白钨矿的化学组成: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主要矿石矿物。成分中钨可部分被钼成类质同象替代。
一、白钨矿的晶体化学
白钨矿的化学组成: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。
二、白钨矿的晶体结构
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)。
三、白钨矿的产状与组合
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,有油脂光泽。加热或经紫外线照射,略呈紫色。是炼钨的主要原料。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于矽卡岩矿床中,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。
四、白钨矿的应用
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。