金 属 钨 的 综 合 概 述

金属钨生产的概述
李相良
（中南大学冶金科学与工程学院冶金0304班）
摘要：我国是钨资源大国，钨也是重要的战略资源。

本文就钨的资源、工业现状、生产工艺和市场做了简要的介绍，希望对我国钨工业的发展能起到一定的帮助。

关键词：钨，钨资源，工业现状，生产工艺，市场
Abstract:Our country is rich in tungsten resource and tungsten is important strategic resource. This text gives brief introduce about tungsten resource, industrial present condition, produce technics and market. I hope this text could give the development of tungsten industry a certain help.
Keywords:tungsten, tungsten resource , industrial present condition, produce technics,market
1.1资源概况
1.1.1 世界钨资源
钨是显著的亲石亲氧元素，地壳中主要以钨酸盐形态富集于花岗岩接触变质带内，沉积层内的含量比较少，在许多矿床内钨或多或少的与铜、锝、铋、锑或钼等矿物共生，而钨本身很少呈硫化物存在[1]。

已知的含钨矿物中有20中，其中主要者及其性状列于表1-1。

表1-1 钨的主要矿物及性状
名称化学组成比重硬度颜色W O3，%
黑钨矿（Fe、Mn）W O47-7.5 4.5-5.5 黑、赤褐69-78
白钨矿Ca WO4 5.9-6.1 4.5-5 白、褐、绿71-80
钨铅矿Pb WO48 3 绿、褐、灰黄51
斜钨铅矿Pb WO4— 2.5 褐黄49
钼钨铅矿3PbWO4 ·PbMoO47.5 3.5 褐黄21-28
硫钨矿W S27.4 2.5 暗灰—
钨华W O3 ·H2O 7.5 2.5 黄、黄绿71-86 钼钨钙矿Ca(Mo、W)O4 4.4 3.5 黄10
高铁钨华Fe2O3·WO3·6 H2O ——黄43-46
铜白钨矿CaCu WO4— 4.5 绿76-80
钨铋矿Bi2O3·WO3——黄—
具有工业价值的只有黑钨矿和白钨矿。

世界钨储量的主要分布见表1-2
表1-2 世界钨储量分布（2000年）万吨
1.1.2我国钨资源[2]
我国是钨的资源和生产大国，其开发利用有着较为悠久的历史。

钨矿资源属战略储备源.是我国的优势矿种(属国家保护的矿种之一)。

我国钨资源的主要特点有：
（1）我国钨矿资源丰富，分布广泛，在全国22个省(区)均有分布。

我国主要的钨矿床较集中分布在华南地区，尤其集中在南岭东西纬向构造带上;其次分布在祁连山地槽系和秦岭褶皱系至大别山淮阳地区。

我国各省区的钨储量见表1-3
表1-3 我国钨储量（WO3）分布
（2）我国钨矿床主要有以黑钨矿为主的黑钨矿床、以白钨为主的白钨矿床和以黑、白钨共生的混合钨矿床。

黑钨矿床为我国日前开采的主要对象。

（3）我国钨矿储量虽大，但品位低，难选矿石占相当比重。

据统计，我国钨矿储量中白钨矿储量占70. 2%，黑白钨混合矿储量占2. 6%，黑钨矿储量仅占27.2%。

白钨矿和黑白钨混合矿大部分为组分复杂、有用矿物嵌布粒度细、选矿难度大的矿石、原矿品位>0. 5%仅占总储量的20%, 而品位小于0. 5%占80%。

（4）我国钨矿共生及伴生组分较多，己知所含的化学元素多达70余种。

主要有Sn,Mo,Bi,Cu,Pb,Zn ,Be ,Sb ,Au ,Ag ,Li ,Nb ,Ta ,S ,As ,F ,B以及RE等。

据统湖南、江西、广东三省钨矿床的WO3与Sn、Bi ,Mo ,Cu ,Pb ,Zn 6种主要伴生金属的总储量比例约为1：1. 1，伴生金属总储量大于钨的储量。

日前，这6种主要伴生金属不同程度地得到综合利用。

（5）我国目前主要开采的黑钨矿资源，产量占90%左右，多为急倾斜的薄矿，具有质量好、易采、易选的资源优势，且相对集中于华南地区，交通、气候等自然条件较优越便于开发利用。

