什么是黑钨矿?
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2025年9月04日 星期四 11:05
- 作者:Yining
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一、黑钨矿的定义
黑钨矿(英文名:Wolframite)是一种重要的钨酸盐矿物,化学式为(Fe,Mn)WO₄,属单斜晶系氧化物。它是由钨铁矿(FeWO₄)和钨锰矿(MnWO₄)组成的完全类质同象系列中的中间成员,其中铁(Fe)和锰(Mn)离子可在晶体结构中以任意比例相互替代。该矿物多呈板状或柱状晶形,颜色呈黑褐至褐黑色,具半金属光泽,是提炼金属钨的最主要矿石之一。
黑钨矿多产于高温热液石英脉及花岗伟晶岩中,常与锡石、辉钼矿等矿物共生,因其钨含量高、易选冶,黑钨矿在全球钨供应链中占据关键地位,被广泛用于硬质合金、特种钢材及国防工业等领域。
二、黑钨矿的基本性质
1.物理性质
颜色与条痕:颜色随Fe、Mn含量比例变化;富锰端元呈浅红至浅紫色,中间态呈褐黑至黑色,富铁端元呈深黑色;条痕通常为棕褐至黑褐色。
光泽与透明度:具金属至半金属光泽;通常不透明,薄片边缘可呈半透明。
硬度与密度:莫氏硬度4.0~4.5;密度较大,为7.2~7.5g/cm³,手感沉重;性脆。
磁性:通常具弱磁性,富铁变种因Fe²⁺含量高而磁性增强,这一特性常被用于磁选富集工艺。
解理:具一组完全{010}板面解理。
晶体形态:多呈板状、刃片状、短柱状或粒状集合体;属单斜晶系。
2.化学性质
化学成分:化学组成为(Fe,Mn)WO₄,构成FeWO₄–MnWO₄完全类质同象系列。当FeWO₄或MnWO₄端元组分含量高于80%时,分别定义为钨铁矿或钨锰矿。
化学稳定性:在常温常压下性质稳定,耐酸碱侵蚀能力较强,不易风化或溶解,但在高温高压碱性环境中可被分解。
三、黑钨矿的地质产状
黑钨矿主要产于与花岗岩相关的高温热液矿床中,常见于石英脉型钨矿和花岗伟晶岩中。典型共生矿物包括锡石、辉钼矿、毒砂、萤石、黄玉及电气石等。该类矿床多分布于大陆板块边缘的构造-岩浆活动带,尤其是古老地块与中生代岩浆侵入体接触带附近。
四、黑钨矿的工业应用及重要性
黑钨矿作为最重要的钨矿石之一,因其WO₃含量高(通常超过60%)、物理选矿性能优良、冶炼流程相对简单,成为钨金属提取的核心原料。提炼出的钨主要用于制造碳化钨基硬质合金,这类合金具备极高硬度、耐磨性和热稳定性,被广泛用作切削工具、钻探设备和模具材料。
此外,钨是特种合金钢(如高速钢、耐磨钢)的关键合金元素,也用于生产穿甲弹、辐射屏蔽材、航空航天高温部件等军工和高端装备产品。因此,黑钨矿不仅具有重要的经济地位,更是一种重要的战略矿产资源。
五、黑钨矿的分布
中国是全球最大的黑钨矿资源国和生产国,著名超大型矿床包括江西大湖塘、朱溪钨矿和湖南柿竹园多金属矿。此外,俄罗斯(如东萨彦岭地区)、加拿大(如西北地区Mactung矿床)、越南(Nui Phao多金属矿)、奥地利(Mittersill)以及葡萄牙等国家也拥有重要的黑钨矿资源。全球黑钨矿主要集中分布于环太平洋成矿带和阿尔卑斯-喜马拉雅成矿带。
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