云南碳化钨合金价格走势_云南碳化钨合金价格走势如何
1.北京矿冶研究总院的硬件设施
2.陈家镛的科研成就
3.Co代表什么元素
4.怎样分离混合钨矿中的白钨,黑钨
北京矿冶研究总院的硬件设施
本项目通过承担3、863等课题,产学研合作,自主创新研制出原创性的多元复合稀土钨电极系列新产品、制备技术体系、以及生产和检测装备等全套产业化技术。项目研究在材料成分设计、制备工艺及设备核心技术、产品性能和环境影响方面均有突出的实质性特点和显著进步,形成15项专利技术(13项发明、1项实用新型和1项外观设计)和产品技术标准体系。
本项目于2008年获得国家发明二等奖,该成果还被列为北京市高新技术成果转化项目。 MEF移动式乳胶基质制备站开创了我国乳化爆破现场生产的先河,属国内外首创,居于国际领先水平。
该项目先后获得2008年国家安全生产科技成果一等奖;中国工程爆破协会科学技术一等奖,2007年中国有色金属工业科学技术二等奖。 项目针对我国特点,研究提出的“强化筛分-大破碎比粗碎-多段选择性干选抛废-多碎少磨-阶段磨矿阶段磁选” 新工艺综合利用技术用于开发超低品位铁矿属国内外首例,其技术经济指标居世界领先水平。
该项目先后于2007年获得北京市科学技术二等奖;2007年中国有色金属工业科学技术一等奖。 项目研究出的集成技术,能有效解决行业的水污染问题的关键技术,具有创新性,总体达到国际先进水平,有较高的技术含量和实用价值。并在江西铜业集团公司德兴铜矿实施了示范工程。
该项目先后于2008年获得环境保护科学技术三等奖;2006年中国有色金属工业科学技术奖。 为满足我国飞机发动机要求,我院先后开发成功了“航空发动机用新型复合型封严涂层材料”、“航空发动机用新型碳化钨/钴涂层材料”、“氧化铬粉末”“航空发动机用合金型涂层材料”、“镍铬谈话铬复合涂层材料”、“镍包片状石墨”等系列产品。
这些技术和产品先后获得2001国家科技进步二等奖;2007年、2008年国防科学技术进步奖;2007年、2008年中国有色金属工业科学技术奖等。 本技术的研制成功推进了我国涂层材料的技术水平提升,实现了纳米铝粉在保持高活性下的安全使用,对高活性纳米金属粉表面处理技术发展、促进纳米金属粉实用化意义重要。
本项目先后于2005年获得国家科技进步二等奖;2004年中国有色金属工业科学技术一等奖。 BGRIMM系列浮选机对不同性质矿石适应性强,对不同作业适应性强,能满足不同要求的浮选作业。我院先后开发成功了130m3、160 m3、200 m3、320 m3系列大型浮选机,填补了国内外空白,节能降耗。
上述系列产品先后获得2001年国家科技进步二等奖;2005年北京市科学技术二等奖;2004年中国有色金属工业科学技术一等奖等。 该项目研究开发了多段磨矿一次选别(粗粒中矿返回再磨)的工艺流程,形成了一整套较为成熟的铝土矿选矿——拜尔法工业应用技术与装备。以此为基础,先后开展了“河南铝土矿工艺矿物学研究”、“孝义铝土矿正浮选脱硅连选试验”、“拜尔法赤泥基质改良技术”等多项技术研究。
该系列技术先后获得2001年国家科技进步二等奖;“九五科技攻关优秀成果奖”;2001年、2002年、2003年中国有色金属工业科学技术奖;2008年荣获第十届中国专利优秀奖。 针对柿竹园钨钼铋复杂多金属矿石的特点和原选矿工艺存在的问题,很好解决了柿竹园钨钼铋复杂多金属矿石的选矿难题,大幅度提高了钨钼铋的选矿指标,取得了一批技术上具有国际领先水平的科技成果。
该技术先后获得2001年国家科技进步二等奖,九五科技攻关优秀成果奖、八五科技攻关优秀成果奖等。 矿浆电解技术在工艺技术、经济和环保上具有的独特优势。我院先后开展了“6000吨/a矿浆电解新工艺处理多金属复杂金精矿”、“铋矿浆电解工业试验研究”。
该技术获得1998年科技发明二等奖;2001年获得云南省科技进步一等奖;“九五科技攻关优秀成果奖”;1996年、1998年中国有色金属工业科学技术奖。
陈家镛的科研成就
陈家镛的科研及学术活动早在大学毕业后即开始。
1943年代~1947年代,他在中央大学化学系任助教时,条件极其艰苦,在高济宇教授指导下,在重庆合成了杀虫剂DDT。
在美国获得博士学位后,1952年秋,他原来的博士导师H.F.约翰斯顿(Johnstone)特意邀请他主持“用纤维层过滤气溶胶”的研究。在近1年半的研究中,证明了前人关于有一个最难过滤的气溶胶粒子大小的看法,阐明了该粒子的大小并非是一个常数,而是与操作参数有关,同时对前人的过滤理论以及过滤层压降等进行了改进及发展。其部分结果在1955年出版的美国《化学评论》(Chemical Review)上发表,引起各方面重视,曾被译成多种文字,被广泛引用。直至今日,该文仍被视为气溶胶领域早期(1955年前)科研工作的权威性总结。
