鎢常識
鎢是常用的難熔金屬,密度19.35,熔點3410°C,沸點5660°C。鎢的硬度大、密度高、高溫強度好。常溫下鎢在空氣中是穩定的,400℃開始失去光澤,表面形成藍黑色致密的三氧化鎢保護膜。740℃時三氧化鎢由三斜晶系轉變為四方晶系,保護膜被破壞。在高于600℃的水蒸氣中鎢氧化為二氧化鎢。鎢在常溫下不易被酸、堿溶液和王水侵蝕,但溶解于濃硝酸和氫氟酸的混合酸。鎢能被氧化性熔鹽如硝酸鈉等迅速腐蝕。 鎢在地殼中的平均含量為1.3×10-6,在花崗巖中含量平均為1.5×10-6。鎢在自然界主要呈六價陽離子,其離子半徑小,電價高,具有強極化能力,易形成絡陰離子,因此鎢主要以絡陰離子形式[WO4]2-,與Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽離子結合形成黑鎢礦或白鎢礦。鎢的重要礦物均為鎢酸鹽,目前在地殼中僅發現有20余種鎢礦物和含鎢礦物,即黑鎢礦族:鎢錳礦、鎢鐵礦、黑鎢礦;白鎢礦族:白鎢礦(鈣鎢礦)、鉬白鎢礦、銅白鎢礦;鎢華類礦物:鎢華、水鎢華、高鐵鎢華、釔鎢華、銅鎢華、水鎢鋁礦;不常見的鎢礦物:鎢鉛礦、斜鎢鉛礦、鉬鎢鉛礦、鎢鋅礦、鎢鉍礦、銻鎢燒綠石、鈦釔釷礦(含鎢)、硫鎢礦等。其中具有開采經濟價值的只有黑鎢礦(Fe、Mn)WO4和白鎢礦(CaWO4)。 鎢及其合金是現代工業、國防及高新技術應用中的極為重要的功能材料之一,廣泛應用于航天、原子能、船舶、汽車工業、電氣工業、電子工業、化學工業等諸多領域。鎢大部分用于生產硬質合金和鎢鐵。鎢與鉻、鉬、鈷組成的耐熱耐磨合金用于制作刀具、燃氣輪機葉片和燃燒管等。鎢可與鉭、鈮、鉬等組成難熔合金。鎢銅和鎢銀合金用作電接觸點材料。高密度的鎢鎳銅合金用作防輻射的防護屏。金屬鎢的絲、棒、片等用于制作電燈泡、電子管的部件和電弧焊的電極。 我國鎢礦資源豐富,儲量居世界第一位,全國已探明鎢礦儲量分布在21個省、自治區,其中保有儲量在20萬噸以上的有8個省區,依次為湖南、江西、河南、廣西、福建、廣東、甘肅、云南,這8個省區鎢的儲量占全國保有儲量的91.7%。中國鎢礦資源有以下特點: (1)儲量十分豐富,分布高度集中。我國已累計探明鎢儲量達600多萬噸,而且還有很大的找礦潛力,資源前景甚為可觀。鎢礦儲量主要集中分布于湖南、江西、河南、福建、廣西、廣東等6省區,合計占全國鎢儲量的83.4%。
(2)礦床類型較全,成礦作用多樣。目前,除現代熱泉沉積礦床和含鎢鹵水-蒸發巖礦床外,幾乎世界上所有已知鎢礦床成因類型在我國均有發現。按成礦溫度,有汽化高溫至低溫的熱液礦床;按成礦物質來源,有層源的層控鎢礦床與來自巖源的巖控鎢礦床以及多源復合礦床;按礦床產狀形態類型,有各種形式的脈型、整合于沉積建造的層型、沿花崗巖體與碳酸鹽質圍巖接觸帶產出的不規則帶型(夕卡巖)、沿成礦花崗巖產狀形態產出的細脈-浸染巖體型等礦床;按礦物元素組合,有W-(Sn、Bi、Mo)、W-Be、W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta、W-Au-Sb、W-Li、W-Cu-Fe、W-REE等礦床。由于我國鎢礦成礦作用多樣又普遍交替出現,因而不僅形成復雜多樣的礦床類型,而且常在同一礦田或礦床中,呈現多型礦床(礦體)共生的特點。 (3)礦床伴生組分多,綜合利用價值大。我國許多鎢礦床伴共生有益組分多達30多種。主要有錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、金、銀等;其次為硫、鈹、鋰、鈮、鉭、稀土、鎘、銦、鎵、鈧、錸、砷、螢石等。在采選冶過程中綜合回收這些有益組分,不僅是合理開發利用好礦產資源,也是提高礦山開采經濟效益的重要途徑。 (4)伴生在其他礦床中的鎢儲量可觀。全國伴生鎢儲量約占總儲量的25%,大部分隨主礦產開發而綜合回收。如云南個舊錫礦,湖北大冶有色金屬公司所屬銅礦山(如大冶龍角山、銅錄山、封山洞等),江西銅業公司所屬的銅礦山(如永平銅礦、東鄉銅礦、德興銅礦等)以及一些鉬礦山等,在選礦過程中均已綜合回收鎢精礦,成為礦山的精礦產品之一。 (5)富礦少,貧礦多,品位低。在保有儲量中,鎢品位(WO3)大于0.5%的僅占20%(主要是石英脈型黑鎢礦);而在白鎢礦的工業儲量中,品位大于0.5%的僅占2%左右。與國外相比,中國白鎢礦質量處于劣勢,而黑鎢礦品位高、礦床大、易采易選處于優勢。 (6)開發利用以黑鎢礦為主,白鎢礦次之。黑鎢礦是中國長期以來的開采對象,但儲量組成卻是白鎢礦居多,黑鎢礦較少。白鎢礦雖然儲量多,但富礦少,品位低,難選礦石多,僅占鎢礦產量的10%左右;而黑鎢礦雖然儲量比白鎢礦少,但富礦多,且易采易選,占鎢礦產量的90%以上。目前,許多鎢礦山由于采選礦石品位低,采選成本高,因此導致礦山經濟效益差 。
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