钨矿特征综述

1、钨 矿 特 征 综 述一、钨矿简介 钨元素由瑞典化学家舍勒(cWScheele)于1781年从当时称为重石的矿物(现称白钨矿)中发现的，并以瑞典文rang(重)和sten(石头)的复合词am黟ten命名这种新元素：1783年西班牙人德卢亚尔兄弟(F·de Elhuyar)从黑钨矿中制得氧化钨，并用碳还原为钨粉。 化学形态钨呈银白色，是熔点最高的金属，熔点高达3400，居所有金属之首，沸5555oC，比重(单晶钨)19.3，并具有高硬度、良好的高温强度和导电、传热性能，常温下化学性质稳定，耐腐蚀，不与盐酸或硫酸起作用。 钨在冶金和金属材料领域中属高熔点稀有金属或称难熔稀有金属钨及其合金

2、是现代工业、国防及高新技术应用中极为重要的功能材料之一。广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等诸多领域。特别是含钨高温合金主要应用于燃气轮机、火箭、导弹及核反应堆的部件，高比重钨基合金则用于反坦克和反潜艇的穿甲弹头。钨精矿用于生产金属钨、碳化钨、钨合金及化合物。二、我国钨矿资源现状 中国一直是世界上钨矿储量最大的国家，占世界总量的60以上。中国钨矿主要集中在湖南、江西(赣南等)和河南等地，三者的钨矿资源储量占全国总资源储量的61。南岭地区是中国主要的钨矿集中区和资源远景区，北祁连山西段、东秦岭、西南三江、大兴安岭和北山地区也都是主要的远景区。 截至201 1年底

3、，中国钨矿查明资源储量为620.4万t，其中基础储量为156.7万t。在全国已查明钨矿资源储量的省、自治区、直辖市中，查明资源储量在20万t以上的依次有湖南、江西、甘肃、河南、广西、福建、广东、安徽和云南。中国钨矿查明资源储量总体上来看呈稳步增长态势，从2006年的558.4万t增至620.4万t，增长11.1；而2011年较2010年增长5.0。其中，白钨矿的查明资源储量最大，其次为黑钨矿，混合钨矿的量最少。3、 我国钨矿资源的特点3.1分布较集中，规模大，资源储量丰富 资源储量和矿区分布较集中是中国钨矿资源的一大特点。钨矿资源储量集中分布在湖南、江西、河南、甘肃、广东、广西、福建等省区。其

4、中，湖南柿竹园、湖南杨林坳、江西大吉山和香炉山、福建行洛坑等矿床属于超大型和大型钨矿床。3.2矿床类型多、成矿作用多样 由于成矿物质的多源性、成矿条件以及成矿作用的多样性等综合条件，除火山热泉沉淀型、盐湖卤水和淤泥型钨矿床外，几乎世界上所有已知的钨矿床成因类型在中国均有发现4。中国钨矿床类型多样，有矽卡岩型、斑岩型、石英脉型、层控型、角砾岩筒型、冲积砂矿型、伟晶岩型矿床、风化淋滤铁帽型钨矿等类型。3.3共(伴)生组分多，综合利用价值大 钨矿共(伴)生组分种类繁多，其伴生组分有锡、钼、铋、铜、铅、锌、锑、钴、金、银、铁、硫、铌、钽、锂、铍、稀土、压电水晶和熔炼水晶、萤石等。这些伴生组分经选冶综合

5、回收可成为有用组分。从矿石类型上看，白钨矿主要与重有色金属和贵金属共(伴)生，黑钨矿一般与有色金属、贵金属、稀有和稀散元素共(伴)生。在采选冶过程中综合回收这些有益组分，不仅有利于矿产资源的合理开发，也是提高经济效益的重要途径。例如棉土窝钨矿从重选尾矿中浮选回收硫化物，得到较好的经济效益。湖南柿竹园不仅分布有丰富的钨矿，也是湖南重要的钼矿、铅锌矿生产地，此外还共伴生有丰富的锡、铋、萤石、铜、硫、铁、金、银、铍、铌、钽等，可见其综合利用价值大。3.4伴生钨资源储量可观 全国伴生钨资源储量可观，大部分随主矿产开发而得到有效的综合回收，从而延长矿山的服务年限。如河南栾川钼矿、云南个旧锡矿，湖北大冶有