1954年代,陈家镛接受美国杜邦公司聘请,任薄膜部约克斯(Yorkes)研究所的研究工程师,并参加聚对苯二甲酸乙二醇酯的连续聚合过程的研究。在该项研究中,他引入了当时刚刚兴起的化学反应工程学的一些概念,对聚合反应速度的控制因素提出了新的看法,用以解释各种情况下不同的聚合结果,并预言聚合速度仍可大大加快。他所提出的实验设计,后经另一位同事予以证实,改变了当时对强化该过程的许多不同看法及方法,受到十分重视。同时他还研究发展了新型的聚合反应器,并进行了中试规模的扩大实验,取得了较好的结果。 1950年代末~1960年代初,陈家镛把该所的研究工作与国民经济建设中的重大课题紧密结合起来,主要从事云南东川难选氧化铜矿的湿法冶金研究,云南墨江氧化镍矿及进口的高砷钴矿的湿法冶金研究,开发出了一批技术上先进的湿法冶金新工艺及新流程,同时也为以后的理论研究提出了新的课题。中国科学院化工冶金研究所成立湿法冶金研究室,陈家镛出任室主任。一般金属冶炼用火法,即用高温将金属从原矿中分离出来。湿法冶金是利用某种溶剂,借助化学作用,包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应,将原矿(原料)中的金属提取和分离出来。湿法冶金作为一个独立的学科和技术的迅速发展,主要是在第二次世界大战时期,当时许多化学工程师进入该领域解决铀的湿法冶金。陈家镛领导的这个实验室是国内第一个以化学工程学观点从事冶金研究的实验室,在矿石加压浸取、加压氢还原,自水溶液中制取金属粉末等方面,在国内均处于领先地位,为以后冶金新过程开发、新型材料研制、多相反应器研究以及加温加压温法冶金反应动力学等的研究,奠定了部分基础。
1960年代末~10年代初,陈家镛倡导将化学反应工程学与湿法冶金结合起来,开展气、液、固三相反应器及非均相反应动力学的研究。这些研究延续至今,取得了多项重要成果,发表了一些高水平的论文,而且为后来该所开展生物化学工程研究奠定了基础。在这个期间,针对中国甘肃金川镍、钴、铜共生矿中有色金属难于分离的特点,在他的领导下,在湿法冶金研究室开展了分离科学和分离工程的研究,并先后成立了萃取化学组及萃取工程组。以后,鉴于四川攀枝花钒钛磁铁矿某些矿点有难于分离的钒、铬共生的特点,他和同事发现用胺类萃取剂能进行十分有效的分离,并取得了突破,从而推动了一系列经常伴生的金属如钒和铬,钨和钼,铜和铼等之间的分离,砷、磷、硅与钨、钼的分离,以及用混合萃取剂从硫酸溶液中分离铁等有效分离的新工艺。同时对胺类萃取剂溶剂化萃取的理论研究,也取得了重大进展。在国内外学术会议、在《中国科学》及《湿法冶金》等杂志上,他们发表了多篇论文,阐述了前人尚未发现的胺类萃取剂的有关重要性质。这项研究的部分内容已申请专利。有关胺类与中性萃取剂协同萃取的工作,由于其独创的见解而获得1987年国家自然科学三等奖。在陈家镛的领导下,目前分离科学的研究正在向抗生素等生化产品的新萃取体系方面发展,并已取得了新进展。在分离工程方面,如转盘式萃取塔、振动筛板塔等的应用及理论研究方面,也取得了较大进展。
因受“文化大革命”影响,化工冶金研究所的方向变化不定。在这种情况下,陈家镛仍继续坚持原来的研究方向,积极查阅文献资料,进行调查研究,开展了加压下用氢气自含镍、钴水溶液中析出金属粉末,并使之紧密而均匀地沉积于预先加入的核心材料上,制成复合涂层粉末的研究获得成功,满足了国防工业的需要。他研制出一大批适应不同需要的复合粉末材料,如镍包铝粉、钴包碳化钨粉、镍包石墨粉及铝包空心玻璃球等。这些材料通过热喷涂等手段,可用做飞机发动机上的耐磨、自结合及封严等方面的涂层,从而降低了飞机油耗,提高了发动机寿命及推力等。有关项目已获18年全国科学大会奖和中国科学院1981年重大成果一等奖。对上述复合涂层粉末,陈家镛长期坚持组织力量进行小批量生产,供应航空工业等方面的需要,为发展国防工业及国民经济作出了贡献。
10年代初,鉴于火法炼铅劳动条件恶劣,根据当时国际上的发展趋势,陈家镛在国内倡导开展湿法炼铅的研究工作。经所内研究人员的共同努力,开发出了硫化铅湿法碳酸化转化制取金属铅的新工艺,用于从废蓄电池回收铅。该项成果已取得专利,并已在几个中小企业投产。目前该项技术已被用于含硫化铅的金矿冶炼工艺中,正在为铅的回收及增产黄金、白银作出贡献。 在环境治理方面,针对航空航天部170厂高合金电解泥污染环境问题,陈家镛应用湿法冶金方法进行金属回收,效果良好,减轻了环境污染,取得了较显著的社会效益,获国防科技进步二等奖。
1980年代以来,已步入花甲之年的陈家镛在参加学术活动方面更加活跃。他先后接待了欧洲一些国家和美、日、澳的许多著名学者,组织了多次学术讲座,促进了国内外学术交流,活跃了所内的学术气氛。同时他先后到澳大利亚、美国、加拿大、日本、英国、德国、前苏联、比利时等国参加学术会议,进行讲学或学术访问。1983年在美国亚特兰大举行的第三届国际湿法冶金会议上,他应邀在大会上作了题为《中国的湿法冶金》的报告。1988年他主持召开了“北京国际湿法冶金会议”,取得成功。由于他在该学科领域内有显著的学术成就,因而在国内外均享有很高的声誉。
Co代表什么元素
钴
开放分类: 金属、定义、物理化学、化学元素、无机化学
目录? 汉字
化学元素 ■概述 ■ 发现小史 ■ 钴的性质 ■ 钴的 ■ 钴的制取 ■ 钴的用途 ■元素资料 钴过量表现 ■元素资料 钴过量表现汉字
[编辑本段]
● 钴
(钴)
gǔㄍㄨˇ
◎ 一种金属元素。钴的放射性同位素钴60在机械、化工、冶金等方面都有广泛的应用,在医疗上可以代替镭治疗癌症。
化学元素
[编辑本段]
■概述
[编辑本段]
元素名称:钴
元素符号:Co
元素原子量:58.93
原子体积:(立方厘米/摩尔) 6.7
元素类型:金属元素
元素在太阳中的含量:(ppm) 4
元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.0000069
地壳中含量:(ppm)20
质子数:27
中子数:32
原子序数:27
所属周期:3
所属族数:VIII
电子层分布:2-8-15-2
氧化态:
Main Co+2
Other Co-1, Co0, Co+1, Co+3, Co+4, Co+5
莫氏硬度:5
晶胞参数:
a = 250.71 pm
b = 250.71 pm
c = 406.95 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 760
