白钨矿是一种钨酸钙矿物,常见于各种地质环境中。白钨矿以 瑞典 化学家 卡尔·舍勒 (Carl Wilhelm Scheele)的名字命名,他于 1781 年发现了钨。
白钨矿的化学成分是钨酸钙, 化学式 CaWO 4 。 它由钙(Ca) 阳离子 和 钨酸盐 (WO 4 ) 阴离子 组成。白钨矿的 晶体结构 相对致密,导致其比重较高。该矿物的比重为5.9至6.1,比大多数常见矿物重得多。
白钨矿通常存在于接触 变质岩 中,与 花岗石 侵入体有关。它也可能出现在夕卡岩、热液脉和 云英岩 型矿床中。 白钨矿以其独特的颜色而闻名,颜色范围从白色到灰色、 棕色 或黄棕色。它通常具有玻璃光泽至金刚光泽,并且在紫外光照射下可显示 荧光 。白钨矿的显着特性之一是其在 紫外线 下发出荧光的能力。这种现象称为荧光,可以使矿物发出明亮的蓝色或黄色光芒,具体取决于存在的杂质。这一特性使白钨矿成为收藏家中颇受欢迎的矿物。
简介
组成
化学 组成:CaWO,由于其中的W离子和Mo离子半径几乎 相等 ,因此,白 钨矿 中的W与Mo为完全类质像,成为白钨矿—钼[mù]钨矿系列。 晶体 属 四方晶系 的 钨酸盐 矿物。英文中以白钨矿中的 钨酸 的发现者C.W. 卡尔·舍勒 (Scheele)姓氏命名。旧名钙钨矿或 钨酸钙 矿。WO3含量为80.6%。它与 黑钨矿 同为钨的最主要矿石矿物。成分中钨可部分被钼成类质同象替代。
晶体
晶体为近于 八面体 的四方双锥状,集合体多呈不规则粒状,较少呈致密块状。无色或白色,一般多呈灰色、浅黄、浅紫或浅褐色。玻璃光泽到金刚光泽, 断口 呈油脂光泽。 解理 中等,断口参差状。 莫氏硬度 4.5~5。相对密度5.8—6.2(相对密度随Mo的增加而降低)。在 紫外线 照射下发浅蓝色至黄色的 荧光 。
晶体结构
晶胞参数:a0=5.25牛=11.40牛
玫瑰晶 数据:3.1(1)4.76(0.55)3.072(0.3)
物理性质
硬度:4.5
比重:6.1g/cm
断口: 参差状断口
颜色:灰色、浅黄色、浅紫色或浅褐色,有时带有绿色、桔黄色或红色
条痕:黄绿色
透明度:透明到半透明
光泽:油脂光泽或金刚光泽
发光性:荧光,UV 短波 为亮蓝白色
折射率 :1.915-1.937,双折射率为0.016
色散:0.026
光性一轴晶正光性,多色性弱,紫外荧光短波 紫外线 下呈浅蓝色至黄色荧光, 吸收光谱 可见绿区和黄区有数条吸收线其他:在短波紫外光下,此矿物发出鲜艳的蓝白荧光。
白钨矿的折射率(1.918–1.937),最多 双折射 (0.016)和分散(0.026)都是适度高。这些因素结合在一起,导致白钨矿的高光泽和可察觉的“火”,接近的钻石。
白钨矿会发出 荧光 在 短波 ultraviolet紫外线光,明亮的蓝色矿物发光。存在钼.,微量杂质偶尔会导致一个绿色的光芒。.荧光的白钨矿,往往伴随 自然金 、被地质学家在寻找 金矿 。
光学性质
一轴晶,No=1.918-1.92,Ne=1.934-1.937,双 反射率 =0.0160-0.0170
资料
应用
世界上开采出的白钨矿,80%用于优质钢的 冶炼 ,15%用于生产硬质钢,5%其他用于其他用途。白钨矿可以制造 枪械 、 火箭推进器 的喷嘴、 切削 金属,是一种用途较广的金属。白钨矿 以纯 金属状态和合金系状态广泛应用于现代工业中,合金系状态中最主要的是 合金钢 、以 碳化钨 为基的 钨钢 、 耐磨合金 和强热合金。
形成环境
白钨矿通常产出于接触交代 矽卡岩 、高温热液脉和 云英岩 中,少数情况下也可以在 花岗伟晶岩 中发育形成。形成温度在低于200到500°C之间,压力处于200到1500巴之间,一般而言高温白钨矿多在矽卡岩矿床中,不过这种矿床类型也会出现形成温度略高于200度的白钨矿,前者出干矽卡岩阶段形成的矽卡岩中,后者对应较晚的 石英 硫化物 阶段。典型矿物组合包括 锡石 、 黑钨矿 、 黄玉 、 萤石 、 磷灰石 、 电气石 、石英、 钙铝榴石 钙铁榴石 、 透辉石 、 符山石 和 透闪石 。