6、色金属公司和江西铜业公司所属的铜矿山以及一些钼矿山等。河南省作为中国钨矿资源储量第三大省，钨储量90以上是来自于栾川I钼矿中伴生的白钨矿，栾川钼矿是世界六大巨型钼矿之一，伴生有丰富的白钨矿，储量相当于一个特大型白钨矿床。此外，河南洛阳豫鹭斑岩钼矿、湖南黄沙坪铅锌矿等也伴生有钨资源。3.5富矿少，贫矿多，选矿难度大 目前，在中国的钨资源储量中，黑钨矿约占20，白钨矿约占70，混合钨矿约占10。中国以前消耗的大分是黑钨矿，由于黑钨矿一般分布在石英脉中，粒度较粗，因此较为易采易选，但经过多年的强化开采，黑钨矿储量消耗很快，而中国黑钨矿资源本身就少，因此随着黑钨矿资源越来越少，目前已经形成了以白钨矿为

7、主的局面。白钨矿资源虽占全国钨资源量的绝大部分，但由于富矿少、组分复杂、嵌布粒度细，因此大多白钨矿矿山的选矿难度较大，但是随着技术的进步，较多白钨矿得到了有效利用。4、 我国钨矿资源开发利用情况 我国钨矿开发利用程度较高。长期以来，中国钨矿的开发利用一直以黑钨矿为主，但经过了近百年的开采，黑钨矿资源日渐减少、入选品位逐年下降。随着白钨矿和混合矿选矿技术的发展，中国逐步展开了对白钨矿及混合钨矿资源的开发利用，新建了一大批大型白钨矿及黑白钨混合矿选矿厂。4.1资源优势逐步减弱 钨储量、基础储量下降趋势明显，资源优势逐步减弱。尽管我国钨矿资源储量在世界排名第一，但由于钨矿长期开采强度大，钨资源储量消

8、耗较大，从2003年至2010年底，钨储量从140.47万t减少到125.95万t，基础储量从287万t减少到221万t问。尤其是黑钨矿，其基础储量下降明显，有的老矿区钨品位不断下降，钨资源甚至趋于枯竭。白钨矿资源的特点是储量大、禀赋差、品位低、可选性差，绝大部分白钨矿的品位在0.4以下，导致选矿难度大，生产成本高。此外，中国钨资源的储采比不断下降。2008年，钨的平均储采比已不足国外平均储采比的14。2010年储采比已不到20年，说明中国钨矿资源的开采速度比全世界钨矿资源的总开采速度快。因此从长远来看，钨资源优势逐渐减弱，资源安全形势严峻。4.2钨的生产现状 中国是世界钨资源最丰富的国家，同

9、时也是世界最大的钨生产国和供应国。中国的钨矿资源开发一直在世界上保持优势地位。目前，我国钨矿产量占世界总产量的80以上。 中国钨矿生产集中度较高。目前，中国钨精矿产量最多的省份是江西和湖南，前者以黑钨矿为主，后者以白钨矿为主。其次为河南，主要以白钨矿为主。总的来说，国外主要开发利用白钨矿，而中国主要开采黑钨矿资源，产量一度占钨矿年产量90以上。经过长年开采，中国黑钨矿资源逐年减少，而随着选冶技术的发展，白钨矿资源的开发利用已逐步发展起来。 2011年，中国钨精矿(WO、65)产量13.57万t，同比增长14.1，中国以61的储量生产全球83的钨。虽然2012年上半年，钨精矿(WO，65)产量5

10、.76万t，同比增长16.4，但总体上来说，2012年中国钨精矿生产量与201 1年基本持平。由于受全球经济增长乏力、欧债危机、国内经济增速放缓的影响，导致了钨矿外需低迷，内需不旺，因此，2012年主要钨冶炼加工企业的仲钨酸铵、钨粉、碳化钨、氧化钨、混合料、硬质合金和钨铁等产量同比均分别下降。未来世界钨的生产和供应仍将主要来自中国。4.3钨的消费现状 中国是世界上最大的钨出口国，同时也是世界上最大钨消费国。据估计，2010年世界钨消费量7.1万t(金属量)，世界主要的钨消费地为中国、欧洲、美国和日本。总体上来看，钨的终端消费主要用于硬质合金和超耐热合金两大领域。 中国的钨消费与全球钨的消费趋势

11、一致，呈逐年稳步增长的趋势，如图3所示。中国钨的消费结构大致为：硬质合金51、特钢30、钨加工材料13、化工及其他6m。2005年世界钨年消费量为6.7万t，中国的钨消耗量为2.2万t，欧洲为2万t，北美为1.2万t，日本为0.8万t，其他地区约为0.5万t，中国钨消费量占世界钨消费量的32.9。2008年中国钨消费量达到2.65万t。 2012年，国内钨精矿年平均价格为1204万元t。与2011年相比，钨价格回落，导致钨原料库存量有所增大，2013年国内钨市场供应量将有所增加，中国钨消费量将继续增长，但总体上会保持平稳状态。4.4钨矿资源的开采现状 中国钨矿主要开采方式为地下开采，露天开采不

