鉬礦礦業(yè)簡(jiǎn)史

世界上第一個(gè)開(kāi)發(fā)的鉬礦是挪威王國(guó)的克納本(Knaben)礦床。該礦于1885年開(kāi)始開(kāi)采，由于當(dāng)時(shí)對(duì)鉬的需求量很小，礦山時(shí)采時(shí)停。19世紀(jì)后半期，鉬才首先在美國(guó)開(kāi)始工業(yè)生產(chǎn)，年產(chǎn)量?jī)H幾噸。20世紀(jì)以來(lái)，由于對(duì)鉬的需求逐年增加，鉬礦開(kāi)采也逐年擴(kuò)大，世界上鉬的年產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，第一次世界大戰(zhàn)前夕增到100t左右，至30年代后期達(dá)1萬(wàn)t，70年代末期達(dá)到10萬(wàn)t。

我國(guó)鉬礦首先發(fā)現(xiàn)于清朝末年，始采于第一次世界大戰(zhàn)前夕。當(dāng)時(shí)主要開(kāi)采的是閩浙沿海一帶的一些脈型鉬礦和華南一些伴生有鉬的脈型鎢礦。抗日戰(zhàn)爭(zhēng)末期，遼寧楊家杖子鉬礦遭到日本侵略者的掠奪式開(kāi)采。解放前年產(chǎn)量才幾噸，最多也就十余噸。解放后，為了滿足我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的需要，先后建立起頗具規(guī)模的三大鉬業(yè)基地(遼寧楊家杖子，陜西金堆城，河南欒川)以及若干中小型礦山，許多銅礦和鎢礦也回收伴生的鉬，從而使我國(guó)鉬精礦的年產(chǎn)量躍入世界先進(jìn)行列。

鉬礦化驗(yàn):鉬的測(cè)定可用重量法、容量法、比色法、極譜法、原子吸收分光光度法、X-射線光譜法和光譜法等。由于礦石中鉬的含量一般均較低，多采用比色法測(cè)定，催化極譜法也有采用。應(yīng)用最廣的是硫氰酸鹽比色法，即在酸性溶液中將鉬(Ⅵ)還原為鉬(Ⅴ)，鉬(Ⅴ)與硫氰酸鹽形成橙紅色的絡(luò)合物進(jìn)行比色?？稍谙跛峄蛄蛩崛芤褐?，用相應(yīng)的弱還原劑如氯化亞錫、硫脲還原。此法簡(jiǎn)便，迅速，干擾元素少，穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高。較高含量鉬可用差示光度法，微量鉬也可用乙酸乙酯等萃取比色。

測(cè)定高含量鉬(鉬精礦)，可采用重量法和容量法。重量法有鉬酸鉛法，安息香肟法和8-羥基喹啉法等。其中鉬酸鉛法，干擾元素較多，手續(xù)繁復(fù)，但沉淀時(shí)的酸度范圍寬，鉬酸鉛組成穩(wěn)定，因而準(zhǔn)確性高，在生產(chǎn)中被普遍采用。安息香肟法的干擾元素較少，但沉淀鉛組成穩(wěn)定，因而準(zhǔn)確度高，在生產(chǎn)中被普遍采用。

質(zhì)量規(guī)格及化學(xué)成分

根據(jù)GB3200-89鉬精礦的技術(shù)條件，共分三個(gè)品級(jí) 九個(gè)品種鉬精礦質(zhì)量規(guī)格

輝鉬礦存在著多型，實(shí)驗(yàn)表明，其多型的出現(xiàn)與形成溫度有關(guān)，2H型的輝鉬礦形成溫度高于3R型的輝鉬礦。溫度由低到高形成非晶質(zhì)MoS2→膠體MoS2→3MoS2→2HMoS2。測(cè)溫資料說(shuō)明輝鉬礦形成溫度有較寬的區(qū)間，可自相當(dāng)高溫直到相對(duì)較低的溫度，而大量形成于高至中溫階段。在熱液作用下，MoS2在較酸性條件下沉淀，即輝鉬礦在酸性條件下最為穩(wěn)定，當(dāng)溶液轉(zhuǎn)向中性時(shí)，鉬變?yōu)榭扇艿牧虼f酸鹽和鉬酸鹽而再活動(dòng)。在低溫和常溫條件下，Mo4+在強(qiáng)酸性還原環(huán)境中生成膠硫鉬礦(MoS2)，它氧化后的產(chǎn)物是藍(lán)鉬礦(Mo3O8·nH2O)。外生作用中，鉬呈Mo6+，具較強(qiáng)的活動(dòng)性。它與鈾相似，在接近中性或偏堿性的氧化與還原的過(guò)渡環(huán)境中穩(wěn)定，由此生成多種含鈾的鉬酸鹽礦物，如鉬鈾礦[(UO2)MoO4·4H2O]，鉬鈣鈾礦[Ca(UO2)3(MoO4)·(OH)2·11H2O]等。鐵鉬華[Fe2(MoO4)3·nH2O]是硫化礦石在酸性條件下(pH=3~5)形成的常見(jiàn)礦物。彩鉬鉛礦是含鉬的鉛鋅礦在中性條件下的產(chǎn)物。