白钨矿通常与锡、钼、铋等伴生于斑岩型(阳储岭)、 矽卡岩 型(南泥湖、柿竹园、三道庄、黄沙坪)、 云英岩 型(柿竹园))以及 脉石英 型( 西华山 、 盘古山 )等 岩浆 热液矿床中;一些热液金矿中也发育白钨矿,例如 澳大利亚 Kalgoorlie- Norseman地区绿岩带中的石英脉型金矿床, 加拿大 新斯科舍省 Meguma 地体 浊积岩 中的石英脉型金矿床,中亚 乌兹别克斯坦 的穆龙套金矿床, 哈萨克斯坦 的别斯秋别矿田、斯捷普尼亚克矿田和杰拉姆别特矿田中含金 硫化物 (+/- 碲化物 )石英脉, 云南省 大坪金矿床、四川马脑壳矿床、甘肃寨上矿床、湖南沃溪矿床,其中沃溪矿床的白钨矿和金、锑均达到了可采品位,非常罕见;此外,在川 西北 的 雪宝顶 伟晶岩 矿床中,白钨矿和 锡石 、 绿柱石 、 电气石 、 磷灰石 共生,这些矿物颗粒大、晶形好,已经达到宝石级。
分布
白钨矿主要产于接触交代矿床,也可见于高— 中温热液矿床 。中国湖南 瑶岗仙镇 是世界著名的白钨矿产地。世界其他主要产地有 朝鲜 南部的山塘、德国 萨克森 、英国 康沃尔 、 澳大利亚 新南威尔士州 、 玻利维亚 北部和美国 内华达州 等。一种 矿石 ,外形为粒状石块,白色带黄,有脂肪光泽。加热或经 紫外线 照射,略呈紫色。是炼钨的主要原料。
原料特点
钨是一种分布较广泛的元素,几乎遍见于各类岩石中,但含量较低。通过有关地质作用加以富集才能形成矿床作为商品矿石开采。钨在 地壳 中的平均含量为1.3×10^-6,在 花岗石 中含量平均为1.5×10^-6。钨在自然界主要呈六价阳离子,其离子半径为0.68×10m。由于W6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[WO],与溶液中的Fe、Mn、Ca等阳离子结合形成 黑钨矿 或白钨矿沉淀。黑钨矿 结晶温度 为320~240℃,白钨矿的结晶温度为300~200℃。
在表生作用中,由于含钨矿物较稳定,常形成 砂矿 。但在酸性条件下,含钨矿物可被分解,并以WO形式溶于地表水中,在一定条件下形成某些钨的次生矿物。有时以矿物微粒或离子形式被粘土或铁锰 氧化物 吸附 而集聚于 页岩 、泥质细 砂岩 及铁锰矿层中。在古老的变质岩系中发现有层控钨矿床和钨的矿源层,说明在变质作用过程中,钨也能发生某种程度的富集。
提取方法
白 钨矿 床常伴有 硫化 矿,其中 辉钼矿 尤为常见,在白钨矿的选矿方法中一般先浮选硫化矿,后浮白钨矿。白钨矿的浮选是在碱性介质中进行,用 碳酸钠 、 氢氧化钠 调整矿浆pH到9-10.5,常用的 抑制剂 有 硅酸钠 ,白雀树皮汁, 丹宁 及各种 磷酸盐 。 捕收剂 常用的有 油酸 , 油酸钠 ,塔尔油, 氧化石蜡皂 等,这些捕收剂都具有起泡性能,一般不另加 起泡剂 。白钨矿具有很好的可浮性,在 矿石 中多存在与其性质相类似的含钙脉石矿物,如 方解石 , 萤石 , 磷灰石 等而导致浮选过程的复杂化。为改善浮选过程的选择性,将多价金属盐(如 硫酸亚铁 )加到水玻璃中,能显著提高 白钨 的浮选效果。
白钨矿的选矿根据矿石浸染特性,可采用重选与浮选相结合,或单一浮选法,个别也进行预先富集,利用 紫外线 荧光 拣选机从原矿中选出50%的 废石 ,其品位低于选矿厂排出的 尾矿 ,白钨矿的回收率达90~96%。
白 钨矿 床常伴有多种 硫化 矿,其中 辉钼矿 尤为常见,在选矿过程中一般先浮硫化矿,后浮白钨矿。白钨矿的浮选是在碱性介质中进行,用 碳酸钠 、 氢氧化钠 调整矿浆pH到9~10.5,常用的 抑制剂 有 硅酸钠 (模数为2.2~3),白雀树皮汁、 丹宁 及各种 磷酸盐 。 捕收剂 常用的有 油酸 、 油酸钠 、塔尔油、 氧化石蜡皂 等,这些捕收剂都具有起泡性能,一般不另加 起泡剂 。
白钨矿具有很好的可浮性,在 矿石 中多因存在与其性质相类似的含钙脉石矿物,如 方解石 、 萤石 、 磷灰石 等而导致浮选过程的复杂化。为改善浮选过程的选择性,将多价金属盐(如 硫酸亚铁 )加到水玻璃中,能显著提高白钨矿的浮选效果。
提高矿浆温度也是改善 白钨 浮选的一项重要措施,彼得洛夫法即是利用矿浆加温到70~90℃,加入大量 硅酸钠 ,使方解石表面上的 捕收剂 被解吸,白钨矿获得选择性地上浮。