12、多。采用露天采矿的代表矿山有福建行洛坑钨矿及江西分宜珠江矿业公司。地采开拓方式主要为平硐、斜井或竖井联合开拓嗍。一些老矿区由于往深部下延，品位下降或资源趋于枯竭。此外，脉状薄或极薄矿体的采矿贫化率一般比较高，通过调研，中国钨矿(坑采)2009年平均开采回采率8960r”。中国钨矿仍存在无序开采、乱采滥挖、采富弃贫等现象，这不仅造成了钨资源的极大浪费，还造成了许多安全隐患。另外有的矿山不顾钨配额的限制，盲目扩产，造成我国钨精矿实际产量年年超过国家下达的开采总量控制指标24万t。4.5钨的选矿情况 钨的选矿由简单的手工作业逐步发展成为具有一定规模水平的机械化生产，虽然一些企业还普遍存在选矿设备陈旧

13、的问题，但在选矿工艺、设备、药剂、细泥处理、共伴生资源综合回收等方面取得了显著成绩，技术经济指标也有了较大提高，选矿回收率由20世纪50年代初的66提高到现在的80以上。4.6钨矿共伴生资源综合回收利用情况 钨矿通常与钼、锡、铋、铜、铅、锌、铌、钽以及金、银等共、伴生，虽然中国大部分钨矿山对伴生有价元素进行不同程度的综合回收，但是由于资源综合利用水平参差不齐，因技术、经济、工艺、设备等方面的限制，因此与国外先进水平相比，伴生金属的总体综合回收利用率不高。尤其是一些中小型钨矿山企业，由于设备简陋只回收钨矿，很多伴生有价金属元素未加以利用。总体来说，虽然我国钨工业发展已经取得了很大成就，但钨矿资源

14、开发利用整体平仍有待于进一步提高。5、 钨矿床主要类型及其地质特征5.1 矽卡岩型钨矿床 矽卡岩型钨矿床大部分为矽卡岩型白钨矿，是世界上最重要的钨矿类型之一。20世纪70年代以前，中国勘探的主要是石英脉型黑钨矿和斑岩型钨矿床。20世纪70年代以后，矽卡岩型白钨矿储量有较大幅度增长。矽卡岩型钨矿床的生成和分布主要与中深成一浅成的中酸性岩浆岩有关，矿床产在岩浆岩体与碳酸盐类岩石接触带及其附近的围岩中。围岩蚀变主要是矽卡岩化，一般在晚期复杂矽卡岩阶段富集成矿。矿体形态复杂，多为不规则囊状、扁豆状、透镜状，也有的呈层状、似层状、脉状等形态。矿石多以浸染粒状发育于细脉或裂隙以及花岗岩接触带中的碳酸盐岩中

15、，矿石品位一般较低，矿化较均匀。矿石中的钨矿物主要为白钨矿，部分为黑钨矿，常伴生有钼、铜、铋、锡石等，从而形成CuMoW，MoW，SnW，Mo，Bi，W等多金属组合矿床，非金属矿物有石榴石、透辉石、方解石、萤石、云母等。 矽卡岩型钨矿床的一个突出特点是分布广泛，并且成矿规模大，矿石储量集中，往往形成大型矿区，主要分布在巴西、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国、韩国、土耳其和美国境内。中国具有代表性的矿床主要有湖南瑶岗仙钨矿床、湖南新田岭白钨矿床、湖南柿竹园钨钼铋多金属矿、江西修水香炉山白钨矿床和宝山钨矿床、河南洛阳豫鹭白钨矿、甘肃塔儿沟矽卡岩型白钨矿床、黑龙江羊鼻山钨矿床、湖南茶陵锡田锡钨矿等。5

16、.2石英脉型钨矿床 石英脉型钨矿主要开采的是黑钨矿。中国石英脉型黑钨矿以开发早、产量多、规模大而驰名中外。这种矿床主要分布在赣南、粤北、湘南成矿带里。成矿与壳源改造花岗岩类侵入体的关系密切，矿体多产于岩体内外接触带裂隙中，以岩体内为主，受构造裂隙控制，沿裂隙充填，呈脉状、似脉状分布，有的产在岩体顶部顶板的围岩中。矿石主要为石英，钨矿物主要为黑钨矿，另有少量白钨矿，此外还含有锡石、辉钼矿、辉铋矿、毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等金属矿物。 中国具有代表性的石英脉型黑钨矿床主要有江西西华山钨矿、茅坪钨矿、大吉山钨矿、浒坑钨矿、盘古山钨矿、漂塘钨矿(木梓园和漂塘矿区)、新安子钨矿、荡坪钨矿、