M+ - M2+ 1646
M2+ - M3+ 3232
M3+ - M4+ 4950
M4+ - M5+ 7670
M5+ - M6+ 9840
M6+ - M7+ 12400
M7+ - M8+ 15100
M8+ - M9+ 17900
M9+ - M10+ 26600
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
声音在其中的传播速率:(m/S)4720
发现人:布朗特
发现年代:1735年
■ 发现小史
[编辑本段]
钴的拉丁文原意就是“地下恶魔”。数百年前,德国萨克森州有一个规模很大的银铜多金属矿床开中心,矿工们发现一种外表似银的矿石,并试验炼出有价金属,结果十分糟糕,不但未能提炼出值钱的金属,而且使工人二氧化硫等毒气中毒。人们把这件事说成是“地下恶魔”作祟。在教堂里诵读祈祷文,为工人解脱“地下恶魔”迫害。这个“地下恶魔”其实是辉钴矿。 1753年,瑞典化学家格·波朗特(G.Brandt)从辉钴矿中分离出浅玫色的灰色金属,制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼(T.Bergman)确定钴为元素。
■ 钴的性质
[编辑本段]
钴是具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆,有铁磁性,加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。
■ 钴的
[编辑本段]
钴在地壳中含量0.35%(质量),海洋中钴总量约23亿吨,自然界已知含钴矿物近百种,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中,含钴量较低。 中国已探明钴金属估有储量近数十万吨。分布于全国24个省(区),其中主要有甘肃、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%,其中以甘肃储量最多,占全国的28%。此外,安徽、四川、新疆等省(区)也有一定的储量。 世界钴产量1986年达到顶峰3万吨,以后不断下降,到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国,其产量约占世界总产量的70%。
■ 钴的制取
[编辑本段]
钴矿物的赋存状态复杂,矿石品位低,所以提取方法很多而且工艺复杂,回收率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态,然后再用湿法使钴进一步富集和提纯,最后得到钴化合物或金属钴。
■ 钴的用途
[编辑本段]
金属钴主要用于制取合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍组中的一种或几种制成的合金的总称。含钴的一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能。含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度,如今这种硬质合金已成为含金切削工具和铝间用的最重要材料。在这种材料中,钴将合金组成中其它金属碳化物晶粒结合在一起,使合金具更高的韧性,并减少对冲击的敏感性能,这种合金熔焊在零件表面,可使零件的寿命提高3-7倍。航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金,也可以使用钴基合金,但两种合金的“强度机制”不同。含钛和铝的镍基合金强度高是因为形成组成为NiAl(Ti)的相强化剂,当运行温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失去强度。钴基合金的耐热性是因为形成了难熔的碳化物,这些碳化物不易转为固体溶体,扩散活动性小,在温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显示无遗。这对于制造 高效率的高温发动机,钴基合金就恰到好处。 在航空涡轮机的结构材料使用含20%-27%铬的钴基合金,可以不要保护覆层就能使材料达高抗氧化性。核反应堆供热汞作使热介质的涡轮发电机可以不检修而连续运转一年以上。据报道美国试验用的发电机的锅炉就是用钴合金制造的。 钴是磁化一次就能保持磁性的少数金属之一。在热作用下,失去磁性的温度叫居里点,铁的居里点为769℃,镍为358℃,钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。在振动下,一般磁性钢失去差不多1/3的磁性,而钴钢仅失去2%-3.5%的磁性。因而钴在磁性材料上的优势就很明显。 钴金属在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛应用。钴还可能用来制造核武器,一种理论上的或氢弹,装于钴壳内,爆炸后可使钴变成致命的放射性尘埃。
■元素资料
[编辑本段]
发现过程:1735年,瑞典的布朗特在煅烧钴矿时得到钴。
元素描述:金属钴呈银白色,密度8.9克/厘米3。熔点1495℃,沸点2870℃。化合价2和3。电离能为7.86电子伏特。性硬,具有延展性,其硬度和延展性都比铁强,但磁性较差。与钐、镍、铝等共熔可得良好得磁性钢。同水和空气不发生作用,但能迅速地为盐酸、硫酸和硝酸所侵蚀,还会缓慢地被氢氟酸、氨水和氢氧化钠所侵蚀,同所有过度元素一样表现变价,并生成铬离子和有色地化合物。用来制造超硬耐热合金、磁性合金、碳化钨的基体或粘合剂。钴的合金在高温下仍能保持其原有的强度和其他有价值的性质。
