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金属钨基本知识

变宝网07月04日讯

钨是常用的难熔金属,密度19.35,熔点3410°C,沸点5660°C。钨的硬度大、密度高、高温强度好。常温下钨在空气中是稳定的,400℃开始失去光泽,表面形成蓝黑色致密的三氧化钨保护膜。740℃时三氧化钨由三斜晶系转变为四方晶系,保护膜被破坏。在高于600℃的水蒸气中钨氧化为二氧化钨。钨在常温下不易被酸、碱溶液和王水侵蚀,但溶解于浓硝酸和氢氟酸的混合酸。钨能被氧化性熔盐如硝酸钠等迅速腐蚀。 

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[WO42-,与Fe2+Mn2+Ca2+等阳离子结合形成黑钨矿或白钨矿。钨的重要矿物均为钨酸盐,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。其中具有开采经济价值的只有黑钨矿(FeMn)WO4和白钨矿(CaWO4)。 

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。钨大部分用于生产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴组成的耐热耐磨合金用于制作刀具、燃气轮机叶片和燃烧管等。钨可与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用作电接触点材料。高密度的钨镍铜合金用作防辐射的防护屏。金属钨的丝、棒、片等用于制作电灯泡、电子管的部件和电弧焊的电极。 

我国钨矿资源丰富,储量居世界第一位,全国已探明钨矿储量分布在21个省、自治区,其中保有储量在20万吨以上的有8个省区,依次为湖南、江西、河南、广西、福建、广东、甘肃、云南,这8个省区钨的储量占全国保有储量的91.7%。中国钨矿资源有以下特点: 

1)储量十分丰富,分布高度集中。我国已累计探明钨储量达600多万吨,而且还有很大的找矿潜力,资源前景甚为可观。钨矿储量主要集中分布于湖南、江西、河南、福建、广西、广东等6省区,合计占全国钨储量的83.4% 

2)矿床类型较全,成矿作用多样。目前,除现代热泉沉积矿床和含钨卤水-蒸发岩矿床外,几乎世界上所有已知钨矿床成因类型在我国均有发现。按成矿温度,有汽化高温至低温的热液矿床;按成矿物质来源,有层源的层控钨矿床与来自岩源的岩控钨矿床以及多源复合矿床;按矿床产状形态类型,有各种形式的脉型、整合于沉积建造的层型、沿花岗岩体与碳酸盐质围岩接触带产出的不规则带型(夕卡岩)、沿成矿花岗岩产状形态产出的细脉-浸染岩体型等矿床;按矿物元素组合,有W-(SnBiMo)W-BeW-(CuPbZnAg)W-Nb-TaW-Au-SbW-LiW-Cu-FeW-REE等矿床。由于我国钨矿成矿作用多样又普遍交替出现,因而不仅形成复杂多样的矿床类型,而且常在同一矿田或矿床中,呈现多型矿床(矿体)共生的特点。 

3)矿床伴生组分多,综合利用价值大。我国许多钨矿床伴共生有益组分多达30多种。主要有锡、钼、铋、铜、铅、锌、金、银等;其次为硫、铍、锂、铌、钽、稀土、镉、铟、镓、钪、铼、砷、萤石等。在采选冶过程中综合回收这些有益组分,不仅是合理开发利用好矿产资源,也是提高矿山开采经济效益的重要途径。 

4)伴生在其他矿床中的钨储量可观。全国伴生钨储量约占总储量的25%,大部分随主矿产开发而综合回收。如云南个旧锡矿,湖北大冶有色金属公司所属铜矿山(如大冶龙角山、铜录山、封山洞等),江西铜业公司所属的铜矿山(如永平铜矿、东乡铜矿、德兴铜矿等)以及一些钼矿山等,在选矿过程中均已综合回收钨精矿,成为矿山的精矿产品之一。 

5)富矿少,贫矿多,品位低。在保有储量中,钨品位(WO3)大于0.5%的仅占20%(主要是石英脉型黑钨矿);而在白钨矿的工业储量中,品位大于0.5%的仅占2%左右。与国外相比,中国白钨矿质量处于劣势,而黑钨矿品位高、矿床大、易采易选处于优势。 

6)开发利用以黑钨矿为主,白钨矿次之。黑钨矿是中国长期以来的开采对象,但储量组成却是白钨矿居多,黑钨矿较少。白钨矿虽然储量多,但富矿少,品位低,难选矿石多,仅占钨矿产量的10%左右;而黑钨矿虽然储量比白钨矿少,但富矿多,且易采易选,占钨矿产量的90%以上。目前,许多钨矿山由于采选矿石品位低,采选成本高,因此导致矿山经济效益差。  

 


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