17、荡坪矿区、樟东坑和九龙脑矿区)、石雷钨矿、铁山垅钨矿、下垄钨矿和广东锯板坑钨矿、梅子窝钨矿、棉土窝钨矿、石人嶂钨矿等。5.3斑岩型钨矿床 斑岩型钨矿床的矿石品位一般较低，储量大，埋藏浅，往往伴生钼、锡等其他金属元素。钨矿化多以细脉发育在浅成或超浅成侵入体及其围岩中。与钨矿化有关的斑岩主要是花岗闪长斑岩、二长斑岩、花岗斑岩、石英斑岩等。矿化主要分布在岩体内，有的产在斑岩体与围岩接触带，个别产在围岩中。矿化呈细脉浸染状，品位低，规模大，常有辉钼矿伴生，矿体产出浅，围岩蚀变具有分带现象。矿化呈浸染状、网脉状和细脉状，矿体呈似层状、透镜状及不规则状，与围岩无明显界线。矿石中金属矿物有白钨矿、黑钨矿、辉

18、钼矿、黄铜矿、闪锌矿、辉铋矿、黄铁矿等。 此外，在斑岩型钨矿区内，常伴生有含钨爆破角砾岩，矿石中重要金属矿物是黑钨矿、辉钼矿，其次有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等。矿体主要产在爆破砾岩体内，也有的产在角砾岩体围岩构造裂隙中，形成钨矿脉。这类矿床品位较富，但规模较小。 中国具有代表性的斑岩型钨矿矿床主要有安徽东源钨钼矿、广东莲花山钨矿床、福建行洛坑矿床、江西阳储岭钨矿床等。5.4云英岩型钨矿床 该类型矿床产于花岗岩类岩体上部及项部硬砂岩、砂岩和页岩层中，花岗岩围岩中常见钾长石化和云英岩化蚀变现象。同一矿床中，有时可同时存在矽卡岩型、石英脉型和云英岩型矿石，如湖南锡田钨锡多金属矿的矿床类型主要为矽卡岩型

19、，其次为破碎带蚀变岩型和云英岩一石英脉型。 云英岩型钨矿床可分为黑钨矿一云英岩型矿床和白钨矿一云英岩型矿床，金属矿物一般为黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、锡石、黄铁矿、毒砂等，非金属矿物为石英、白云母、黑云母、萤石、长石、绿泥石、电气石、黄玉、独居石等。该矿床矿化作用一般为高温热液作用。 国外著名的矿山有哈萨克斯坦阿克沙套云英岩型大型钨钼矿床。中国具有代表性的该型矿床主要有江西荡坪钨矿九西矿区云英岩型钨矿床、湖南大坳地区云英岩蚀变体型钨锡矿床、湖北通城大坪钨矿、江西洪水寨云英岩型钨矿等。5.5其他类型钨矿床 除上述类型钨矿床以外，还有沉积型和沉积变质型、伟晶岩型、角砾岩型、砂积型、冲积砂矿型、岩筒型、

20、热泉型矿床、卤水一蒸发盐型等钨矿床。奥地利的米特希尔钨矿和美国加利福尼亚东南部的瑟尔斯湖卤水钨矿是两个具有独特地质特征的钨矿床，其中瑟尔斯湖卤水钨矿是美国最大的钨的潜在资源，它们均属于与海底火山活动有关的层状矿床。六、钨矿成矿理论的研究1.我国钨矿成矿特点及规律6.1.1多元成矿特点 钨矿床的生成环境和产出部位繁杂多变，几乎遍及各个重要地史阶段和不同性质的构造单元。多元成矿体现于成矿物质的多来源（岩源、层源、混合源、壳源、壳幔混源等）；含矿建造的多层位(元古宇、震旦系、寒武系奥陶系、泥盆系石炭系、上侏罗统)；成矿作用的多期性；成矿环境的多样性；以及钨元素地球化学的多种适应性，如在岩浆阶段、岩浆

