鎢礦石
主要產自中國、緬甸等地的礦物
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[WO4],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。鎢礦石主要分為黑鎢礦和白鎢礦。黑鎢礦是提煉鎢的最主要礦石,它也叫鎢錳鐵礦。黑鎢礦為褐色至黑色,具有金屬或半金屬光澤。白鎢礦外形為粒狀石塊,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。
黑鎢礦的化學成分為(Fe,Mn)WO,晶體屬單斜晶系的氧化物礦物。礦物和條痕顏色均隨鐵、錳含量而變化,含鐵愈多,顏色愈深,一般為褐紅色至黑色,條痕黃褐色至黑褐色,金屬光澤至半金屬光澤,有一組完全的板面解理,比重7.1-7.5,摩氏硬度4.5-5.5,一般具有弱磁性。晶體形態呈板狀或柱狀。黑鎢礦是FeWO-MnWO類質同象系列的中間成員。此系列中,含FeWO或MnWO分子在80%以上的分別稱為鎢鐵礦和鎢錳礦。黑鎢礦的英文名源自古德語wolf(令人不快的)和ram(浮渣),指當時冶鍊含黑鎢礦的錫礦石時,錫熔體表面出現浮渣,影響冶鍊。
黑鎢礦是鎢鐵礦(FeWO)-鎢錳礦(MnWO)完全類質同像系列的中間成員。理論組成(ωB/%):鎢鐵礦FeO 23.65,WO 76.35;鎢錳礦MnO 23.42,WO3 76.58。習慣上將X大於80% 者稱為鎢鐵礦;X 大於80%者稱為鎢錳礦;介於二者之間者稱為黑鎢礦。常見混入物有Mg、Ca、Nb、Ta、Sc、Y、Sn等。其中Nb、Ta、Sc可呈類質同像替代,更多的則呈微細包裹體存在。
白鎢礦的化學組成: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。
黑鎢礦
1.單斜晶系,C-P2/C;Z=2;鎢錳礦,a0=0.4829nm,b0=0.5759 nm,c0=0.4997nm,β=91°10';黑鎢礦,a0=0.479nm,b0=0.574nm,c0=0.499nm,β= 90°26';鎢鐵礦,a0=0.4753nm,b0=0.5709nm,c0=0.4964nm,β=90°。[(Mn,Fe)O6]八面體以共棱方式沿c軸連接成折線狀;[WO6]畸變八面體也共棱連接,並以4個角頂與[(Mn,Fe)O6]連接。∥(100)為似層狀。
2.斜方柱晶類,C2h-2/m(L2PC)。晶體常沿(100)呈厚板狀或∥c軸呈短柱狀,有時呈柱狀、毛髮狀等。主要單形:平行雙面a{100}、b{010}、d{102}、c{001},斜方柱n{110}、ω{011}、k{210}(如右圖)。完好晶體較少見。晶面上常有∥c軸的縱紋。依(100)或(023)成接觸雙晶。集合體多為板狀
白鎢礦
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)。
黑鎢礦
黑鎢礦和鎢錳礦主要產於高溫熱液石英脈內及其雲英岩化圍岩中。礦脈常存在於花崗岩侵入體頂部或近接觸帶圍岩中,共生礦物有錫石、輝鉬礦、輝鉍礦、毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、黃玉、綠柱石、電氣石等。鎢錳礦亦可產於中低溫熱液脈中。
白鎢礦
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,有油脂光澤。加熱或經紫外線照射,略呈紫色。是煉鎢的主要原料。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於矽卡岩礦床中,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。
黑鎢礦
黑鎢礦是最重要的鎢礦石礦物,用途為生產鎢各種深加工產品,主要用於生產鎢的各種深加工產品。鎢的特種合金鋼被用於製造高速切削工具、炮膛、槍管、火箭發動機、火箭噴嘴、坦克裝甲等。鎢還用於製造燈絲及X射線發生器的陰極材料。合成材料碳化鎢硬度很高,僅次於金剛石,可用作鑽頭、車刀等。
白鎢礦