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鎢礦石

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牀作為商品礦石開採。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。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。

中文名: 鎢礦石
外文名: wolframite
分類: 白鎢礦、黑鎢礦

用處: 煉鎢的主要原料
分佈地區: 中國、俄羅斯、緬甸、澳大利亞
晶系: 黑鎢礦單斜晶系；白鎢礦四方晶系

鎢礦石簡介

黑鎢礦的化學成分為（Fe，Mn）WO₄，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-MnWO₄類質同象系列的中間成員。此係列中，含FeWO₄或MnWO₄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）,指當時冶煉含黑鎢礦的錫礦石時，錫熔體表面出現浮渣，影響冶煉。

白鎢礦的化學組成：CaWO₄，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。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。^[1]

鎢礦石晶體化學

黑鎢礦是鎢鐵礦(FeWO₄)－鎢錳礦(MnWO₄)完全類質同像系列的中間成員。理論組成(ωB/%)：鎢鐵礦FeO 23.65，WO₃ 76.35；鎢錳礦MnO 23.42，WO3 76.58。習慣上將X_FeWO4大於80% 者稱為鎢鐵礦；X_MnWO4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：CaWO₄，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。^[1]

鎢礦石晶體結構

黑鎢礦

1.單斜晶系，C_2h-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]八面體以共稜方式沿c軸連接成折線狀；[WO6]畸變八面體也共稜連接，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}。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。晶系和空間羣：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)。

鎢礦石產狀與組合

黑鎢礦

黑鎢礦有多種礦化類型，雲英巖型，石英脈型，斑岩型等，最著名的是石英脈型黑鎢礦，此種礦牀在我國華南地區大面積分佈。例如舉世聞名的開採歷史最久遠的西華山鎢礦，規模最大的湖南瑤崗仙鎢礦等。

黑鎢礦和鎢錳礦主要產於高温熱液石英脈內及其雲英巖化圍巖中。礦脈常存在於花崗岩侵入體頂部或近接觸帶圍巖中，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温熱液脈中。

白鎢礦

白鎢礦主要產於接觸交代礦牀，也可見於高——中温熱液礦牀。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巖、高温熱液脈和雲英巖中，少數情況下也可以在花崗偉晶岩中發育形成。形成温度在低於200到500°C之間，壓力處於200到1500巴之間，一般而言高温白鎢礦多出現於矽卡巖礦牀中，不過這種礦牀類型也會出現形成温度略高於200度的白鎢礦，前者出幹矽卡巖階段形成的矽卡巖中，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）、矽卡巖型（南泥湖、柿竹園、三道莊、黃沙坪）、雲英巖型（柿竹園））以及石英脈型（西華山、盤古山）等岩漿熱液礦牀中；一些熱液金礦中也發育白鎢礦，例如澳大利亞Kalgoorlie-Norseman地區綠巖帶中的石英脈型金礦牀，加拿大新斯科舍Meguma地體濁積岩中的石英脈型金礦牀，中亞烏茲別克斯坦的穆龍套金礦牀，哈薩克斯坦的別斯秋別礦田、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，中國雲南大坪金礦牀、四川馬腦殼礦牀、甘肅寨上礦牀、湖南沃溪礦牀，其中沃溪礦牀的白鎢礦和金、銻均達到了可採品位，非常罕見；此外，在川西北的雪寶頂偉晶岩礦牀中，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。^[2]