21、热液、各种矿化流体、变质作用及表生作用中，均可活化、迁移，在有利的构造条件下富集成矿。6.1.2矿床类型多样 除现代热泉沉积和含钨热卤水矿床外，几乎世界上所有已知的钨矿成因类型，中国都有。成矿温度可从气化高温到低温阶段，成矿物质来源有岩控、层控以及多源复成钨矿，产状形态上有脉型，整合于沉积建造的层型，沿花岗岩和碳酸岩盐接触带形成的不规则矽卡岩带型等类型。地层沉积建造是供矿、容矿的基本因素之一，不同的容矿建造机制分别控制形成不同类型的钨矿。不同的构造-岩浆机制，形成各具特征的矿床类型。6.1.3围岩蚀变多样 平面上和剖面上有相似的分带现象。同一矿田或矿床中，形成多型矿床（矿体）的特点，如石英脉-

22、岩体（细脉）浸染型、石英脉-矽卡岩型、石英脉-层控型、石英脉-斑岩型等，如湖南柿竹园钨矿，有岩体内云英岩型-矽卡岩型、叠加于矽卡岩之上的网脉型云英岩及大理石中的网脉型-石英脉型矿床；瑶岗仙钨矿床有岩体内浸染型、石英大脉型、细网脉型、云英岩型、花岗伟晶岩型和矽卡岩型矿床。6.1.4矿床高度集中分布和成群成带分布 南岭是中国钨矿最密集的成矿区，尤其是赣南、湘南、粤北地区的钨矿床更是高度集中分布，而且是成群成组的出现。每个矿区的含钨石英脉成群成带的产出。如赣南的西华山、大吉山，湘南的瑶岗仙，粤北的锯板坑、梅子窝、石人嶂等特大型、大中型钨矿床中的矿脉，均是成群成带的分布。这种成群成带的分布规律，对找矿

23、、勘探、开发具有重要指导作用。2中国钨矿床成因划分 我国钨矿的分类，主要在岩浆一元论的基础上，以成矿物理化学条件为准绳，强调温度、压力和距离岩体的位置。60 年代中期以后，逐步认识到成矿物质的多源化、成矿作用的多样化、成矿时代的多期化，以及多种机制联合控矿的特征。6.2.1 成矿物质的多源性 岩源和层源，自源与它源之别。按成矿温度，有汽化高温至低温的热液矿床；按成矿物质来源，有层源的层控钨矿床与来自岩源的岩控钨矿床以及多源复合矿床；按矿床产状形态类型，有各种形式的脉型，沿花岗岩体与碳酸盐质围岩接触带产出的不规则带型(夕卡岩)， 沿成矿花岗岩产状形态产出的细脉-浸染岩体型等矿床；按矿物元素组合，

24、 有W-(Sn、Bi、Mo)，W-Be，W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta，W-Au-Sb，W-Li，W-Cu-Fe，W-REE等矿床。6.2 .2成矿条件的多样性 钨矿床的成矿条件，具有地层、构造、岩浆岩多种因素及其复合控矿特点。碳酸盐岩建造形成矽卡岩或似矽卡岩型钨矿，硅铝质建造则产生交代岩或角岩，形成岩体浸染型、细脉浸染型、脉型、角砾岩筒型钨矿床。壳幔混源型岩浆可形成斑岩型、角砾岩筒型钨矿，壳源型岩浆形成脉型或矽卡岩型钨矿。6.2.3 成矿作用的多因性 主要是矿液性质、成矿环境、围岩条件等。成矿与壳源改造花岗岩类侵入体的关系密切，矿体多产于岩体内外接触带，以岩体内为主，受岩体内

25、构造裂隙控制，沿裂隙充填呈脉状、似脉状，有的产在岩体顶部顶板的围岩中。7、 钨矿的五层楼+地下室找矿模型 赣南具“世界钨都”之称，特别是易识别、易选的石英脉型钨矿床闻名遐尔。近20年来，在开采开发石英脉型钨矿的同时，人们也发现了一种新的钨矿类型，即八仙脑式的破碎蚀变岩带一石英脉复合型钨矿。通过对八仙脑钨矿成矿特征的研究，提出了“五层楼+地下室”的找矿新模型，以期对该区的新一轮钨多金属矿找矿有所启迪与帮助。该模型已经对老庵里、金银庵等大、中型钨矿的勘探起了重要的指导作用。 赣南粤北脉钨矿床的“五层搂”模式，闻名天下。1966年，以国家科委在江西省大余县木梓园召开的钨矿地质现场会为标志，我国地质学家总结形成了脉钨矿床“五层楼”模式，开创了模式找钨的先河，为隐伏矿的寻找提供了理论支持，使赣南钨矿找矿由单一大脉迈向细脉标志带一细脉带一混