分享

钨的用途

 俯仰之间111 2015-07-21

钨在钢铁工业中是重要的合金元素,能提高钢的强度、硬度和耐蚀性。含钨的硬质合金(碳化钨),硬度大、耐磨、耐蚀和耐热,用于制造钻头、刀具和耐高温的零件等。含钨60%~90%的钨铜(或钨银)合金是优良的接触材料,可用作电键、刀形开关、断路器及点焊电极等。钨镍铜合金可作  和  射线的防护屏。在火箭发动机中,由钨和钨渗铜(银)制成的不甘落后冷却喷管能耐3127℃的高温和承受高压、高招应力。高密度钨合金是穿甲弹的重要材料,在保龄球、标枪等运动器具上也有应用。在照明及电子工业上作发光材料发射电极和  射线阴极靶。还可作高温电阻炉加热体。钨和钨铼(26%)合金所组成的热电偶,可测量温度范围从室温到2835℃。二硒化钨可作自身润滑轴承的润滑剂,其润滑温度范围为-217~350℃。钨的化合物颜料经久耐用。

     在中国已探明钨矿储量有21个省、自治区、直辖市。其中保有储量在20万t以上的有8个省区,依次为湖南179.89万t、江西110.09万t、河南62.85万t、广西34.92万t、福建30.67万t、广东23.02万t、甘肃22.29万t、云南21.66万t,合计485.39万t,占全国钨保有储量的91.7%(以1996年底全国钨矿保有储量统计)。
    从中国大行政区分布来看,依次:中南区占全国钨储量的58.2%,居首位,其次是华东区占28%、西北区占4.3%、西南占4.1%、东北区占3.2%、华北区占2.2%。
    在三大经济地区钨矿储量分布的比例:东部沿海地区占17.1%、中部地区占75.1%、西部地区占7.8%。全国大中型、超大型钨矿分布及其储量和矿区开发利用情况见图

 图一:已经采光的黑钨矿

 钨的用途

图二:中国钨矿分布图

钨的用途

中国钨矿主要产地一览表:

钨的用途钨的用途钨的用途

 

在旧中国尽管有丰富的钨矿资源,但没有大中型选厂,也没有大中型的钨矿冶炼和硬质合金工业,只是在1943年以前,日本侵华时曾在大连大华电气冶金工厂生产少量的硬质合金,日本投降后只留下一片废墟。

    新中国成立后,钨业在拥有丰富的资源基础上,经过40多年来的发展、建设,形成了从矿山到硬质合金生产的完整工业体系。现拥有县属以上的国有矿山约90个,其中统配矿山30多个,选厂有43座,钨中间制品生产企业有100多个。

    钨矿山是钨业生产的基础。根据我国钨矿产地的分布和开发条件,已形成赣、湘、粤三大钨业生产基地,主要集中在赣南、湘南、粤北地区。此外,在闽、桂、滇、甘等省区也有相当规模的矿山以及若干省区的一批地方小型钨矿山。

    江西钨矿生产基地,由11个大中型直属统配矿山组成,即大吉山、西华山、盘古山、岿美山、浒坑、铁山垅、画眉坳、漂塘、荡坪、下垅、小龙以及一些地方企业矿山。其中,大吉山、西华山、岿美山在50年代末期已建成3座大型选厂,并经近年来技术改造,成为现代化的大型选厂,其他为中小型选厂,有的选矿技术及生产工艺也较先进。这11个大中型钨矿山,都是五六十年代建成的,是我国钨业矿山的主体和基础,综合采选能力534.9万t,钨精矿生产能力17080t/a,产量占全国统配矿山钨精矿产量的60%,为我国钨业的发展,特别是在50年代向原苏联出口钨砂换取国家急需机械设备等起到了重要作用。

    湖南钨矿生产基地,由直属统配矿山柿竹园、香花岭、湘东(邓阜仙)、瑶岗仙、川口和非直属统配矿山湘西等钨矿山组成,还有很多地方企业矿山。

    广东钨矿生产基地,由直属统配矿山韶关精选厂、莲花山、南山、锡山、粤东有色公司、东江有色公司、粤北有色公司、锯板坑、鸡笼山、棉土窝、红岭等矿山以及地方企业矿山所组成。
    此外,广西平桂矿务局、湖北大冶有色金属公司、云南锡业公司也有一些统配矿山(主要是伴生钨矿)。甘肃塔儿沟白钨矿床规模较大,近年来又发现一些规模可观的钨矿,今后在西北地区有可能形成一个西北钨矿生产基地。