錸與鉬的離子半徑相近，故經(jīng)常置換鉬而富集于輝鉬礦中，成為工業(yè)用錸的主要來(lái)源。輝鉬礦中的錸含量往往與輝鉬礦中3R型含量及成礦溶液中的錸含量有關(guān)。

鉬在地殼中的元素豐度約為1×10-6，在巖漿巖中以花崗巖類含鉬最高，達(dá)2×10-6。鉬在地球化學(xué)分類中，屬于過(guò)渡性的親鐵元素。在內(nèi)生成礦作用中，鉬主要與硫結(jié)合，生成輝鉬礦。其他較常見(jiàn)的含鉬礦物還有鐵鉬華([Fe3+(MoO4)8·8H2O])，鉬酸鈣礦(CaMoO4)，彩鉬鉛礦(PbMoO4)，膠硫鉬礦(MoS2)，藍(lán)鉬礦(Mo3O8·nH2O)等。

輝鉬礦(MoS2)是自然界中已知的30余種含鉬礦物中分布最廣并具有現(xiàn)實(shí)工業(yè)價(jià)值的鉬礦物。輝鉬礦為鉛灰色，與石墨近似，有金屬光澤，屬六方晶系，晶體常 呈六方片狀，底面常有花紋，質(zhì)軟有滑感，片薄有撓性。比重4.7~4.8，硬度為1~1.5 ，熔點(diǎn)為795℃，MoS 2 劃在陶瓷板上的條痕為淺綠灰色或淺綠黑色，加熱至400~500℃時(shí)MoS 2 很容易氧化而生成MoS 3 ，硝酸和王水都能使輝鉬礦(MoS 2 )分解。輝鉬礦MoS 2 用于生產(chǎn)鉬鐵合金、金屬鉬、鉬酸鈣、鉬酸銨、潤(rùn)滑劑等。

在冶金工業(yè)中，鉬作為生產(chǎn)各種合金鋼的添加劑，或與鎢、鎳、鈷，鋯、鈦、釩、錸等組成高級(jí)合金，以提高其高溫強(qiáng)度、耐磨性和抗腐性。含鉬合金鋼用來(lái)制造運(yùn)輸裝置、機(jī)車、工業(yè)機(jī)械，以及各種儀器。某些含鉬4%~5%的不銹鋼用于生產(chǎn)精密化工儀表和在海水環(huán)境中使用的設(shè)備。含4%~9.5%的高速鋼可制造高速切削工具。鉬和鎳、鉻的合金用于制造飛機(jī)的金屬構(gòu)件、機(jī)車和汽車上的耐蝕零件。鉬和鎢、鉻、釩的合金用于制造軍艦、坦克、槍炮、火箭、衛(wèi)星的合金構(gòu)件和零部件。

金屬鉬大量用作高溫電爐的發(fā)熱材料和結(jié)構(gòu)材料、真空管的大型電極和柵極、半導(dǎo)體及電光源材料。因鉬的熱中子俘獲截面小和具高持久強(qiáng)度，還可用作核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料。

在化學(xué)工業(yè)中，鉬主要用于潤(rùn)滑劑、催化劑和顏料。二硫化鉬由于其紋層狀晶體結(jié)構(gòu)及其表面化學(xué)性質(zhì)，在高溫高壓下具良好的潤(rùn)滑性能，廣泛用作油及油脂的添加劑。鉬是氫制法脫硫作用及其他石油精煉過(guò)程中的催化劑組分，用于制造乙醇、甲醛及油基化學(xué)品的氧化還原反應(yīng)中。鉬桔色是重要的顏料色素。鉬的化學(xué)制品被廣泛地用于染料、墨水、彩色沉淀染料、防腐底漆中。