元素来源:砷钴矿和辉砷钴矿是自然界中的主要钴矿。把辉砷钴矿或砷钴灼烧成氧化物后用铝还原制得。钴-60通常以中子轰击金属钴制取。
元素用途:几个世纪以来,蓝色的钴盐一直赋予瓷器以及珐琅精美的色彩。钴的合金可以用来制造喷气飞机的推进器和其他在高温下运转的装置。它的放射性同位素则可用来治疗癌症。
其他化合物可用作催化剂。60Co是一种放射源,可以代替X射线和镭用以检查物体内部的结构,探测物体内部存在的裂缝和异物。
元素资料:钴在地壳中含量不小,大于常见金属铅、锡等,但明显比铁少得多,而且钴和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。可以被磁石吸引。
关于钴,古代希腊人和罗马人曾利用它的化合物制造有色玻璃,生成美丽的深蓝色。我国唐朝彩色瓷器上的蓝色也是由于有钴的化合物存在。这些都说明古代劳动人民也早已利用钴的化合物了。
含钴的蓝色矿石辉钴矿CoAsS,中世纪在欧洲被称为kobalt,首先出现在16世纪居住在捷克的德国矿物学家阿格里科拉的著作里。这一词在德文中原意是“妖魔”。这可能是当时认为这种矿石是无用的,而且由于其中含砷,妨害工人的身体健康才使用的。今天钴的拉丁名称cobaltum和元素符号Co正是德文中“妖魔”一词而来。
1742年瑞典化学教授布兰特研究辉钴矿时,发现了一种不知名的金属(也就是钴),他把这种金属列为半金属。1780年柏格曼制得纯钴。钴被确立为一种元素,1789年拉瓦锡首次把它列入元素周期表中。
进行钾元素的焰色反应时需要使用蓝色的钴玻璃,以滤去钠元素的**火焰。
钴过量表现
[编辑本段]
经常注射钴或暴露于过量的钴环境中,可引起钴中毒。儿童对钴的毒性敏感,应避免使用每千克体重超过1mg的剂量。在缺乏维生素B12和蛋白质以及摄入酒精时,毒性会增加,这在酗酒者中常见。
钴的简介
钴是中等活泼的金属元素,有二价和三价二种化合价。钴可经消化道和呼吸道进入人体,一般成年人体内含钴量为1.1-1.5mg。在血浆中无机钴附着在白蛋白上,它最初贮存于肝和肾,然后贮存于骨、脾、胰、小肠以及其它组织。体内钴14%分布于骨骼,43%分布于肌肉组织,43%分布于其它软组织中。
食物来源
食物中钴含量较高者有甜菜、卷心菜、洋葱、萝卜、菠菜、西红柿、无花果、荞麦和谷类等,蘑菇含量可达61ug/100g。
代谢吸收
经口摄入的钴在小肠上部被吸收,并部分地与铁共用一个运载通道,在血浆中是附着在白蛋白上。吸收率可达到63%-93%,铁缺乏时可促进钴的吸收。钴主要通过尿液排出,少部分由肠、汗、头发等途径排出,一般不在体内蓄积。
生理功能
钴是维生素B12组成部分,反刍动物可以在肠道内将摄入的钴合成为维生素B12,而人类与单胃动物不能将钴在体内合成B12。现在还不能确定钴的其它的功能,但体内的钴仅有约10%是维生素的形式。已观察到无机钴对刺激红细胞生成有重要的作用。有种贫血用叶酸、铁、B12治疗皆无效,有人用大剂量的二氯化钴可治疗这类贫血。然而,这么大剂量钴反复应用可引起中毒。钴对红细胞生成作用的机制是影响肾释放,或者通过刺激胍循环。还观察到供给钴后可使血管扩张和脸色发红,这是由于肾释放舒缓肌肽,钴对甲状腺的功能可能有作用,动物实验结果显示,甲状腺素的合成可能需要钴,钴能拮抗碘缺乏产生的影响。
怎样分离混合钨矿中的白钨,黑钨
钨是银白色的最难熔金属,致密的钨在外观上与钢相似,比重19.3,熔点3380°C,沸点5927°C ,具有很高的硬度、强度和耐磨性。0.002毫米直径的钨丝拉伸强度为450公斤/毫米2,在高温下的抗张强度则超过任何金属,其导电性和导热性良好,膨胀系数小。常温下钨在空气中是稳定的,在400°C时开始氧化,失去光泽。600°C温度下水蒸气使钨迅速氧化,生成WO3和WO2。不加热时,任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用,当温度升至80°—100°C 时,上述各种酸中,除氢氟酸外,其它的酸对钨发生微弱作用。常温下,钨可以迅速溶解于氢氟酸和浓硝酸的混合酸中,但在碱溶液中不起作用。有空气存在的条件下,熔融碱可以把钨氧化成钨酸盐,在有氧化剂(NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2)存在的情况下,生成钨酸盐的反应更猛烈。高温下,钨与氯、溴、碘、一氧化碳,二氧化碳和硫等起反应,但不与氢反应。
金属钨是电器工业及电子工业的重要材料。
碳化钨主要用于生产硬质合金。广泛用于金属切削加工工具,矿山及地质钻头镶片,拉伸冲压模具,耐磨耐腐蚀零件等。
碳化钨和金属钨粉经过熔炼后制成铸造碳化钨合金。用于要求耐磨的零件或制品的表面堆焊,可以延长使用年限。
钨合金钢用于制造高速钻头,切削工具和机械中抗磨、抗打击、耐腐蚀的结构材料。
含钨很高的铁镍铜锰制成的高比重合金,用于飞机的平衡系统和配重系统、仪表系统中的惯性旋转元件及陀螺仪的转子,以及医疗和化学放射性同位素(钴60)的容器等。
钨的其它化合物应用于颜料、油漆、橡胶、纺织、石油、化工等方面。
钨的用途还在不断扩大,例如:高温冶金中用作抗氧化的涂层;宇航工业用作火箭喷嘴、喷管、离子火箭发动机的热离解器;核子工程用钨作盛液态金属的容器,热离子交换器等。
