鎢礦

元素由瑞典化學家舍勒(C.W.Scheele)于1781年從當時稱為重石的礦物(現稱白鎢礦)中發現的，并以瑞典文tung(重)和sten(石頭)的復合詞tungsten命名這種新元素。1783年西班牙人德盧亞爾兄弟(F·de Elhuyar)從黑鎢礦中制得氧化鎢，并用碳還原為鎢粉。

鎢呈銀白色，是熔點最高的金屬，熔點高達3400℃，居所有金屬之首，沸點5555℃，比重(單晶鎢)19.3，并具有高硬度、良好的高溫強度和導電、傳熱性能，常溫下化學性質穩定，耐腐蝕，不與鹽酸或硫酸起作用。

鎢在冶金和金屬材料領域中屬高熔點稀有金屬或稱難熔稀有金屬。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。特別是含鎢高溫合金主要應用于燃氣輪機、火箭、導彈及核反應堆的部件，高比重鎢基合金則用于反坦克和反潛艇的穿甲彈頭。

鎢精礦用于生產金屬鎢、碳化鎢、鎢合金及化合物。

一、鎢礦原料特點

(1)鎢的地球化學特性及其在地質作用的行為 鎢是一種分布較廣泛的元素，幾乎遍見于各類巖石中，但含量較低。通過有關地質作用加以富集才能形成礦床作為商品礦石開采。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，其離子半徑為0.68×10-10m。由于W6+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-，與溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽離子結合形成黑鎢礦或白鎢礦沉淀。黑鎢礦結晶溫度為320～240℃，白鎢礦的結晶溫度為300～200℃。

在表生作用中，由于含鎢礦物較穩定，常形成砂礦。但在酸性條件下，含鎢礦物可被分解，并以WO3形式溶于地表水中，在一定條件下形成某些鎢的次生礦物。有時以礦物微粒或離子形式被粘土或鐵錳氧化物吸附而集聚于頁巖、泥質細砂巖及鐵錳礦層中。

近年來在古老的變質巖系中發現有層控鎢礦床和鎢的礦源層，說明在變質作用過程中，鎢也能發生某種程度的富集。

(2)鎢礦石礦物組成 鎢的重要礦物均為鎢酸鹽。在成礦作用過程中能與［WO4］2-絡陰離子結合的陽離子僅有幾個，主要有Ca2+、Fe2+、Mn2+、Pb2+，其次為Cu2+、Zn2+、Al3+、Fe3+、Y3+等，因而礦物種類有限，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。

盡管已發現的鎢礦物和含鎢礦物有20余種，但其中具有開采經濟價值的只有黑鎢礦和白鎢礦。黑鎢礦(Fe、Mn)WO4，含WO3 76%；白鎢礦CaWO4，含WO3 80.6%。

(3)我國選冶鎢礦物原料與國外不同 國外長期以來開發的鎢礦，主要是白鎢礦，占總生產能力的60%。而我國盡管白鎢礦已探明儲量376萬t，占全國鎢礦總儲量的71%，但由于一些大型、超大型鎢多金屬礦床的礦石物質成分復雜，嵌布粒度細，選冶技術尚未徹底解決，因而現階段開采仍以石英脈型黑鎢礦為主，占全國采出礦量的90%。

二、礦石工業要求

鎢礦產工業要求(或稱礦產工業要求)，包括礦床邊界品位(WO3%)、工業品位(WO3%)、可采厚度(m)和夾石剔除厚度(m)。

鎢礦床伴生有益組分通常有錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銻、金、銀、鈷、鈹、鋰、鈮、鉭、稀土、硫、磷、砷、壓電水晶、熔煉水晶、螢石等。其中，硫、磷、砷、鉬、鈣、錳、銅、錫、硅、鐵、銻、鉍、鉛、鋅等對鎢的冶煉工藝和鎢制品為有害雜質，對各類鎢精礦產品所含的這些有害雜質，國家已制定行業標準，即GB2825-81。因此，這些有害組分，要經過選冶技術途徑富集綜合回收，變害為益，變廢為寶，綜合利用。

三、礦業簡史

從1783年西班牙首次用炭從黑鎢礦中提取了金屬鎢至今有200余年的鎢礦開發、冶煉、加工歷史。

中國對世界鎢業發展作出了舉世矚目的貢獻。我國鎢礦于1907年發現于江西省大余縣西華山，鎢礦開采始于1915～1916年(據《中國礦床發現史·江西卷》，1996年)。此后在南嶺地區相繼發現不少鎢礦區，生產不斷擴大，至第一次世界大戰末期，鎢精礦產量達到萬噸，躍居世界鎢精礦產量首位，至今仍居世界第1位。

我國鎢礦資源豐富。開發鎢礦地質調查工作，由翁文灝先生創始于1916年，爾后在河北、江西、廣東、廣西等省(區)分別做了一些探測工作。20世紀三四十年代，對贛、湘、粵、桂、滇等省(區)的一些鎢礦床進行了較系統的地質調查，特別是對贛南地區的鎢礦，先后有燕春臺、查宗祿、周道隆、徐克勤、丁毅、張兆瑾、馬振圖等地質學家做了頗有成就的地質調查研究。其中，徐克勤、丁毅所著《江西南部鎢礦地質志》(1943)，對贛南幾十年鎢礦床分別作了系統的論述，堪稱我國第一部鎢礦地質專著。這些地質前輩的工作成果，不僅為后來地質勘探工作奠定了基礎，而且也為當時開采贛南鎢礦提供了重要依據。

1935年江西省成立了資源委員會鎢業管理處，統一價格，收購鎢砂。1938年西華山建立礦場，投資經營東西大巷，進行坑采。抗戰勝利后改為資源委員會第一特種礦產管理處西華山工程處。據不完全統計，西華山鎢礦至新中國成立前，共采出鎢砂近5萬t。1937年成立大吉山鎢礦工程處，收回民窿開鑿第九中段，開始國營生產。

在30～40年代，不僅發現了大量黑鎢礦，而且白鎢礦也有陸續發現。資源委員會礦產測勘處金耀華、楊博泉于1943年對云南省文山縣老君山地區進行礦產地質調查時，首次發現接觸交代型白鎢礦床(夕卡巖型白鎢礦床)，著有《云南文山老君山白鎢礦床之成因及其意義》論文(地質論評，1943，№.Ⅷ)。1947年徐克勤又在湖南省宜章瑤崗仙和尚灘發現了白鎢礦床，并寫專文報道。

新中國成立后，為振興鎢業，在五六十年代開展了前所未有的大規模鎢礦地質普查和勘探工作。由原重工業部、冶金部、地質部所屬地質勘探部門，迅速地對贛、湘、粵以及閩、桂、滇等省區的鎢礦開展全面普查勘探工作，在第一個五年計劃期間(1953～1957年)，為贛南西華山、大吉山、巋美山、盤古山等“四大名山”黑鎢礦床作為重點礦山建設項目以及在湘南、粵北、桂東北等地區的鎢礦建設礦山，提供了可靠的地質成果，作為采選設計的依據。60～80年代，為保礦山、保建設和鎢業持續發展，繼續進行了大量地質勘查工作，在華南和西北甘肅等地又發現并探明了一批大型、超大型鎢礦，為中國鎢業可持續發展，準備了充足的礦產資源。

在大量地質勘探工作基礎上，從50～70年代建成了原中央直屬企業的礦山有20多座和一大批地方國營的中小型礦山，到80年代以來，國營鎢礦山形成生產礦石總能力達870萬t。年產鎢精礦4～5萬t(WO3含量，下同)。