鉬的化合物在農(nóng)業(yè)肥料中也有廣泛的用途。

鉬在我國(guó)儲(chǔ)量居世界前列，陜西省華縣金堆鎮(zhèn)、遼寧葫蘆島、吉林、山西、河南、福建、廣東、湖南、四川、江西、甘肅、內(nèi)蒙等省均有鉬礦，且儲(chǔ)量大，開(kāi)發(fā)條件好，產(chǎn)量在全國(guó)占有重要地位。具有工業(yè)價(jià)值的鉬礦物主要是輝鉬礦(MoS 2 ),約有99%的鉬礦是以輝鉬礦(MoS 2 )狀態(tài)開(kāi)采出來(lái)的。我國(guó)鉬精礦主要對(duì)俄羅斯、日本以及西方國(guó)家出口。

2011年7月21日，安徽省地礦局所屬313地質(zhì)隊(duì)勘查的金寨縣關(guān)廟鄉(xiāng)沙坪溝鉬礦勘查報(bào)告通過(guò)安徽省礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心評(píng)審，儲(chǔ)量達(dá)220萬(wàn)噸以上，居亞洲第一，世界第二，潛在資源價(jià)值超過(guò)6000億元，這是安徽省發(fā)現(xiàn)的唯一特大世界級(jí)金屬礦床，終結(jié)大別山安徽境內(nèi)無(wú)大型金屬礦的歷史。

2010年6月7日，記者從河南省地礦局獲悉，局屬第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì)在信陽(yáng)光山縣千鵝沖發(fā)現(xiàn)一特大鉬礦床，鉬金屬量約60萬(wàn)噸，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過(guò)2000億元。

千鵝沖礦區(qū)位于光山縣河棚鄉(xiāng)，往北至光山縣34千米。地理坐標(biāo):

東經(jīng):113度43分～113度45分;

北緯:31度47分～31度49分

面積:11.6平方千米。

千鵝沖鉬礦共圈定3個(gè)主要鉬礦體，除已探明的60萬(wàn)噸特大型鉬礦體外，還有兩個(gè)礦體正在勘探中。

專家介紹，千鵝沖鉬礦單個(gè)礦體資源儲(chǔ)量居全國(guó)第一，該成果的提交，使大別山北麓探明的鉬資源總量躋身全國(guó)前列。他們還認(rèn)為，千鵝沖特大型鉬礦的提交，不僅為信陽(yáng)作為全省的鉬業(yè)基地奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而且將改變我省鉬工業(yè)發(fā)展格局。

我國(guó)現(xiàn)已查明的229處鉬礦區(qū)中，經(jīng)過(guò)勘探的大約占1/3。鉬礦床地質(zhì)勘探是為礦山建設(shè)設(shè)計(jì)在確定礦山生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案、開(kāi)采開(kāi)拓方案、礦山總體布置和礦山建設(shè)遠(yuǎn)景規(guī)劃，以及對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)等礦床開(kāi)采技術(shù)條件，礦石選冶性能等方面提供必需的地質(zhì)資料，因此它是在鉬礦床(區(qū))經(jīng)過(guò)普查、詳查地質(zhì)工作之后，對(duì)礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)等開(kāi)采技術(shù)條件，以及對(duì)礦石加工技術(shù)性能、綜合利用、礦區(qū)外部建設(shè)條件等做出初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)說(shuō)明是可行的，才進(jìn)行勘探工作。

鉬礦區(qū)的勘探，首先是要根據(jù)礦體規(guī)模、形態(tài)、厚度穩(wěn)定程度、構(gòu)造破壞程度和礦石主要組分分布的均勻程度確定勘探類型。然后根據(jù)勘探類型確定勘探手段和勘探工程間距。1983年地質(zhì)礦產(chǎn)部和冶金工業(yè)部制定的"鉬礦地質(zhì)勘探規(guī)范"將鉬礦床的勘探類型分為四類:

1)第Ⅰ勘探類型:礦體延展規(guī)模巨大、形態(tài)簡(jiǎn)單、厚度穩(wěn)定至較穩(wěn)定、構(gòu)造破壞很小，礦石主要組分分布較均勻。屬于本類型的礦床有陜西金堆城、河南三道莊等。

2)第Ⅱ勘探類型:礦體延展規(guī)模多為中等、形態(tài)復(fù)雜、厚度較穩(wěn)定至不穩(wěn)定、構(gòu)造破壞和巖脈穿插影響小至大、礦石主要組分分布不均勻至很不均勻。屬于本類型礦床的有遼寧楊家杖子、黑龍江五道嶺、湖南寶山等。