    钨冶炼与硬质合金及钨中间制品生产企业的布局。五六十年代,在建成的大型株洲硬质合金厂和大型自贡硬质合金厂的基础上,先后又建成一批中小型钨冶炼厂(车间),如广州红心化工厂钨冶炼车间、赣州有色冶炼厂钨冶炼车间、陕西钢厂钨冶炼车间、南宁铝厂钨冶炼车间以及吉林冶炼厂和南昌硬质合金厂等,使中国钨冶炼能力进一步扩大,布局较合理。目前,钨中间制品企业有100多个,其中有代表性的企业见表。

中国主要钨中间制品生产企业:

钨的用途

 

中国钨矿选矿与加工

钨矿石含钨量低,必须经过选矿富集成精矿才能作为冶炼的原料。按矿石类型钨选矿分为黑钨矿选矿和白钨矿选矿两大类型。我国现阶段开采的以石英脉型黑钨矿为主,占采出矿石量的90%以上。因此,在原统配钨矿山中的43座钨选厂中,黑钨选厂有37座。

    钨矿的主要选矿方法有手选、重介质选、重选、浮选、磁选和电选等方法。黑钨矿以重选为主,白钨矿以浮选为主。我国黑钨矿多数是易选矿石类型,而白钨矿矿石组成复杂,多数属难选矿石,加之品位低,因而未能大量开发。此外,还有钨矿石氧化物钨华等目前也尚未回收利用。

    钨矿选矿方法,除上述采用的常规选矿方法之外,针对矿石组成复杂,共伴生元素繁多的难选物料,采用选—冶联合流程,但这一方法目前处于试验研究阶段,尚未工厂化。

    中国钨矿的选矿,选厂大规模工厂化起步于1952年在大吉山钨矿建立125t/d的重力选矿厂,50年代后期,由原苏联米哈诺布尔(Механобр)研究设计院为大吉山、西华山和岿美山钨矿设计的3座大型钨矿选厂相继建成投产。40多年来,在生产实践中不断总结经验,并吸收国外选矿先进技术,经过不断改进,使选矿工艺流程日臻完善,选矿技术经济指标达到了世界先进水平。如具有代表性的南昌有色金属公司的钨矿选矿指标,尽管近10年来在原矿品位逐年下降的情况下,钨矿的回收率仍保持在84%以上的高水平,精矿品位(WO3)66.7%~68.9%(达到一二级钨精矿国家标准:WO3含量不小于65%),原矿品位(WO3)0.25%~0.27%,尾矿品位(WO3)0.036%~0.046%。

    选矿试验是评价矿床是否有商业开采价值的重要依据之一。因此,在详查和初期阶段应进行矿石可选性试验,对矿床物质成分复杂的大型、超大型矿床和没有选矿实践的新矿石类型,应做实验室规模的扩大试验。必要时工业部门还应做半工业试验或工业试验。在做选矿试验之前,地质勘探单位应做好矿石物质成分研究,查明有益有害元素赋存状态,鉴定矿物种类,矿石结构构造、嵌布粒度特性,为选冶试验制定合理工艺流程提供基础资料。

    钨的冶炼有火法和水法冶炼两种。冶炼时使用黑钨精矿或白钨精矿,但由于冶炼工艺流程各不相同,因此矿床既有黑钨矿又有白钨矿时,要分别圈定矿体,各自计算出储量。当矿石中黑钨矿、白钨矿共生在一起,要分别选出黑钨精矿和白钨精矿,以便分别冶炼。

    作为钨的冶炼矿物原料钨精矿,含WO3应达到或大于65%。经火法冶炼成钨铁合金(含W>70或>65%);经水法冶炼成正钨酸钠,仲钨酸铵或钨酸钙等。最后,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。

 

中国钨矿山开采

中国钨矿开采主要是地下开采,露天开采仅是少量的地表砂矿。地下开采的钨矿床,由于大多数位于高山峻岭之中,其地形适于平窿、溜井或平窿、辅助竖井、溜井联合开拓。地表主要工业设施多布置在主平窿附近。主平窿以下则有盲竖井或盲斜井开拓,个别矿山用明竖井开拓。主平窿以上中段高度不一,一般为30~70m,主平窿以下一般为50m。中段低、采准比大,作业条件好,回采率高;中段高,采准比小,作业条件差,丢失矿量多,回采率低。为适应矿脉变化复杂、采深增加地应力加大及开采条件变坏等特殊情况,局部区段加开副中段(盲中段),不少矿山生产实践证明,这种办法切实可行。

    目前,中国县属以上的国有钨矿山约90家,其中原中国有色金属工业总公司直属的钨矿山企业有18家(简称中央直属矿山,下同),大部分集中在赣、粤、湘三省。钨矿山生产矿石量总能力约达870万t/a。全国坑下开采出矿品位(WO3):1991年为0.2%,1996年为0.32%;采矿损失率:1991年为15.67%,1996年为10.57%;矿石贫化率:1991年为22.46%,1996年为56.9%。

    中国主要钨矿山的开拓、采矿方法及采矿能力见表:钨的用途

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多