鉬礦
基本信息
中文名：鉬礦、 外文名：Molybdenum ore、 元素符號：Mo、 原子序數：42、 主要用途：鋼鐵工業、工業加工等、 相對原子質量：96、 莫氏硬度：5.5、 熔點：2610℃、 沸點：4615℃、 密度：10.2g/³cm
簡介
鉬是發現得比較晚的一種金屬元素，1792年才由瑞典化學家從輝鉬礦中提煉出來。由於金屬鉬具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優點，因此在工業上得到了廣泛的利用。
鉬作為生產各種合金鋼的添加劑，或與鎢、鎳、鈷，鋯、鈦、釩、錸等組成高級合金，以提高其高溫強度、耐磨性和抗腐性。含鉬合金鋼用來製造運輸裝置、機車、工業機械，以及各種儀器。某些含鉬4%～5%的不鏽鋼用於生產精密化工儀表和在海水環境中使用的設備。含4%～9.5%的高速鋼可製造高速切削工具。鉬和鎳、鉻的合金用於製造飛機的金屬構件、機車和汽車上的耐蝕零件。鉬和鎢、鉻、釩的合金用於製造軍艦、坦克、槍炮、火箭、衛星的合金構件和零部件。
在自然界中，鉬在地球化學分類中，屬於過渡性的親鐵元素。在內生成礦作用中，鉬主要與硫結合，生成輝鉬礦。其他較常見的含鉬礦物還有鐵鉬華，鉬酸鈣礦(CaMoo4 )，彩鉬鉛礦(PbMoo4 )，膠硫鉬礦(M0s2 )，藍鉬礦( Mo3O8·nH2O)等。[1]
金屬鉬性質
鉬是一種金屬元素，元素符號：Mo，原子序數42，是VIB族金屬。鉬的密度為10.2g/cm3，熔點為2610℃，沸點為5560℃。鉬是一種銀白色的金屬，硬而堅韌，熔點高，熱傳導率也比較高，常溫下不與空氣發生氧化反應。作為一種過渡元素，極易改變其氧化狀態，鉬離子的顏色也會隨着氧化狀態的改變而改變。鉬是人體及動植物所必需的微量元素，對人以及動植物的生長、發育、遺傳起着重要作用。[2]
形態特徵
輝鉬礦存在着多型，實驗表明，其多型的出現與形成溫度有關，2H型的輝鉬礦形成溫度高於3R型的輝鉬礦。溫度由低到高形成非晶質→膠體→3Mo→2HMo。測溫資料說明輝鉬礦形成溫度有較寬的區間，可自相當高溫直到相對較低的溫度，而大量形成於高至中溫階段。在熱液作用下，在較酸性條件下沉澱，即輝鉬礦在酸性條件下最為穩定，當溶液轉向中性時，鉬變為可溶的硫代鉬酸鹽和鉬酸鹽而再活動。在低溫和常溫條件下，在強酸性還原環境中生成膠硫鉬礦()，它氧化後的產物是藍鉬礦(·n)。外生作用中，鉬呈，具較強的活動性。它與鈾相似，在接近中性或偏鹼性的氧化與還原的過渡環境中穩定，由此生成多種含鈾的鉬酸鹽礦物，如鉬鈾礦，鉬鈣鈾礦等。鐵鉬華是硫化礦石在酸性條件下(pH=3～5)形成的常見礦物。彩鉬鉛礦是含鉬的鉛鋅礦在中性條件下的產物。
錸與鉬的離子半徑相近，故經常置換鉬而富集於輝鉬礦中，成為工業用錸的主要來源。輝鉬礦中的錸含量往往與輝鉬礦中3R型含量及成礦溶液中的錸含量有關。
鉬礦石的分類
一、單一鉬礦石
如遼寧楊家杖子鉬礦、陝西的金堆城鉬礦、河南的欒川鉬礦、汝陽鉬礦、夜長坪鉬礦、吉林的大黑山鉬礦、蘭家溝鉬礦、黃山鉬礦和青田鉬礦等都屬單一鉬礦石。
二、銅鉬礦石