钨在元素周期表中属于第六周期第Ⅵ付族,原子序数为74,原子量为183.92,原子价有正四价、正六价等,但在自然界中一般形成W6+的钨酸盐矿物;钨在自然界中的同位素有五种,即W184 、W186 、W182 、W183 、W180,其中以W184最多。
钨是一种亲石元素,与氧、氟、氯的亲和力强,主要形成含氧盐,其次形成氧化物等,自然界中主要的钨矿物是Fe2+、Mn2+的钨酸盐——钨铁矿、钨锰矿和它们的混晶构成的类质同象系列的中间成员钨锰铁矿,以及另一种主要的钨矿物钨酸钙矿。
钨的原子半径为1.39?,W4+的离子半径为0.68?,W6+的离子半径为0.65?,与钼很相近,钨与钼可互相置换生成系列矿物,如钼钙矿一白钨矿、钼铅矿一钨铅矿。
钨在热液中的迁移形式是多样的。在不同的成矿作用中,或同一成矿作用的不同成矿阶段中,钨的迁移形式可以不同。
钨矿液进入不同围岩时,往往产生不同反应,进入铝硅酸盐围岩时,易于形成黑钨矿,进入碳酸盐岩时,利于形成白钨矿。
目前已发现分布在自然界中的钨矿物有二十余种(见附表)。主要的工业矿物有:
黑钨矿(又称钨锰铁矿)(Fe、Mn)〔WO4〕含WO376%。
白钨矿(又称钨酸钙矿或钙钨矿)Ca〔WO4〕含WO380.6%。
我国钨矿非常丰富,矿床类型众多,主要有:
(一)石英大脉型钨矿床*
产于花岗岩类岩体同围岩(多数是浅变质的砂岩和板岩)的内外接触带,矿体主要呈独立大脉,但往往有分支复合、尖灭再现、尖灭侧现等,形态较复杂,多呈陡倾斜板状产出,矿体规模相差很大,长度和矿化深度均可由数十米、数百米到一千余米。矿床规模大、中、小型均有。含钨品位多数中等到较富,但分布不均匀。矿石中所含组分甚多,常伴生有锡石、辉钼矿、辉铋矿、绿柱石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂等,以石英—黑钨矿—锡石,石英—黑钨矿(及少量白钨矿)—硫化物等矿物组合较多;还有石英—黑钨矿—绿柱石,石英—黑钨矿—稀土,石英—白钨矿—硫化物,石英—方解石(或萤石)—白钨矿等矿物组合。矿物颗粒通常较粗大,矿石易选,回收率一般达80%以上。如江西西华山、大吉山、湖南邓阜仙、广东石人嶂、广西长营岭等矿床。
这类矿床的产钨量目前占我国首位。
(二)石英细脉带型钨矿床
由比较密集的含钨石英细脉和网脉并常夹有少量含钨石英大脉(一般为数十厘米厚)组成带状的矿体,无论是产于花岗岩还是围岩中的细脉带,沿水平方向一般具有中心部位含脉密度高,含脉率大,往外侧含脉密度逐渐变稀,含脉率递减的特点;沿垂直方向有部分矿床上部和中部是石英细脉带,下部递变为石英大脉。其产出部位、矿体产状和矿石中的矿物组分同石英大脉型矿床很类似,这类矿床的勘探和开均应按脉带进行。因矿体是由比较密集的含钨石英细脉和不含钨(或含钨甚少)的围岩组成,品位一般较贫,分布较石英大脉型均匀;厚度由数米到数十米。矿床规模多数为大、中型。矿石易选,但选别效果略低于石英大脉型矿石。如江西漂塘、上坪等矿床。
这类矿床目前部分被开利用。
(三)石英细脉浸染型钨矿床
主要产于花岗岩或花岗闪长斑岩、石英斑岩中,有些还产于附近的围岩中;密集的细和微细的含钨石英脉往往网络交织或互相穿切,其中也有部分较大的含钨石英脉,多为大片的“面型”矿化。矿体呈巨大块体,少数呈带状分布;矿石中普遍含白钨矿,大多数矿床中还含有黑钨矿;伴生矿物有辉钼矿、辉铋矿、方铅矿、闪锌矿等,有些还伴生有铌钽铁矿、细晶石、锡石。围岩蚀变较复杂,往往面型蚀变,如钾化、钠化、石英绢云母化等与线型蚀变,如云英岩化、硅化等相重迭。金属矿物沿细脉分布的较多,部分浸染在脉侧的岩石中,一般含钨石英细脉越多越密集,岩石蚀变越强烈,品位越富,就整个矿床来说,品位多属中等到较贫,分布一般较均匀,规模较大,由大、中型到巨大型。矿石有较易选的,也有较难选的,较易选矿石的回收率也不及石英大脉型。如福建行洛坑、广东莲花山、江西阳储岭等矿床。
这类矿床目前只有部分开利用。
(四)层控型钨矿床
矿体受一定的地层层位和岩性控制,其产状与地层产状基本一致,以缓倾斜的较多。含矿层由一层到数层,稳定、厚大、分布范围广,但其中的工业矿体规模差别很大,大矿体长达千米到数千米,小矿体长不足百米。矿床规模多属大、中型。
控矿地层已知的有元古代碎屑沉积夹火山岩和碳酸盐岩,寒武系浅变质泥砂质岩夹碳酸盐岩,或炭质板岩夹薄层硅质岩,以及泥盆系石炭系的砂页岩和碳酸盐岩或火山碎屑岩等。由于后期的地质改造作用,富集成矿。有些受侵入体影响,可见矽卡岩化。白钨矿、黑钨矿等一般呈浸染状,少数呈粉粒碎屑状。矿体中有时还有含钨石英细(网)脉和含钨石英大脉,矿物共生组合一般比较简单,较常见的有白钨矿(黑钨矿)一硫化物,另外还见有白钨矿一辉锑矿一自然金等,品位较贫到中等。矿物颗粒较粗时为较易选的矿石,呈浸染状的细粒矿物较多时,为难选矿石。
如湖南沃溪、西安、广西大明山、云南南秧田等矿床。
这类矿床目前只有达到中等品位且矿石较易选的才被开利用。
(五)矽卡岩型钨矿床
多分布在花岗岩类岩体与碳酸盐类岩石和部分碎屑岩的接触带及其附近。矿体呈似层状、凸镜状、扁豆状、弯曲条带状,大者延长、延深均可达数百米到二千米,小者延长、延深仅数米到数十米。
这类矿床含有大量矽卡岩矿物,如石榴石、透辉石、硅灰石、钙铁辉石、符山石、绿帘石、方柱石和透闪石,主要金属和非金属矿物有白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、锡石、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿、磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂和萤石,主要工业矿物白钨矿,往往呈粒状、浸染状分布于矽卡岩矿石中,一般属较易选的矿石,有些矿区钨矿物颗粒太细,则较难选,含钨品位中等到较贫,局部较富。矿床规模从小型到巨大型均有。如湖南瑶岗仙、新田岭、江西宝山等矿床。
