白鎢礦
白鎢礦
白鎢礦是一種礦石，外形為粒狀石塊，白色帶黃，有脂肪光澤。橙色，雙錐狀晶體，晶體碩大，且尖端呈透明深橙色。與方解石白雲母和黑色錫石共生，其中白鎢礦和方解石具有螢光性。加熱或經紫外線照射，略呈紫色。是煉鎢的主要原料。
目錄
基本信息
中文名：白鎢礦、 外文名：Scheelite、 類別：鎢酸鈣、 光澤：玻璃至鑽石般的、 晶系：正方、 硬度：5、 比重：6.10
礦物概述
化學組成為Ca(WO4)、晶體屬四方晶系的鎢酸鹽礦物。英文中以白鎢礦中的鎢酸的發現者C.W.舍勒(Scheele)姓氏命名。舊名鈣鎢礦或鎢酸鈣礦。WO3含量為 80.6%。它與黑鎢礦同為鎢的最主要礦石礦物。成分中鎢可部分被鉬成類質同象替代。晶體為近於八面體的四方雙錐狀，通常呈不規則粒狀或緻密塊狀集合體。無色或白色，一般多呈灰色、淺黃、淺紫或淺褐色。玻璃光澤到金剛光澤，斷口呈油脂光澤。解理中等，斷口參差狀。摩斯硬度4.5～5。比重大，達6.10。在紫外線照射下發淺藍色熒光。白鎢礦主要產於花崗岩與石灰岩接觸帶的夕卡岩中。中國湖南瑤崗仙是世界著名的白鎢礦產地。世界其他主要產地有朝鮮南部的山塘、德國薩克森、英國康沃爾、澳大利亞新南威爾士、玻利維亞北部和美國內華達等。一種礦石，外形為粒狀石塊，白色帶黃，有脂肪光澤。加熱或經紫外線照射，略呈紫色。是煉鎢的主要原料。
結構性質
化學組成：CaWO4，CaO19.47%，WO380.53%
鑑定特徵：以色淺，油脂光澤，比重大、在紫外線下發出淡藍色熒光和難熔的特徵作為鑑定特徵
成因產狀：主要產出於接觸交代礦床中，與石榴子石，符山石，透輝石等礦物伴生，或產於高溫熱液中與黑鎢礦等伴生；
著名產地：世界著名的產地有中國四川平武；德國的Saxony、Bohemia；英國的Cornwall；澳洲的NewSouthWales、Queensland；玻利維亞的北部；美國的Nevada，Arizona和California等州；加拿大的BritishColumbia、Yukon和NorthwestTerritories邊界的東方等地。
名稱來源：用來紀念一位18世紀最早發現鎢的瑞典化學家K.W.Scheele(1742-1786)，而以其名字命名。[1]
晶體形態
四方雙錐晶類，晶形常呈近於八面體的四方雙錐，也有沿呈板狀。主要單形為四方雙錐e和p，四方雙錐e的晶面常具斜紋和蝕象。依（110）成雙晶
晶體結構
晶系和空間群：四方晶系，4/m
晶胞參數：a0=5.25牛=11.40牛
粉晶數據：3.1(1)4.76(0.55)3.072(0.3)
物理性質
硬度：4.5
比重：6.1g/cm3
斷口：參差狀斷口
顏色：灰色、淺黃色、淺紫色或淺褐色，有時帶有綠色、桔黃色或紅色
條痕：黃綠色
透明度：透明到半透明
光澤：油脂光澤或金剛光澤
發光性：熒光，UV短波為亮藍白色
折射率：1.915－1.937，雙折射率為0.016
色散：0.026
光性一軸晶正光性，多色性弱，紫外熒光短波紫外線下呈淺藍色至黃色熒光，吸收光譜可見綠區和黃區有數條吸收線
其他：在短波紫外光下，此礦物發出鮮艷的藍白熒光
光學性質
一軸晶( )，No=1.918-1.92，Ne=1.934-1.937，雙反射率=0.0160-0.0170
應用價值
目前世界上開採出的白鎢礦，80%用於優質鋼的冶煉，15%用於生產硬質鋼，5%其他用於其他用途。鎢可以製造槍械、火箭推進器的噴嘴、切削金屬，是一種用途較廣的金屬。 鎢以純金屬狀態和合金系狀態廣泛應用於現代工業中，合金系狀態中最主要的是合金鋼、以碳化鎢為基的硬質合金、耐磨合金和強熱合金。[2]
屬性
其晶體結構為四方晶系, 晶體常呈四方雙錐（偽正八面體），也有的沿（001）呈板狀。主要單形：四方雙錐e{101}、p{111}、h{313}、k{515}，平行雙面c{001}，還可見四方雙錐β{113}、s{131}。四方雙錐e{101}晶面常具斜紋和蝕象（均能反映四次對稱），依（110）成雙晶普遍。集合體多呈不規則粒狀，較少呈緻密塊狀。顏色多為灰色、黃白色或淺紫、淺褐色、也有帶綠色、橘黃色甚至帶紅色，無色、白色者也有見。透明至半透明，油脂光澤或金剛光澤。解理{111}中等，斷口為參差狀，硬度4.5-5，性脆，比重5.8 - 6.2。
白鎢礦的折射率(1.918–1.937 ）,最多雙折射（ 0.016)和分散. (0.026)都是適度高。這些因素結合在一起,導致白鎢礦的高光澤和可察覺的「火」,接近的鑽石.
