鎢的知識與中國鎢資源
我國的鎢資源
鎢在地殼中含量較少,只占地殼重的0.007%左右。自然界中約有20種不同的鎢礦物,主要為黑鎢礦(鎢錳鐵礦)和白鎢礦(鈣鎢礦)。世界鎢資源主要集中于亞洲一帶,而我國的鎢礦儲量占世界總儲量的一半以上。我國的鎢精礦產(chǎn)量和出口量也都居世界首位,一向被國際稱為“鎢王國”。江西、湖南兩省鎢礦儲量又占全國總儲量的一半以上。另外廣東、福建及廣西等地鎢礦也很豐富。礦石的開采品位一般含三氧化鎢為0.2%-0.5%。江西的大吉山、西華山等幾個鎢礦,湖南的柿竹園、瑤崗仙、廣東的石人嶂等地,都是重要的鎢基地。 鎢的性質(zhì)鎢呈銀白色,其熔點高達(dá)3400℃,是熔點最高的金屬。密度為19.3克/厘米3,為鋼的2.5倍,與黃金相當(dāng)。鎢的導(dǎo)電性較好,其導(dǎo)電率高于鎳、鐵、磷青銅及鉑。鎢的膨脹系數(shù)也較小。鎢在常溫下比較穩(wěn)定,溫度不高時,表面生成棕色和深藍(lán)色氧化膜,在較高溫度時,氧化激烈生成三氧化鎢。超過2000℃時,鎢和氮反應(yīng)生成氮化鎢。鎢與氫不起作用,在高溫下鎢與碳以及一些含碳?xì)怏w反應(yīng)生成具有重要工業(yè)價值的堅硬難熔的碳化物。鎢耐蝕性好,在室溫下與任何濃度的酸和堿都不起作用,但能迅速地溶于氫氟酸與濃硝酸的混合液,在氧化性溶鹽(如硝酸鈉等)中會嚴(yán)重腐蝕。
主要礦物有黑鎢礦和白鎢礦兩種。 鎢的用途鎢在鋼鐵工業(yè)中是重要的合金元素,能提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐蝕性。含鎢的硬質(zhì)合金(碳化鎢),硬度大、耐磨、耐蝕和耐熱,用于制造鉆頭、刀具和耐高溫的零件等。含鎢60%-90%的鎢銅(或鎢銀)合金是優(yōu)良的接觸材料,可用作電鍵、刀形開關(guān)、斷路器及點焊電極等。鎢鎳銅合金可作α和γ射線的防護(hù)屏。在火箭發(fā)動機(jī)中,由鎢和鎢滲銅(銀)制成的不冷卻噴管能耐3127℃的高溫和承壓高壓、高熱應(yīng)力。高密度鎢合金是穿甲彈的重要材料,在保齡球、標(biāo)槍等運動器具上也有應(yīng)用。在照明及電子工業(yè)上作發(fā)光材料發(fā)射電極和x射線陰極靶。還可作高溫電阻爐加熱體。鎢和鎢錸(26%)合金所組成的熱電偶,可測量溫度范圍從室溫到2835℃。二硒化鎢可作自身潤滑軸承的潤滑劑,其潤滑溫度范圍為-217-350℃。鎢的化合物的顏料經(jīng)久耐用。我國成為鎢工業(yè)大國我國鎢的儲量、精礦產(chǎn)量和出口量均居世界首位。但長期以來鎢的出口處于大量出賣原料的局面,鎢資源的優(yōu)勢得不到充分發(fā)揮,而且創(chuàng)匯率低。
近十年,我國有色金屬工業(yè)在發(fā)展鎢產(chǎn)品深度加工技術(shù)、新工藝方面已獲得可喜突破,鎢的中間產(chǎn)品和鎢制品的品種有了較大增加,F(xiàn)在,全國鎢初級加工品和鎢制成品的出口品種,已由幾種增加到十幾種,出口最多的是仲鎢酸銨、碳化鎢,出口的深加工產(chǎn)品有硬質(zhì)合金、鎢和鎢合金棒,鎢絲、片、帶也有出口。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正向高效益方面變化。鎢礦簡介 鎢是一種在地殼中分布少的元素,在自然界中尚未發(fā)現(xiàn)天然狀態(tài)的存在。 在自然界中已發(fā)現(xiàn)有15種不同的鎢礦,其中大部分是鎢酸鹽,鎢的最主要礦物是鎢錳鐵礦,又叫黑鎢礦,占世界鎢礦產(chǎn)量的90%以上;其余多為鎢酸鈣礦,又叫白鎢礦。 鎢錳鐵礦(Fe、Mn)WO4,它是鎢酸鐵(FeWO4)和鎢酸錳(MnWO4)的類質(zhì)同晶混合物(固溶體)。