具有重要意义的湖南柿竹园,属于石英细(网)脉一云英岩一矽卡岩复合型矿床,钨矿化在空间上与矽卡岩体分布基本一致,自下而上为云英岩一矽卡岩钨锡钼铋矿体,矽卡岩钨铋矿体,再向上尚有大理岩锡铍矿体。深部花岗岩中有云英岩型钨钼铋矿体。
矿石中物质组分复杂,经选矿试验、钨、钼、铋等取得了较好的选别效果,锡、铍组分赋存状态复杂,回收率低。
矽卡岩型(含复合型)目前的产钨量仅次于石英大脉型矿床。
除上述几种主要矿床类型外,云英岩型矿床、伟晶岩型矿床、砂钨矿床等,因品位较低,矿石难选,或因规模小,形态复杂,目前开的极少,属次要矿床类型。
国外还有火山热泉沉淀型、盐湖卤水和淤泥型钨矿床,在我国尚未发现。
第二章 工业要求
钨矿石的含钨量通常是不高的,必须经过选矿富集。我国目前生产的钨精矿,主要取自含钨矿石中的黑钨矿,其次是白钨矿。钨矿物的氧化物钨华等按目前的选矿方法和流程尚不能回收。
冶炼要求的合格钨精矿,含WO3应达到或大于65%。经火法冶炼制成钨铁合金(含w>70%或>65%);经水法冶炼成正钨酸钠,仲钨酸铵或钨酸钙等。进一步处理成三氧化钨(含WO3?99.9%),再用还原剂(通常用氢)还原成钨粉(含w?99.9%)等。
一、钨矿石的选矿
由于我国钨矿石类型多,矿石中有多种矿物共生,为了通过选矿使钨精矿的质量达到要求和回收伴生的有用矿物,一般根据矿石中的主要组分,结合考虑伴生组分特性,选用两种以上方法构成的流程进行。钨矿的主要选矿方法有手选、重介质选、重选、浮选、磁选和电选。黑钨矿以重选为主,白钨矿以浮选为主,为了充分回收伴生有益组分,提高钨精矿质量和钨的回收利用率,当前有选冶工艺联合的趋向,增加焙烧* 和浸出水冶** 等冶炼手段。
二、冶炼对钨精矿的质量要求
钨的冶炼有火法冶炼和水法冶炼两种,冶炼时使用黑钨精矿或白钨精矿,其工艺流程不同,因此,当矿石中既含有黑钨矿,又含有白钨矿时,要求查明其相互关系,所占比例,并分别统计储量。
由于As、S、Cu、P等进入钨钢中会使钨钢变脆,影响钨钢制品的质量,Sn会降低钨钢的切削性能,水法冶炼过程中As会使粗钨酸不易净化,Mo会影响钨丝的效能和使用寿命,水法冶炼黑钨精矿过程中,Ca会影响WO3的浸出率而降低回收率,水法冶炼白钨精矿过程中,Mn会影响WO3的回收率,因此,都被列为有害杂质。黑钨精矿中的Sb、Bi、Pb,白钨精矿中的Zn、Bi、Pb对于生产优质钨铁有不良影响,白钨精矿中的Fe、Sb对生产优质钨制品等也有不良影响,故在某些钨精矿的特级品中,这些组分也被列为有害杂质。
在勘探工作中,要求查明矿石中和钨矿物中有害杂质的含量和赋存状态,为选择合理的选矿方法和工艺流程,尽可能降低钨精矿中有害杂质的含量提供资料依据,以便保证所生产的钨精矿达到国家标准(见表1、表2)。
表1 特 级 钨 精 矿 国 家 标 准 GB2825—81
品种
WO3不小于(%)
杂质,不大于(%)
用途
举例
S
P
As
Mo
Ca
Mn
Cu
Sn
SiO2
Fe
Sb
Bi
Pb
Zn
黑钨特—
I—3
70
0.2
0.02
0.06
—
3.0
—
0.04
0.08
4.0
—
0.04
0.04
0.04
—
优质钨铁
黑钨特—
I—2
70
0.4
0.03
0.08
—
4.0
—
0.05
0.10
5.0
—
0.05
0.05
0.05
—
黑钨特—
I—1
68
0.5
0.04
0.10
—
5.0
—
0.06
0.15
7.0
—
0.10
0.10
0.10
—
黑钨特—II—3
70
0.4
0.03
0.05
0.010
0.3
—
0.15
0.10
3.0
—
—
—
—
—
优质钨制品。特纯、化纯三氧化钨、仲钨酸铵、钨材、钨丝等。
黑钨特—II—2
70
0.5
0.05
0.07
0.015
0.4
—
0.20
0.15
3.0
—
—
—
—
—
黑钨特—II—1
68
0.6
0.10
0.10
0.020
0.5
—
0.25
0.20
3.0
—
—
—
—
—
白钨特—
I—3
72
0.2
0.03
0.03
—
—
0.3
0.01
0.01
1.0
—
—
0.02
0.01
0.02
合金钢(直接炼钢)优质钨铁
白钨特—
I—2
70
0.3
0.03
0.03
—
—
0.4
0.02
0.02
1.5
—
—
0.03
0.02
0.03
白钨特—
I—1
70
0.4
0.03
0.05
—
—
0.5
0.03
0.03
2.0
—
—
0.03
0.03
0.03
白钨特—II—3
72
0.4
0.03
0.05
0.010
—
0.3
0.15
0.10
2.0
2.0
0.1
—
—
—
优质钨制品。特纯、化纯三氧化钨、钨材、钨丝等。
白钨特—II—2
70
0.5
0.05
0.07
0.015
—
0.4
0.20
0.15
3.0
2.0
0.1
—
—
—
白钨特—II—1
70
0.6
0.10
0.10
0.020
—
0.5
0.25
0.20
3.0
3.0
0.2
—
—
—
注:1. 表中“—”者为杂质不限。
2. 本标准不包括人造白钨,该产品另订标准执行。
3. 精矿中铌钽为有价元素,供应方应报出分析数据。
4. 根据用户需要和特点,钨精矿特级品可自订企业标准执行。
