钨矿

元素由瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)于1781年从当时称为重石的矿物(现称白钨矿)中发现的，并以瑞典文tung(重)和sten(石头)的复合词tungsten命名这种新元素。1783年西班牙人德卢亚尔兄弟(F·de Elhuyar)从黑钨矿中制得氧化钨，并用碳还原为钨粉。

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。

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。

一、钨矿原料特点

(1)钨的地球化学特性及其在地质作用的行为  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。

(2)钨矿石矿物组成  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%。

(3)我国选冶钨矿物原料与国外不同  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，占全国钨矿总储量的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%。

二、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。

三、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。

我国钨矿资源丰富。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。

新中国成立后，为振兴钨业，在五六十年代开展了前所未有的大规模钨矿地质普查和勘探工作。由原重工业部、冶金部、地质部所属地质勘探部门，迅速地对赣、湘、粤以及闽、桂、滇等省区的钨矿开展全面普查勘探工作，在第一个五年计划期间(1953～1957年)，为赣南西华山、大吉山、岿美山、盘古山等“四大名山”黑钨矿床作为重点矿山建设项目以及在湘南、粤北、桂东北等地区的钨矿建设矿山，提供了可靠的地质成果，作为采选设计的依据。60～80年代，为保矿山、保建设和钨业持续发展，继续进行了大量地质勘查工作，在华南和西北甘肃等地又发现并探明了一批大型、超大型钨矿，为中国钨业可持续发展，准备了充足的矿产资源。

在大量地质勘探工作基础上，从50～70年代建成了原中央直属企业的矿山有20多座和一大批地方国营的中小型矿山，到80年代以来，国营钨矿山形成生产矿石总能力达870万t。年产钨精矿4～5万t(WO3含量，下同)。