1.1.3白钨资源
在钨储量构成中，以白钨矿储量居多，储量87.76万t,黑钨矿次之，储量34.12万t，分别占全国总储量的71.3%和27.7%。

特别是大型和特大型矿区中，白钨矿储量为80. 23万t，占大型特大型矿区储量的74.4% ;黑钨矿储量26.73万t，占大型特大型矿区储量的24.8%。

[3]白钨矿区在矿物组合上分为三类(表1-4)。

第一类，以单一白钨矿物构成的白钨矿床;第二类，以白钨矿物为主，其它有用组分为副构成的白钨矿床;第三类，以白钨矿物为副，其它有用组分为主构成的以其它有用组分命名的矿床。

[4]
表1-4 白钨矿区矿物组合类型单位：万吨
我国白钨资源储量较集中(表1-5)。

10个10万吨以上储量的白钨矿区有钨储量259.03万吨，占白钨总储量的69.32%，其中柿竹园、三道庄、新田岭三个矿区的储量就占其一半以上(表1-6)。

5至10万吨的矿区有5个，共有储量35.07万吨，占白钨总储量的9.38%。

1至5万吨的白钨矿区有27个，储量有64.03万吨，占白钨总储量的17.13%。

余下的十多万吨储量分散在44个矿区中，矿区储量最少的才几十吨。

[5]
表1-5 矿区白钨储量分级表
表1-6 10万吨以上矿山储量表（WO3万吨）
1.2目前钨工业现状
综观我国钨行业有喜有忧，具体体现在：
（1）资源保有量虽仍位居世界第一，但资源优势在逐步减弱。

（2）资源开采利用总体水平低，资源浪费严重。

（3）环保形势严峻，社会代价沉重。

（4）由于需求增长和利益驱动，初级冶加盲目扩大。

（5）矿产品和初级冶加产品产量过大，无序竞争影响效益发挥。

（6）区域性结构和企业结构有所调整，但行业整体竞争力仍然不强。

（7）技术装备水平总体不高，企业缺乏核心竟争力。

（8）钨矿原料价格上涨，总量控制难度加大。

[6]
上述一系列问题说明，我国钨业的发展模式正处于重新选择的十字路口。

我国钨业在持续快速发展的同时，内部结构性矛盾却不断加深，依靠大量消耗资源和牺牲环境、“低成本、低档次、低效益”发展模式的弱点越来越突出。

与此同时，我国经济和社会却日趋全球化，受制于全球化的方而也越来越多、越来越突出。

可见，我国钨业在快速发展的过程中，不断创新发展模式成为历史发展的必然。

我国钨业发展面临的机遇与挑战：[7]
我国有丰富的钨资源，为我国钨工业的发展提供了一个良好的物质基础条件;经过50余年的生产建设，我国钨工业的发展从整体上己经达到较高水平。

目前，己形成从采矿选矿到冶炼加工的完整工业体系，可生产数千个产品品种，基木满足国民经济的需要，部分工艺技术和产品己接近和达到国际先进水平;我国钨业的矿产原料和冶炼产品长期在世界上处于左右国际市场的地位，如果我们能认真贯彻国家各项有关产业政策，如果我国能够坚持按市场需求组织生产，注重资源
的合理开发，注重资源的综合利用，注重技术开发和进步，那么，这种优势在今后相当一段时间内仍将继续得到维持。

