鈣鎢礦

礦物概述 化學組成為CaWO4、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。WO3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。晶體為近於八面體的四方雙錐狀，通常呈不規則粒狀或緻密塊狀集合體。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。摩斯硬度4.5～5。比重大，達6.10。在紫外線照射下發淺藍色螢光。

基本介紹

• 中文名：鈣鎢礦
• 外文名：Scheelite
• 硬度：4.5
• 比重：6.1g/cm3
• 斷口：參差狀斷口
• 主要成分：CaWO4
• 別名：白鎢礦

礦物概述 化學組成為CaWO4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。WO3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。晶體為近於八面體的四方雙錐狀，通常呈不規則粒狀或緻密塊狀集合體。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。摩斯硬度4.5～5。比重大，達6.10。在紫外線照射下發淺藍色螢光。白鎢礦主要產於花崗岩與石灰岩接觸帶的夕卡岩中。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、澳大利亞新南威爾斯、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。

結構性質 化學組成：CaWO4，CaO19.47%，WO380.53%

鑑定特徵：以色淺，油脂光澤，比重大、在紫外線下發出淡藍色螢光和難熔的特徵作為鑑定特徵

成因產狀：主要產出於接觸交代礦床中，與石榴子石，符山石，透輝石等礦物伴生，或產於高溫熱液中與黑鎢礦等伴生；

著名產地：世界著名的產地有中國四川平武；德國的Saxony、Bohemia；英國的Cornwall；澳洲的NewSouthWales、Queensland；玻利維亞的北部；美國的Nevada，Arizona和California等州；加拿大的BritishColumbia、Yukon和NorthwestTerritories邊界的東方等地。

名稱來源：用來紀念一位18世紀最早發現鎢的瑞典化學家K.W.Scheele(1742-1786)，而以其名字命名

晶體形態

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

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：螢光，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，紫外螢光短波紫外線下呈淺藍色至黃色螢光，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螢光

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

原料特點 鎢是一種分布較廣泛的元素，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1.3×10-6，在花崗岩中含量平均為1.5×10-6。鎢在自然界主要呈六價陽離子，其離子半徑為0.68×10-10m。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]2-，與溶液中的Fe2 、Mn2 、Ca2 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WO3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。近年來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。

礦物組成

鎢的重要礦物均為鎢酸鹽。在成礦作用過程中能與[WO4]2-絡陰離子結合的陽離子僅有幾個，主要有Ca2 、Fe2 、Mn2 、Pb2 ，其次為Cu2 、Zn2 、Al3 、Fe3 、Y3 等，因而礦物種類有限，目前在地殼中僅發現有20餘種鎢礦物和含鎢礦物，即黑鎢礦族：鎢錳礦、鎢鐵礦、黑鎢礦；白鎢礦族：白鎢礦(鈣鎢礦)、鉬白鎢礦、銅白鎢礦；鎢華類礦物：鎢華、水鎢華、高鐵鎢華、釔鎢華、銅鎢華、水鎢鋁礦；不常見的鎢礦物：鎢鉛礦、斜鎢鉛礦、鉬鎢鉛礦、鎢鋅礦、鎢鉍礦、銻鎢燒綠石、鈦釔釷礦(含鎢)、硫鎢礦等。儘管已發現的鎢礦物和含鎢礦物有20餘種，但其中具有開採經濟價值的只有黑鎢礦和白鎢礦。黑鎢礦(Fe、Mn)WO4，含WO376%；白鎢礦CaWO4，含WO380.6%。

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

18世紀50年代，化學家曾發現鎢對鋼性質的影響。然而，鎢鋼開始生產和廣泛套用是在19世紀末和20世紀初。

1900年在巴黎世界博覽會上，首次展出了高速鋼。因此，鎢的提取工業從此得到了迅猛發展。這種鋼的出現標誌了金屬切割加工領域的重大技術進步。鎢成為最重要的合金元素。

1900年，俄國發明家А.Н.Ладыгин首先建議在照明燈泡中套用鎢。在1909年Кулидж制定基於粉末冶金法，採用壓力加工的工藝方法之後，鎢才有可能在電真空技術中得到廣泛的套用。