礦石中輝鉬礦與各種銅的硫化礦物共生，如德興銅礦、寶山銅礦、小寺溝銅礦、臨江銅礦和閒林埠銅礦等。金堆城也屬於這一類。
三、鎢鉬礦石
礦石中輝鉬礦與鎢礦共生，其中與黑鎢礦共生的有漂塘鎢礦、琯坑鎢礦、汶水鎢礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦和棉圖窩鎢礦等；與白鎢礦共生的礦有欒川鉬礦、柿竹園鎢鉬礦等。
四、碳質銅鉬礦石
這種礦石在國外也很常見，礦石中含有機碳和碳質頁岩。金口嶺的輝鉬礦與含碳硅質頁岩共生，這種碳岩為黑色，緻密、塊狀、質堅，含碳2.94%，密度為2.73g/m，碳質呈分散狀態存在，不與礦物組合。碳質頁岩由顯微晶制石英、細小碳質顆粒、少量鐵氧質點、泥質綠泥石組成，碳粒粒徑為0.0017～0.064。碳質頁岩與輝鉬礦等具有可浮性，因此要進行碳鉬分離。
五、釩鈾鉬礦石
鉬在該礦石中呈次顯微晶賦存，顆粒粒徑及其細小，難浮選。碳質釩鈾鉬礦含碳為15%～25%，是當地群眾燒窯的顏料。這種礦石十分難選，只能用化學選礦。[3]
鉬礦石化驗技術
鉬礦化驗：鉬的測定可用重量法、容量法、比色法、極譜法、原子吸收分光光度法、X－射線光譜法和光譜法等。由於礦石中鉬的含量一般均較低，多採用比色法測定，催化極譜法也有採用。應用最廣的是硫氰酸鹽比色法，即在酸性溶液中將鉬（Ⅵ）還原為鉬（Ⅴ），鉬（Ⅴ）與硫氰酸鹽形成橙紅色的絡合物進行比色。可在硝酸或硫酸溶液中，用相應的弱還原劑如氯化亞錫、硫脲還原。此法簡便，迅速，干擾元素少，穩定性好，準確度高。較高含量鉬可用差示光度法，微量鉬也可用乙酸乙酯等萃取比色。
測定高含量鉬（鉬精礦），可採用重量法和容量法。重量法有鉬酸鉛法，安息香肟法和8－羥基喹啉法等。其中鉬酸鉛法，干擾元素較多，手續繁複，但沉澱時的酸度範圍寬，鉬酸鉛組成穩定，因而準確性高，在生產中被普遍採用。安息香肟法的干擾元素較少，但沉澱鉛組成穩定，因而準確度高，在生產中被普遍採用。
鉬礦特點
鉬在地殼中的元素豐度約為1×10－6，在岩漿岩中以花崗岩類含鉬最高，達2×10－6。鉬在地球化學分類中，屬於過渡性的親鐵元素。在內生成礦作用中，鉬主要與硫結合，生成輝鉬礦。其他較常見的含鉬礦物還有鐵鉬華([Fe3+(MoO4)8·8H2O])，鉬酸鈣礦(CaMoO4)，彩鉬鉛礦(PbMoO4)，膠硫鉬礦(MoS2)，藍鉬礦(Mo3O8·nH2O)等。
輝鉬礦(MoS2)是自然界中已知的30餘種含鉬礦物中分布最廣並具有現實工業價值的鉬礦物。輝鉬礦為鉛灰色，與石墨近似，有金屬光澤，屬六方晶系，晶體常 呈六方片狀，底面常有花紋，質軟有滑感，片薄有撓性。比重4.7～4.8，硬度為1～1.5 ，熔點為795℃，MoS 2 劃在陶瓷板上的條痕為淺綠灰色或淺綠黑色，加熱至400～500℃時MoS 2 很容易氧化而生成MoS 3 ，硝酸和王水都能使輝鉬礦(MoS 2 )分解。輝鉬礦MoS 2 用於生產鉬鐵合金、金屬鉬、鉬酸鈣、鉬酸銨、潤滑劑等。[4]
鉬礦情況