3)第Ⅲ勘探類型:礦體延展規(guī)模多屬大型、形態(tài)較簡(jiǎn)單、厚度較穩(wěn)定、構(gòu)造和巖脈破壞小、礦石主要組分分布較均勻至不均勻。屬于本類型的礦床有河南上房溝。

4)第Ⅳ勘探類型:礦體延展規(guī)模小至中等、礦體形態(tài)復(fù)雜至很復(fù)雜、厚度不穩(wěn)定至很不穩(wěn)定、構(gòu)造破壞或巖脈穿插影響大至很大、礦石主要組分分布很不均勻至極不均勻。屬于這一勘探類型的礦床有吉林石人溝。

純鉬絲用于高溫電爐和電火花加工還有線切割加工;鉬片用來(lái)制造無(wú)線電器材和X射線器材;合金鋼中加鉬可以提高彈性極限、抗腐蝕性能以及保持永久磁性等。鉬是植物生長(zhǎng)和發(fā)育中所需七種微量營(yíng)養(yǎng)元素中的一種，沒(méi)有它，植物就無(wú)法生存。動(dòng)物和魚(yú)類與植物一樣，同樣需要鉬。

一、單一鉬礦石

如遼寧楊家杖子鉬礦、陜西的金堆城鉬礦、河南的欒川鉬礦、汝陽(yáng)鉬礦、夜長(zhǎng)坪鉬礦、吉林的大黑山鉬礦、蘭家溝鉬礦、黃山鉬礦和青田鉬礦等都屬單一鉬礦石。

二、銅鉬礦石

礦石中輝鉬礦與各種銅的硫化礦物共生，如德興銅礦、寶山銅礦、小寺溝銅礦、臨江銅礦和閑林埠銅礦等。金堆城也屬于這一類。

三、鎢鉬礦石

礦石中輝鉬礦與鎢礦共生，其中與黑鎢礦共生的有漂塘鎢礦、管坑鎢礦、汶水鎢礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦和棉圖窩鎢礦等;與白鎢礦共生的礦有欒川鉬礦、柿竹園鎢鉬礦等。

四、碳質(zhì)銅鉬礦石

這種礦石在國(guó)外也很常見(jiàn)，礦石中含有機(jī)碳和碳質(zhì)頁(yè)巖。金口嶺的輝鉬礦與含碳硅質(zhì)頁(yè)巖共生，這種碳巖為黑色，致密、塊狀、質(zhì)堅(jiān)，含碳2.94%，密度為2.73g/m，碳質(zhì)呈分散狀態(tài)存在，不與礦物組合。碳質(zhì)頁(yè)巖由顯微晶制石英、細(xì)小碳質(zhì)顆粒、少量鐵氧質(zhì)點(diǎn)、泥質(zhì)綠泥石組成，碳粒粒徑為0.0017~0.064。碳質(zhì)頁(yè)巖與輝鉬礦等具有可浮性，因此要進(jìn)行碳鉬分離。

五、釩鈾鉬礦石

鉬在該礦石中呈次顯微晶賦存，顆粒粒徑及其細(xì)小，難浮選。碳質(zhì)釩鈾鉬礦含碳為15%~25%，是當(dāng)?shù)厝罕姛G的顏料。這種礦石十分難選，只能用化學(xué)選礦。

銅鉬礦石是鉬的主要來(lái)源之一，而智利、美國(guó)、加拿大、秘魯、墨西哥以及蘇聯(lián)，則是從銅鉬礦石中回收鉬精礦的主要國(guó)家。國(guó)外的實(shí)踐表明、近年開(kāi)采的銅鉬礦床，其最低銅品位為0.2~0.3%，最低鉬品位為0.01~0.011%。

我國(guó)鉬儲(chǔ)量非常豐富，鉬金屬儲(chǔ)量?jī)H次于美國(guó)，居世界第2位。世界七大鉬礦中，我國(guó)的金堆城、欒川、大黑山都榜上有名。 目前已知的鉬礦物大約有20多種，但其中具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的僅有四種，即輝鉬礦(MoS2)、鉬酸鐵礦、鉬酸鈣礦和鉬酸鉛礦。所有鉬礦物中，工業(yè)價(jià)值最高的是輝鉬礦，分布也最廣，約有99%的鉬呈輝鉬礦的形式存在，占世界開(kāi)采量的90%以上。