1927——1928年採用以碳化鎢為主成分研製出硬質合金，這是鎢的工業發展史中的一個重要階段。這些合金各方面的性質都超過了最好的工具鋼，在現代技術中得到了廣泛的使用。

鎢以純金屬狀態和以合金系狀態廣泛套用於現代技術中，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。

礦業簡史 從1783年西班牙首次用炭從黑鎢礦中提取了金屬鎢至今有200餘年的鎢礦開發、冶煉、加工歷史。中國對世界鎢業發展作出了舉世矚目的貢獻。我國鎢礦於1907年發現於江西省大余縣西華山，鎢礦開採始於1915～1916年(據《中國礦床發現史·江西卷》，1996年)。此後在南嶺地區相繼發現不少鎢礦區，生產不斷擴大，至第一次世界大戰末期，鎢精礦產量達到萬噸，躍居世界鎢精礦產量首位，至今仍居世界第1位。

中國鎢礦資源豐富。開發鎢礦地質調查工作，由翁文灝先生創始於1916年，爾後在河北、江西、廣東、廣西等省(區)分別做了一些探測工作。20世紀三四十年代，對贛、湘、粵、桂、滇等省(區)的一些鎢礦床進行了較系統的地質調查，特別是對贛南地區的鎢礦，先後有燕春台、查宗祿、周道隆、徐克勤、丁毅、張兆瑾、馬振圖等地質學家做了頗有成就的地質調查研究。其中，徐克勤、丁毅所著《江西南部鎢礦地質志》(1943)，對贛南幾十年鎢礦床分別作了系統的論述，堪稱我國第一部鎢礦地質專著。這些地質前輩的工作成果，不僅為後來地質勘探工作奠定了基礎，而且也為當時開採贛南鎢礦提供了重要依據。

1935年江西省成立了資源委員會鎢業管理處，統一價格，收購鎢砂。1938年西華山建立礦場，投資經營東西大巷，進行坑采。抗戰勝利後改為資源委員會第一特種礦產管理處西華山工程處。據不完全統計，西華山鎢礦至新中國成立前，共采出鎢砂近5萬t。1937年成立大吉山鎢礦工程處，收回民窿開鑿第九中段，開始國營生產。

在30～40年代，不僅發現了大量黑鎢礦，而且白鎢礦也有陸續發現。資源委員會礦產測勘處金耀華、楊博泉於1943年對雲南省文山縣老君山地區進行礦產地質調查時，首次發現接觸交代型白鎢礦床(夕卡岩型白鎢礦床)，著有《雲南文山老君山白鎢礦床之成因及其意義》論文(地質論評，1943，№.Ⅷ)。1947年徐克勤又在湖南省宜章瑤崗仙和尚灘發現了白鎢礦床，並寫專文報導。

新中國成立後，為振興鎢業，在五六十年代開展了前所未有的大規模鎢礦地質普查和勘探工作。由原重工業部、冶金部、地質部所屬地質勘探部門，迅速地對贛、湘、粵以及閩、桂、滇等省區的鎢礦開展全面普查勘探工作，在第一個五年計畫期間(1953～1957年)，為贛南西華山、大吉山、巋美山、盤古山等“四大名山”黑鎢礦床作為重點礦山建設項目以及在湘南、粵北、桂東北等地區的鎢礦建設礦山，提供了可靠的地質成果，作為採選設計的依據。60～80年代，為保礦山、保建設和鎢業持續發展，繼續進行了大量地質勘查工作，在華南和西北甘肅等地又發現並探明了一批大型、超大型鎢礦，為中國鎢業可持續發展，準備了充足的礦產資源。

在大量地質勘探工作基礎上，從50～70年代建成了原中央直屬企業的礦山有20多座和一大批地方國營的中小型礦山，到80年代以來，國營鎢礦山形成生產礦石總能力達870萬t。年產鎢精礦4～5萬t(WO3含量)。