鉬在我國儲量居世界前列，陝西省華縣金堆鎮、遼寧葫蘆島、吉林、山西、河南、福建、廣東、湖南、四川、江西、甘肅、內蒙等省均有鉬礦，且儲量大，開發條件好，產量在全國占有重要地位。具有工業價值的鉬礦物主要是輝鉬礦( ),約有99%的鉬礦是以輝鉬礦()狀態開採出來的。我國鉬精礦主要對俄羅斯、日本以及西方國家出口。
2011年7月21日，安徽省地礦局所屬313地質隊勘查的金寨縣關廟鄉沙坪溝鉬礦勘查報告通過安徽省礦產資源儲量評審中心評審，儲量達220萬噸以上，居亞洲第一，世界第二，潛在資源價值超過6000億元，這是安徽省發現的唯一特大世界級金屬礦床，終結大別山安徽境內無大型金屬礦的歷史。
2010年6月7日，記者從河南省地礦局獲悉，局屬第三地質調查隊在信陽光山縣千鵝沖發現一特大鉬礦床，鉬金屬量約60萬噸，潛在經濟價值超過2000億元。 千鵝沖礦區位於光山縣河棚鄉，往北至光山縣34千米。面積：11.6平方千米。千鵝沖鉬礦共圈定3個主要鉬礦體，除已探明的60萬噸特大型鉬礦體外，還有兩個礦體正在勘探中。
專家介紹，千鵝沖鉬礦單個礦體資源儲量居全國第一，該成果的提交，使大別山北麓探明的鉬資源總量躋身全國前列。他們還認為，千鵝沖特大型鉬礦的提交，不僅為信陽作為全省的鉬業基地奠定了堅實基礎，而且將改變我省鉬工業發展格局。[5]
礦業簡史
世界上第一個開發的鉬礦是挪威王國的克納本(Knaben)礦床。該礦於1885年開始開採，由於當時對鉬的需求量很小，礦山時采時停。19世紀後半期，鉬才首先在美國開始工業生產，年產量僅幾噸。20世紀以來，由於對鉬的需求逐年增加，鉬礦開採也逐年擴大，世界上鉬的年產量增長迅速，第一次世界大戰前夕增到100t左右，至30年代後期達1萬t，70年代末期達到10萬t。
我國鉬礦首先發現於清朝末年，始采於第一次世界大戰前夕。當時主要開採的是閩浙沿海一帶的一些脈型鉬礦和華南一些伴生有鉬的脈型鎢礦。抗日戰爭末期，遼寧楊家杖子鉬礦遭到日本侵略者的掠奪式開採。解放前年產量才幾噸，最多也就十餘噸。解放後，為了滿足我國社會主義建設的需要，先後建立起頗具規模的三大鉬業基地(遼寧楊家杖子，陝西金堆城，河南欒川)以及若干中小型礦山，許多銅礦和鎢礦也回收伴生的鉬，從而使我國鉬精礦的年產量躍入世界先進行列。
鉬礦勘查
我國現已查明的229處鉬礦區中，經過勘探的大約占1/3。鉬礦床地質勘探是為礦山建設設計在確定礦山生產規模、產品方案、開採開拓方案、礦山總體布置和礦山建設遠景規劃，以及對礦區水文地質和工程地質等礦床開採技術條件，礦石選冶性能等方面提供必需的地質資料，因此它是在鉬礦床(區)經過普查、詳查地質工作之後，對礦床地質、水文地質和工程地質等開採技術條件，以及對礦石加工技術性能、綜合利用、礦區外部建設條件等做出初步技術經濟評價說明是可行的，才進行勘探工作。
鉬礦區的勘探，首先是要根據礦體規模、形態、厚度穩定程度、構造破壞程度和礦石主要組分分布的均勻程度確定勘探類型。然後根據勘探類型確定勘探手段和勘探工程間距。1983年地質礦產部和冶金工業部制定的"鉬礦地質勘探規範"將鉬礦床的勘探類型分為四類:
- 、第Ⅰ勘探類型:礦體延展規模巨大、形態簡單、厚度穩定至較穩定、構造破壞很小，礦石主要組分分布較均勻。屬於本類型的礦床有陝西金堆城、河南三道莊等。
