5,常用的抑制剂有水玻璃(模数为2.2~3),白雀树皮汁、丹宁及各种磷酸盐。捕收剂常用的有油酸、油酸钠、塔尔油、氧化石蜡皂等,这些捕收剂都具有起泡性能,一般不另加起泡剂。

 

        白钨矿具有很好的可浮性,在矿石中多因存在与其性质相类似的含钙脉石矿物,如方解石、萤石、磷灰石等而导致浮选过程的复杂化。为改善浮选过程的选择性,将多价金属盐(如硫酸亚铁)加到水玻璃中,能显著提高白钨矿的浮选效果。

 

        提高矿浆温度也是改善白钨浮选的一项重要措施,彼得洛夫法即是利用矿浆加温到70~90℃,加入大量水玻璃,使方解石表面上的捕收剂被解吸,白钨矿获得选择性地上浮。

 

9 白钨矿选矿生产线
        白钨矿选矿生产线主要由破碎机、球磨机、分级机、磁选机、浮选机、浓缩机和烘干机等主要设备组成,配合给矿机、提升机、传送机可组成完整的白钨矿采矿设备生产线。该生产线具有高效、低能、处理量大、经济合理等优点。钨矿的主要选矿方法有手选、重介质选、重选、浮选、磁选和电选等方法。黑钨矿以重选为主,白钨矿以浮选为主。我国黑钨矿多数是易选矿石类型,而白钨矿矿石组成复杂,多数属难选矿石,加之品位低,因而未能大量开发。此外,还有钨矿石氧化物钨华等目前也尚未回收利用。可采用重选与浮选相结合,或单一浮选法,个别白钨矿选矿厂也进行预先富集。

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