5. 黑钨精矿特级品I类产品中Sb、Bi、Pb的杂质要求和白钨精矿特级品II类产品中Fe、Sb的杂质要求暂不作交货依据,但供方应报出分析数据。
表2 一、二 级 钨 精 矿 国 家 标 准 GB2825—31
品种
WO3
不小于(%)
杂质,不大于(%)
用途
举例
S
P
As
Mo
Ca
Mn
Cu
Sn
SiO2
黑钨一级
I类
65
0.7
0.05
0.15
—
5.0
—
0.13
0.20
7.0
钨铁
黑钨一级
II类
65
0.7
0.10
0.10
0.05
3.0
—
0.25
0.20
5.0
硬质合金、触媒、钨材
黑钨一级
III类
65
0.8
P+As 0.22
0.05
1.0
—
0.35
0.40
3.8
钨材、钨丝、硬质合金、触媒
黑钨二级
65
0.8
—
0.20
—
5.0
—
—
0.40
—
白钨一级
I类
65
0.7
0.05
0.15
—
—
1.0
0.13
0.20
7.0
钨铁、硬质合金
白钨一级 II类
65
0.7
0.10
0.10
0.05
—
1.0
0.25
0.20
5.0
钨材、钨丝、硬质合金、触媒
白钨一级 III类
65
0.8
0.05
0.20
0.05
—
1.0
0.20
0.20
5.0
钨材、钨丝、硬质合金、触媒
白钨二级
65
0.8
—
0.20
—
—
1.5
—
0.40
—
注:1. 表中“—”者为杂质不限。
2. 精矿中铌钽为有价元素,供方应报出分析数据。
3. 供需双方在特需要求和互利原则上,标准中规定的个别杂质项目指标及其它要求(如铁、锑、药剂等)可协商解决。
4. 钨细泥、钨杂砂以及钨难选物料等产品按国家统一价格规定执行。
钨精矿技术要求:
1. 钨精矿特级品以干矿品位计算,应符合国家标准规定。
2. 钨精矿一级品、二级品以干矿品位计算,应符合国家标准规定。
3. 钨精矿粒度应不大于9mm。
用户对粒度有特殊要求,可由供需双方协议。
4. 钨精矿中水分含量应不大于0.5%。
5. 钨精矿中不得混入外来杂物。
三、对钨矿床(石)中伴生组分综合评价的要求
目前查明钨矿床(石)中主要伴生元素和矿物有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、铍、钴、金、银、铌、钽、稀土、锂、砷、硫、磷、压电水晶和熔炼水晶、萤石等。这些伴生组分对钨的冶炼工艺和钨制品来说大多数为有害杂质,必须通过选矿、冶炼方法分离出来。但进行富集综合回收利用时则成为有用组分。
有些钼、钨共生的矿床,钼离子在白钨矿晶格中置换钨的部分离子,这种含钼的白钨矿称钼白钨矿,难以通过机械选矿使钼钨分离。
选矿试验时,必须对伴生组分的回收利用进行研究,并提出评价资料。
根据我国目前矿山生产技术经济水平,当钨矿床(石)中伴生组分达到了下列表中所列的含量时,应注意综合评价。
伴生有益组分评价参考表
元素
(或氧化物)
Cu
Zn
Pb
Co
Sn
Mo
Bi
Ta2O5
含量(%)
0.05
0.5
0.2-0.3
0.01
0.03
0.01
0.03
0.01
元素
(或氧化物)
Nb2O5
BeO
Sb
Li2O
TR2O3
S
含量(%)
0.08
0.03
0.5
0.3
0.03
2
注:1.钨矿石中的Au、Ag、Ga、Ge、Cd、In、Sc……等达到多少含量即可回收,目前尚无成熟经验,在勘探工作中,可与有关部门具体商定。
2.Ta2O5和Nb205是指呈单矿物时的含量。
3.上表所列的数据,是根据部分矿山生产资料提出的,供参考。
四、工业指标
工业指标是评价矿床、圈定矿体和计算储量的依据,提供矿山设计建设依据的地质勘探报告所用的工业指标,必须在地质勘探部门提出地质资料和建议用的工业指标的基础上,经矿山设计部门进行技术经济条件比较,制定适合矿床具体条件的工业指标,由省级或省级以上工业主管部门正式确定。
综合我国已知钨矿床现行工业指标提出一般要求,供评价时参考。
对钨矿床具有工业意义的主要伴生有益组分,制定工业指标时,应予综合考虑。
钨矿床工业指标一般要求表
矿床类型
工业指标
及要求
石英大脉型
石英细脉带型
石英细脉浸染型
层控型
矽卡岩型
边界品位(WO3%)
边界米百分值
0.08—0.10
0.064—0.08
0.10
0.10
0.10
0.08—0.10
最低工业品位(WO3%)最低米百分值
0.12—0.15
0.096—0.12
0.15—0.20
0.15—0.20
0.15—0.20
0.15—0.20
运用米百分值的厚度(米)
<0.8
最低可厚度(米)
1—2
1—2
0.8—2.0
1—2
最大夹石允许厚度(米)
3
2—5
2—3
3
说明:(1)石英大脉型的最低工业品位系指矿块而言;其余类型的最低工业品位则指单矿体的单项工程而言。
(2)上表所列均为坑指标。
第三章 地质勘探研究程度
钨矿床地质勘探的任务是为矿山建设设计提供必需的储量和地质资料。钨矿床地质勘探报告要经过正式审查批准,才能作为进行矿山建设设计的依据。
确定对钨矿床进行详细地质勘探之前,要根据矿床的特点,如埋藏的深浅,品位的贫富,选的难易,产品的质量,进行技术经济评价。要防止出现对难以开利用的矿床,投入大量的人力、物力、财力,以致勘探完毕后,长期不能建矿生产。
勘探过程中,要加强工业生产设计部门和地质勘探部门的相互配合,及时研究新资料,调整和补充地质勘探设计,使地质勘探工程部署更加合理。
一、矿床地质研究
(一)矿床地质特征的研究
详细划分地层,研究其岩性及组合特征,从岩石的物质组分和物理、化学性质等方面结合其它地质因素阐明与成矿的关系。如果属于赋存在一定层位的层控矿床,则应测制系统剖面,详细研究赋矿层的特征,了解其含矿性,分析其变化规律。
