[科普中国]-白钨矿

白钨矿是一种矿石，外形为粒状石块，白色带黄，有脂肪光泽。橙色，双锥状晶体，晶体硕大，且尖端呈透明深橙色。与方解石白云母和黑色锡石共生，其中白钨矿和方解石具有萤光性。加热或经紫外线照射，略呈紫色。是炼钨的主要原料。

组成化学组成：CaWO4，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.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。摩氏硬度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。1

晶体形态四方双锥晶类，晶形常呈近于八面体的四方双锥，也有沿呈板状。主要单形为四方双锥e和p，四方双锥e的晶面常具斜纹和蚀象。依（110）成双晶

晶体结构晶系和空间群：四方晶系，4/m

晶胞参数：a0=5.25牛=11.40牛粉晶数据：3.1(1)4.76(0.55)3.072(0.3)

物理性质硬度：4.5

比重：6.1g/cm3

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

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

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、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。2

属性其晶体结构为正方晶系, 晶体常呈四方双锥（伪正八面体），也有的沿（001）呈板状。主要单形：四方双锥e{101}、p{111}、h{313}、k{515}，平行双面c{001}，还可见四方双锥β{113}、s{131}。四方双锥e{101}晶面常具斜纹和蚀象（均能反映四次对称），依（110）成双晶普遍。集合体多呈不规则粒状，较少呈致密块状。颜色多为灰色、黄白色或浅紫、浅褐色、也有带绿色、橘黄色甚至带红色，无色、白色者也有见。透明至半透明，油脂光泽或金刚光泽。解理{111}中等，断口为参差状，硬度4.5-5，性脆，比重5.8 - 6.2。

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。

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出现在矽卡岩矿床中，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））以及石英脉型（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，中国云南大坪金矿床、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。3

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、玻利维亚北部和美国内华达等。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。3

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，在花岗岩中含量平均为1.5×10-6。钨在自然界主要呈六价阳离子，其离子半径为0.68×10-10m。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[WO4]2-，与溶液中的Fe2 、Mn2 、Ca2 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WO3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，常用的抑制剂有水玻璃，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，常用的抑制剂有水玻璃(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℃，加入大量水玻璃，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。4

本词条内容贡献者为:

邱昆峰 - Research Fellow - Colorado School of Mines, USA