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认识“钨矿”

编辑:东莞申世电气有限公司  时间:2019/06/05

化学形态

钨呈银白色,是熔点最高的金属,熔点高达3400℃,居所有金属之首,沸点5555℃,比重(单晶钨) 19.3,并具有高硬度、良好的高温强度和导电、传热性能,常温下化学性质稳定,耐腐蚀,不与盐酸或硫酸起作用。

应用范围

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。

原料特点

化学特性及地质作用

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WO3 76%;白钨矿CaWO4,含WO3 80.6%。

冶炼原料

国外长期以来开发的钨矿,主要是白钨矿,占总生产能力的60%。而我国尽管白钨矿已探明储量376万t,占世界钨矿总储量的71%,但由于一些大型、超大型钨多金属矿床的矿石物质成分复杂,嵌布粒度细,选冶技术尚未彻底解决,因而现阶段开采仍以石英脉型黑钨矿为主,占全国采出矿量的90%。

矿石工业要求

钨矿产工业要求(或称矿产工业要求),包括矿床边界品位(WO3%)、工业品位(WO3%)、可采厚度(m)和夹石剔除厚度(m)。

钨矿床伴生有益组分通常有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、金、银、钴、铍、锂、铌、钽、稀土、硫、磷、砷、压电水晶、熔炼水晶、萤石等。其中,硫、磷、砷、钼、钙、锰、铜、锡、硅、铁、锑、铋、铅、锌等对钨的冶炼工艺和钨制品为有害杂质,对各类钨精矿产品所含的这些有害杂质,国家已制定行业标准,即钨矿(18张)GB2825-81。因此,这些有害组分,要经过选冶技术途径富集综合回收,变害为益,变废为宝,综合利用。

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