白鎢礦會發出熒光在短波ultraviolet紫外線光,明亮的藍色礦物發光。存在鉬. 微量雜質偶爾會導致一個綠色的光芒。.熒光的白鎢礦,往往伴隨自然金、被地質學家在尋找金礦。[3]
白鎢礦形成環境
白鎢礦通常產出於接觸交代矽卡岩、高溫熱液脈和雲英岩中，少數情況下也可以在花崗偉晶岩中發育形成。形成溫度在低於200到500°C之間，壓力處於200到1500巴之間，一般而言高溫白鎢礦多出現在矽卡岩礦床中，不過這種礦床類型也會出現形成溫度略高於200度的白鎢礦，前者出現在干矽卡岩階段形成的矽卡岩中，後者對應較晚的石英硫化物階段。典型礦物組合包括錫石、黑鎢礦、黃玉、螢石、磷灰石、電氣石、石英、鈣鋁榴石-鈣鐵榴石、透輝石、符山石和透閃石。
白鎢礦通常與錫、鉬、鉍等伴生於斑岩型（陽儲嶺）、矽卡岩型（南泥湖、柿竹園、三道莊、黃沙坪）、雲英岩型（柿竹園））以及石英脈型（西華山、盤古山）等岩漿熱液礦床中；一些熱液金礦中也發育白鎢礦，例如澳大利亞Kalgoorlie-Norseman地區綠岩帶中的石英脈型金礦床，加拿大新斯科舍Meguma地體濁積岩中的石英脈型金礦床，中亞烏茲別克斯坦的穆龍套金礦床，哈薩克斯坦的別斯秋別礦田、斯捷普尼亞克礦田和傑拉姆別特礦田中含金硫化物（+/-碲化物）石英脈，中國雲南大坪金礦床、四川馬腦殼礦床、甘肅寨上礦床、湖南沃溪礦床，其中沃溪礦床的白鎢礦和金、銻均達到了可采品位，非常罕見；此外，在川西北的雪寶頂偉晶岩礦床中，白鎢礦和錫石、綠柱石、電氣石、磷灰石共生，這些礦物顆粒大、晶形好，已經達到寶石級。[4]
發生
白鎢礦發生在接觸變質卡岩年代;在高溫l熱液靜脈和雲英岩; 更少的一般花崗岩pegmatite偉晶岩.年代溫度和壓力的形成是200到500°C之間,從200年到1500年。典型礦物組合包括錫石,鎢錳鐵礦,黃玉螢石,磷灰石電氣石石英,鈣鋁榴石–——鈣鐵榴石,透輝石,火山石和透閃石
白鎢礦通常發生在錫軸承靜脈;有時被發現在協會與黃細水晶已經獲得Caldbeck瀑布在坎布里亞郡, 和in在波希米亞在瑞士在西里西亞,騎兵山脈in在亞利桑那州和其他地方。At在特魯姆布操刀在康涅狄格州and和在日本大水晶的白鎢礦鎢完全改變了,已經發現:那些來自日本一直被稱為「方鎢鐵礦它被開採在國王島,澳大利亞,在奧塔哥中部and和平i在北奧塔哥在金色的酒吧和我在死馬溪在第一次世界大戰中納爾遜,新西蘭所需的詳細。
原料特點
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採。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，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。
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。儘管已發現的鎢礦物和含鎢礦物有20餘種，但其中具有開採經濟價值的只有黑鎢礦和白鎢礦。黑鎢礦(Fe、Mn)WO4，含WO376%；白鎢礦CaWO4，含WO380.6%。
應用價值
目前世界上開採出的白鎢礦，80%用於優質鋼的冶煉，15%用於生產硬質鋼，5%其他用於其他用途。鎢可以製造槍械、火箭推進器的噴嘴、切削金屬，是一種用途較廣的金屬。
18世紀50年代，化學家曾發現鎢對鋼性質的影響。然而，鎢鋼開始生產和廣泛應用是在19世紀末和20世紀初。
1900年在巴黎世界博覽會上，首次展出了高速鋼。因此，鎢的提取工業從此得到了迅猛發展。這種鋼的出現標誌了金屬切割加工領域的重大技術進步。鎢成為最重要的合金元素。
