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。

簡介


組成

化學組成:CaWO,由於其中的W離子和Mo離子半徑幾乎相等,因此,白鎢礦中的W與Mo為完全類質像,成為白鎢礦—鉬鎢礦系列。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。WO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

晶體為近於八面體的四方雙錐狀,集合體多呈不規則粒狀,較少呈緻密塊狀。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。摩氏硬度4.5~5。相對密度5.8—6.2(相對密度隨Mo的增加而降低)。在紫外線照射下發淺藍色至黃色的熒光。

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/cm
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。
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。

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

資料


應用

世界上開採出的白鎢礦,80%用於優質鋼的冶鍊,15%用於生產硬質鋼,5%其他用於其他用途。白鎢礦可以製造槍械、火箭推進器的噴嘴、切削金屬,是一種用途較廣的金屬。白鎢礦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。

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、三道庄、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,中亞烏茲別克的穆龍套金礦床,哈薩克的別斯秋別礦田、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。

分佈

白鎢礦主要產於接觸交代礦床,也可見於高—中溫熱液礦床。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。

原料特點

鎢是一種分佈較廣泛的元素,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,在花崗岩中含量平均為1.5×10。鎢在自然界主要呈六價陽離子,其離子半徑為0.68×10m。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[WO],與溶液中的Fe、Mn、Ca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WO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。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。

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,后浮白鎢礦。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,常用的抑製劑有水玻璃,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,后浮白鎢礦。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,常用的抑製劑有水玻璃(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。