- 、第Ⅱ勘探類型:礦體延展規模多為中等、形態複雜、厚度較穩定至不穩定、構造破壞和岩脈穿插影響小至大、礦石主要組分分布不均勻至很不均勻。屬於本類型礦床的有遼寧楊家杖子、黑龍江五道嶺、湖南寶山等。
- 、第Ⅲ勘探類型:礦體延展規模多屬大型、形態較簡單、厚度較穩定、構造和岩脈破壞小、礦石主要組分分布較均勻至不均勻。屬於本類型的礦床有河南上房溝。
- 、第Ⅳ勘探類型:礦體延展規模小至中等、礦體形態複雜至很複雜、厚度不穩定至很不穩定、構造破壞或岩脈穿插影響大至很大、礦石主要組分分布很不均勻至極不均勻。屬於這一勘探類型的礦床有吉林石人溝。
我國鉬礦資源特點
我國鉬礦的一個重要特徵就是大型礦床多，陝西金堆城、河南欒川、遼寧楊家仗子、吉林大黑山鉬礦均屬世界級規模的大礦。礦床類型以斑岩型鉬礦和斑岩-矽卡岩型鉬礦為最重要，前者如陝西金堆城、江西德興，後者如河南南泥湖鉬礦；矽卡岩型、碳酸鹽脈、石英脈型次之；沉積型鉬-鈾-釩-鎳礦床有較大的潛在價值，偉晶岩脈型鉬礦無工業意義。從形成時代來看，除少數形成於晚古生代和新生代之外，絕大多數鉬礦床均形成於中生代，為燕山期構造岩漿活動的產物。
特點一：品位低。我國鉬礦的第一個特點是探明儲量雖多，但品位與世界主要鉬資源國(美國和智利)相比，顯著偏低，多屬低品位礦床。礦區平均品位小於0.1%的低品位礦床，其儲量占總儲量的65%，其中小於0.05%的占10%。中等品位(0.1%～0.2%)礦床的儲量占總儲量的30%，品位較富的(0.2%～0.3%)礦床的儲量占總儲量的4%，而品位大於0.3%的富礦儲量只占總儲量的1%。
特點二：伴生有益組分多，經濟價值高。據統計，鉬作為單一礦產的礦床，其儲量只占全國鉬總儲量的14%；作為主礦產，還伴生有其它有用組分的礦床，其儲量占總儲量的64%；與銅、鎢、錫等金屬共生和伴生的，儲量占總儲量的22%。
特點三：規模大，並且多適合於露采。據統計，儲量大於10萬噸的大型鉬礦，其儲量占全國總儲量的76%；儲量在1～10萬噸的中型礦床，其儲量占總儲量的20%；適合於露采的鉬礦床儲量占總儲量的64%。大型礦床多可以露采，而且輝鉬礦的顆粒往往比較粗大，屬於易選型。就礦石類型來看，我國已探明的鉬礦儲量以便於利用的硫化鉬礦石為主，其儲量約占鉬礦總保有儲量的99%，而不便於利用的氧化鉬礦石、混合鉬礦石及類型不明的鉬礦石只占1%。
特點四：地質工作程度比較高。經過地質工作達到勘探程度的儲量占總保有儲量的50.5%，達到詳查程度的占41.8%。二者合計，達詳查以上工作程度的儲量占到我國鉬礦總保有儲量的92.3%。[6]
開發利用
純鉬絲用於高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來製造無線電器材和X射線器材;合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。鉬是植物生長和發育中所需七種微量營養元素中的一種，沒有它，植物就無法生存。動物和魚類與植物一樣，同樣需要鉬。
相關視頻