1900年，俄國發明家А.Н.Ладыгин首先建議在照明燈泡中應用鎢。在1909年Кулидж制定基於粉末冶金法，採用壓力加工的工藝方法之後，鎢才有可能在電真空技術中得到廣泛的應用。
1927——1928年採用以碳化鎢為主成分研製出硬質合金，這是鎢的工業發展史中的一個重要階段。這些合金各方面的性質都超過了最好的工具鋼，在現代技術中得到了廣泛的使用。
鎢以純金屬狀態和以合金系狀態廣泛應用於現代技術中，合金系狀態中最主要的是合金鋼、以碳化鎢為基的硬質合金、耐磨合金和強熱合金。
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。我國鎢礦於1907年發現於江西省大余縣西華山，鎢礦開採始於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。
中國鎢礦資源豐富。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，先後有燕春台、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，不僅為後來地質勘探工作奠定了基礎，而且也為當時開採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，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，作為採選設計的依據。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並探明了一批大型、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)。
提取方法
白鎢礦床常伴有硫化礦，其中輝鉬礦尤為常見，在白鎢礦的選礦方法中一般先浮選硫化礦，後浮白鎢礦。白鎢礦的浮選是在鹼性介質中進行，用碳酸鈉、氫氧化鈉調整礦漿pH到9-10.5，常用的抑制劑有水玻璃，白雀樹皮汁，丹寧及各種磷酸鹽。捕收劑常用的有油酸，油酸鈉，塔爾油，氧化石蠟皂等，這些捕收劑都具有起泡性能，一般不另加起泡劑。白鎢礦具有很好的可浮性，在礦石中多存在與其性質相類似的含鈣脈石礦物，如方解石，螢石，磷灰石等而導致浮選過程的複雜化。為改善浮選過程的選擇性，將多價金屬鹽（如硫酸亞鐵）加到水玻璃中，能顯著提高白鎢的浮選效果。
白鎢礦的選礦根據礦石浸染特性，可採用重選與浮選相結合，或單一浮選法，個別也進行預先富集，利用紫外線熒光揀選機從原礦中選出50%的廢石，其品位低於選礦廠排出的尾礦，白鎢礦的回收率達90~96%。
白鎢礦床常伴有多種硫化礦，其中輝鉬礦尤為常見，在選礦過程中一般先浮硫化礦，後浮白鎢礦。白鎢礦的浮選是在鹼性介質中進行，用碳酸鈉、氫氧化鈉調整礦漿pH到9~10.5，常用的抑制劑有水玻璃(模數為2.2~3)，白雀樹皮汁、丹寧及各種磷酸鹽。捕收劑常用的有油酸、油酸鈉、塔爾油、氧化石蠟皂等，這些捕收劑都具有起泡性能，一般不另加起泡劑。
白鎢礦具有很好的可浮性，在礦石中多因存在與其性質相類似的含鈣脈石礦物，如方解石、螢石、磷灰石等而導致浮選過程的複雜化。為改善浮選過程的選擇性，將多價金屬鹽(如硫酸亞鐵)加到水玻璃中，能顯著提高白鎢礦的浮選效果。
提高礦漿溫度也是改善白鎢浮選的一項重要措施，彼得洛夫法即是利用礦漿加溫到70~90℃，加入大量水玻璃，使方解石表面上的捕收劑被解吸，白鎢礦獲得選擇性地上浮。
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