這兩種鎢酸鹽晶格相同,而且晶格參數(shù)彼此接近,所以它們能同時結(jié)晶,并且鐵和錳的原子在晶格結(jié)點上能相互置換。礦物中鎢酸錳含量小于20%的(主要含量是鎢酸鐵)稱為鎢酸鐵礦;如果礦物中主要含量為鎢酸錳(約80%)則稱為鎢酸錳礦。組成在兩者之間的混合物稱為鎢錳鐵礦。鎢錳鐵礦的礦物有黑色的、棕色的和紅棕色的。它的密度很大,為7.1~7.9g/cm3。 鎢酸鈣礦(CaWO4)的密度為5.9~6.1g/cm3,硬度為4.5~5.0,顏色為白、黃、灰、褐色的。含量在71%~80%之間。 其他還有一些鎢礦,如鎢華(WO3·H2O)、鎢酸銅礦(CuWO4·H2O)、氧化鎢鐵礦(Fe2O3·WO3·6H2O)、鎢酸鉛礦(bPWO4·bPMoO4)和硫化鎢礦(WS2)。
主要的含鎢礦物見表1。
表1
主要含鎢礦物礦物鎢礦物礦物 |
化學(xué)式 |
顏色 |
WO3理論含量/% 密度/(g/cm3)
|
硬度黑鎢礦 |
(FeO·MnO)WO3 |
黑褐或紅褐色 |
62.9 7.14~7.54 5~5.5 |
鎢錳礦 |
MnO·WO3 |
褐色 |
76.6 7.14~7.4 4~4.5 |
鎢鐵礦 |
FeO·WO3 |
黑色 |
76.3 7.3~7.3 4~4.5 |
白鎢礦 |
CaO·WO3 |
白、黃灰或淺褐 |
80.5 5.9~6.1 4.5~5 |
鎢礦簡介:我國鎢礦儲量占世界首位,開采量占世界40%左右,大部分在江西、湖南、廣東等地。鎢礦在我國儲量豐富,約占世界鎢礦的90%以上,是世界公認(rèn)的鎢礦大國。我國的鎢礦大體上分布于我國南嶺山地兩側(cè)的粵東沿海一帶,尤其是以贛南為最多,儲量約占全世界的二分之一以上。此外,江西大庾、湖南汝城、資興、荼陵等地;以及廣西和云南等省也都產(chǎn)有鎢礦。
主要的鎢礦有十幾種,我國主要有兩種;黑鎢礦(鎢錳鐵礦)和白鎢礦(鎢酸鈣礦)。
1.黑鎢礦 顏色有暗灰色、淡紅褐、淡褐黑、發(fā)褐及鐵褐等顏色。半金屬光澤、金屬光澤及金剛光澤。通常為葉片狀、彎曲片狀、粒狀和致密狀;也有的呈厚板狀、尖柱狀等單斜晶系晶體,硬度5-5.5,比重7.1-7.5。參差狀斷口,性脆,有弱磁性。黑鎢礦是煉鎢和制造鎢酸鹽類的主要原料。質(zhì)地純正的鎢可來制作電燈絲及倫琴線管的陰極等。由于鎢金屬耐高溫而不變形,故用來制作高速鋼,為工業(yè)上所用的高速切削工具和軍事上必不可少的重要材料。鎢酸鈉可用作絲織物的媒染劑,棉織物的防火劑,以及玻璃和陶器上的著色劑等;還可熔制成鈷鉻鎢合金及其它金屬的合金,用來制作各種合金鉆頭。
2.白鎢礦 顏色為白色,也有黃褐、綠和淡紅色等。金剛光澤。它屬正方晶系,形成雙錐狀假八面體或板狀晶體,晶面有時可見斜條紋,其中插生雙晶者較為常見;也有的晶體呈皮殼狀、腎狀、粒狀和致密塊狀。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,貝殼狀或參差狀斷口。受陰極射線作用時可發(fā)出淺藍(lán)色的光。
白鎢礦產(chǎn)于我國江西大庚、湖南大順窿、云南文山等地。多成砂礦,可用淘重砂法淘洗得到白鎢礦!
白鎢礦的用途主要是提煉制作鎢鐵,還可制作永久性磁石。鎢酸是一種黃色顏料;鎢酸納可耐燃燒,用于制作電燈絲的原料等。附帶需要說明,還有一種鎢銅礦雖不產(chǎn)于我國,但也頗重要,這就是鎢銅礦。鎢銅礦顏色呈橄欖綠色,玻璃光澤。硬度4.5-5,比重3-3.5。晶質(zhì)粒狀、或呈殼皮狀產(chǎn)出。參差狀斷口。它的用途主要是提取鎢,可用于制鎢鋼、鎢酸鹽類的原料。主要產(chǎn)地是美國加利福尼亞的拉巴斯和智利的圣地哥等。
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