如果在矿区或有火成岩分布,则应查明其种类、成分、侵入时代、期次、形态、产状、规模、变化规律及其与围岩的接触关系。如果只是地表和浅部有热接触变质现象,则可通过接触变质圈(带)的划分和研究,结合其它地质因素,预测深部隐伏的火成岩体。若隐伏深度不大,应布置钻孔以了解其岩性、顶部的起伏变化及与围岩的接触关系。无论是表露的还是隐伏的火成岩体,都要从时间上、空间上和岩石化学成分等方面,研究其与成矿的关系,对成矿后的火成岩,则应查明其对矿体的破坏程度。
要查明各种主要构造的性质、规模、产状和分布规律,正确区分与成矿有关的和与成矿无关的(主要是成矿后的)构造,研究各种构造对矿床、矿体的控制情况及对矿体有无破坏及破坏程度。
研究矿物共生组合,标型特征,包裹体,同位素年龄和稳定同位素,探讨成矿时的物理化学条件和成矿物质来源。
研究围岩蚀变及其与成矿的关系。
调查、收集和分析区域矿产资料,探讨本矿床与区域矿床的关系。
在系统地、全面地分析区域地质和矿区地质的基础上,阐明矿体赋存的地质条件和矿床成因。总结成矿规律和找矿标志。
(二)矿体的研究
查明矿区内矿体的分布范围、赋存部位、矿体形态、产状、厚度及其变化情况。
对出露地表的矿体,应沿走向进行追索。要充分运用地表调查、浅部和深部工程揭露的矿体资料,对矿体特征,包括其延伸、排列、组合规律和形态变化的研究,结合控矿构造的研究和成矿期次阶段的划分,矿体厚度的变化特点,矿石的结构构造,矿物组合和近矿围岩蚀变等因素的分析对比,正确连接矿体。矿体的研究要着重主要矿体,主次结合。查明矿体中的夹石和近矿围岩蚀变的种类、范围和含矿情况。研究构造、围岩性质、蚀变等与矿化富集的关系,阐明矿化富集规律。
(三)矿石物质组分的研究
1.查明矿石的化学成分和矿物成分,研究矿石的结构构造,矿物组合,有用矿物的粒度、嵌布特征,各种有益组分和有害组分的赋存状态、含量及空间分布规律。
2.按照矿石地质特征结合、选特点划分矿石工业类型。当钨矿床存在矿物组合和矿石结构构造不同,影响选矿方法和流程不同时,应加强研究。某些类型钨矿床的氧化带,如由于脉石矿物泥化,部分钨矿物成为钨华,矿石松散,可选性差,应单独划分和圈定。
二、矿床总体控制程度
(一)对适宜露天开的矿床,要系统控制矿体四周的边界和控制露天场矿体的底界;对剥离区及其周围作详细调查;测量和计算剥离系数。
(二)对地下开的矿床,要控制主要矿体两端和深部。
(三)一个矿区含有不同类型的钨矿床,对其中工业意义大,易于选利用的矿床,应进行详细勘探;而对工业意义小,目前选利用经济效益差的矿床,只作普查评价。
(四)一个矿床有多组类型相同的矿脉(带),在勘探规模大、品位富和矿化深的矿带的同时,对有工业意义的次要矿带和盲矿体,也要注意勘探评价,以免影响建矿后的生产部署和充分开发利用。
(五)对赋存于矿床浅部首地段,主矿体上盘的次要矿体,用勘探主矿体的工程密度对其进行勘探,必要时应适当加密工程控制。
(六)对破坏矿体及对部署基建主要开拓工程影响较大的断层、破碎带,要用工程实际控制,尽可能予以查明,对基建开拓工程影响不大的较小的断层、破碎带应根据地表实测,结合地下探矿工程的资料,着重研究其分布范围和规律。
三、综合勘探和综合评价
(一)运用地质观察、岩矿鉴定、化学分析和其它测试方法,查明伴生元素的种类、含量、赋存状态和分布情况。
通过选矿试验对其回收利用的可能性作出评价。对新类型矿石或为了提高某些伴生组分的选矿回收率,必要时应做专门的试验。
(二)伴生组分品位较高,达到该组分单独的现行工业指标要求,易于回收,且具有一定规模时,应列为主要组分。
凡与钨矿可以同时开的主要组分,其勘探程度,原则上应达到该矿种“规范”的要求。
(三)在选、冶过程中可以顺便回收具有工业意义的伴生组分,应视其分布和赋存情况,系统做组合分析或单矿物分析,并计算储量。
(四)对放射性元素应进行顺便检查,对其是否有工业意义作出评价。
(五)对勘探范围内具有工业价值的伴生矿产,应进行综合勘探,综合评价。
四、勘探深度
钨矿床的勘探深度,应根据矿床特点和当前开技术经济条件来决定。对于矿体延深不大的矿床,最好一次勘探完毕。对延深很大的矿床,取分期勘探。第一期勘探深度* 一般为300—400米,以满足第一期矿山建设需要为宜。对其延深部分,要打少量深钻,控制矿体远景,为矿山总体规划提供资料。
如属矿体埋藏超过上述深度的隐伏矿床,其勘探深度可根据建设需要,由工业部门与勘探主管部门研究商定。
五、各级储量的比例
(一)在勘探深度范围以内,各级储量的比例,应根据矿床规模,地质条件的复杂程度,矿山建设规模和开技术条件等综合考虑。
⒈大、中型矿床在详细勘探深度范围内,一般要求探明B+C级储量应占B+C+D级储量的70%以上,B级储量应占5一10%。
对某些地质条件复杂的大、中型矿床,经用较密的工程仍探求不到B级储量,或难以探求B级储量的隐伏矿床,可探求C十D级储量,其中C级占50—70%。
⒉小型矿床一般只探求C十D级储量,其中C级应占30—50%。
⒊非常复杂的小型矿床,经用较密工程仍探求不到C级储量时,可探求到D级储量,提交生产单位边探边。
⒋如矿床(区)规模很大,要分段(区)建设矿山时,各级储量比例原则上应分段(区)在勘探深度范围内计算。
(二)B级储量一般要求分布在浅部首期开地段。如果所勘探的钨矿床的浅部多属贫矿或为小矿体,勘探
[免责声明]本文来源于网络,不代表本站立场,如转载内容涉及版权等问题,请联系邮箱:83115484@qq.com,我们会予以删除相关文章,保证您的权利。