鎢礦

元素由瑞典化學家舍勒(C.W.Scheele)於1781年從當時稱為重石的礦物(現稱白鎢礦)中發現的，並以瑞典文tung(重)和sten(石頭)的複合詞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，並用碳還原為鎢粉。

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，並具有硬度高、高溫強度良好和導電、傳熱性能良好的特點，常溫下化學性質穩定，耐腐蝕，不與鹽酸或硫酸發生反應。

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，廣泛應用於航天、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。含鎢高溫合金主要應用於燃氣輪機、火箭、導彈及核反應堆的部件之中，高比重鎢基合金則用於反坦克和反潛艇的穿甲彈頭的制造。

鎢精礦用於生產金屬鎢、碳化鎢、鎢合金及含鎢化合物等。

一、鎢礦原料特點

(1)鎢的地球化學特性及其在地質作用中的行為 -- 鎢是一種分布較廣泛的元素，幾乎遍見於各類岩石中，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，在花崗岩中含量平均為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。由於W6+離子半徑小，電價高，且極化能力強，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澱。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，由於含鎢礦物較穩定，常形成砂礦。但在酸性條件下，含鎢礦物可被分解，並以WO3形式溶於地表水中，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於頁岩、泥質細砂岩及鐵錳礦層中。

近年來在古老的變質岩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餘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餘種，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%。而我國白鎢礦已探明儲量376萬t，占全國鎢礦總儲量的71%，但由於一些大型、超大型鎢多金屬礦床的礦石物質成分複雜，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、矽、鐵、銻、鉍、鉛、鋅等在鎢的冶煉工藝和鎢制品中為有害雜質，對各類鎢精礦產品所含的這些有害雜質，國家已制定行業標准，即GB2825-81。因此，這些有害組分，需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餘年的鎢礦開發、冶煉、加工的曆史已有200餘年。

中國對世界鎢業發展作出了舉世矚目的貢獻。我國鎢礦於1907年首次發現於江西省大餘縣西華山，鎢礦開采始於1915～1916年(據《中國礦床發現史·江西卷》，1996年)。此後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於1916年，爾後分別在河北、江西、廣東、廣西等省(區)做了一些探測工作。20世紀三四十年代，在對贛、湘、粵、桂、滇等省(區)的一些鎢礦床進行的較系統的地質調查中，贛南地區鎢礦尤為突出，先後有燕春臺、查宗祿、周道隆、徐克勤、丁毅、張兆瑾、馬振圖等地質學家做了地質調查研究，成果頗豐。其中，徐克勤、丁毅所著《江西南部鎢礦地質志》(1943)，對贛南幾十年的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，不僅為當時開采贛南鎢礦提供了重要依據，而且也為後來的地質勘探工作奠定了基礎。

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。抗戰勝利後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。

在上世紀30～40年代，我國不僅發現了大量黑鎢礦，而且也陸續發現白鎢礦。資源委員會礦產測勘處金耀華、楊博泉於1943年對雲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(夕卡岩型白鎢礦床)，著有《雲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，並寫專文報道。

新中國成立後，為振興鎢業，我國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著手，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年～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的采選設計依據提供了可靠的地質成果。60～80年代，為保礦山、保建設和鎢業持續發展，我國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並探明了一批大型、超大型鎢礦，為中國鎢業可持續發展准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20多座原中央直屬企業的礦山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)。