随着科技的日新月异、技术进步和新产品的开发，钨的应用将史加扩大。

这些都预示我国钨工业具有良好的发展前景。

与此同时，我国钨业也而临巨大的挑战。

目前，世界一些著名大企业，以APT,氧化钨、钨粉、碳化钨为原料生产门类齐全的硬质合金、耐磨零件、刀片刀具以及钨丝、钨材等产品，建立了遍布世界各地的生产销售体系和网络，并通过收购、兼并等方式，不断扩大产能和市场份额，己形成以这些公司为核心的生产—科研—销售一体化格局。

同时，这些公司以雄厚的资金实力、先进的工艺技术和强大的销售网络在一些有市场发展的地区，设立新的企业。

这些公司进入中国市场的策略是牢牢控制技术优势，集中致力于占有中国市场。

其技术资木、经营理念、市场经验明显优于中国企业。

可以预见，除钨精矿、A PT等初中级产品外，加工领域，特别是深加工领域的竞争将越来越激烈。

由上可见，必须准确认识国际国内的发展环境，要看到“十一五”时期我们而临的仍将是一个机遇与挑战并存，机遇大于挑战的环境，一个总体上有利于我国钨业发展，但不利因素可能增多的环境。

而对这样的环境，我们要居安思危，增强忧患意识，牢牢把握和切实用好重要战略机遇期，妥善应对各种挑战，实现我国钨业又快又好发展，努力开创我国钨业“十一五”时期发展的新局面。

1.3工艺技术概况
1.3.1目前钨提取冶金的工艺步骤[8]
（1）矿物分解其任务是在高温或在水溶液中利用酸碱或其他化工材料与钨矿物作用，破坏其化学结构，使其中钨与伴生元素初步分离。

经分离以后，钨一般转化成粗钨酸钠溶液或粗钨酸。

在各种湿法分解前亦可以进行预处理，以除去浮选剂及部分杂质，并改善其浸出性能。

（2）纯钨化合物制备即将分离所得产物提纯，以得到化学成分及物理性状符合要求的纯化合物。

（3）钨粉制取
（4）高纯致密钨制取
1.3.2各工序的工艺
（1）钨矿分解
在工业生产中考虑到动力学条件及工业上可能性等因素，实际中常用的方法有：
a)苏打高压浸出法
b)苛性钠浸出法
c)苏打高温烧结—水浸法
d)酸分解法（主要对白钨矿而言）
当采用前三种方法时，矿物中的钨转化为钨酸钠进入溶液，当采用酸分解法时，钨转化为粗钨酸。

[9]
除上述工业方法外，高温氯化法和氟化钠浸出法也呈现出较好的发展前景。

我国的钨资源结构与国外大致相同，白钨储量占总储量的2/3以上，但长期是以开发利用黑钨资源为主。

据国土资源部统计，1998年前我国黑钨的开采利用率占95%，白钨的开采利用率不到10%，95%以上的钨冶炼企业使用黑钨矿原料，矿物资源与冶炼生产之间存在着严重的结构性矛盾。

现在比较先进的处理白钨矿原料的冶炼方法有：
a)常压酸分解-碱溶-离子交换工艺
b)高温压煮碱法分解白钨矿
c)机械活化分解白钨矿
d)氟化盐分解-萃取工艺处理白钨矿
（2）纯钨化合物制取
目前工业上从粗钨酸钠溶液制取纯APT或WO3的主要方法有：
a)化学净化法
b)离子交换法
c)溶剂萃取法
在纯钨化合物的制取过程中，钨钼分离过去一直被认为是钨冶金技术中一个世界性的难题，为此许多人在这方而进行了不懈的努力。

在所研究的各种钨钼分离方法中，只有以生成硫代钼酸盐形式分离钼的方法获得了工业应用。

这种方法的实施形式多种多样，而以中南大学肖连生教授等研究所发明的“离子交换一步法”及在此基础上发展的“密实移动床-流化床连续离子交换法”和李洪桂等人的“选择性沉淀法”为代表将此方法的技术水平推向了一个新的高度，使这种方法的大规模的工业应用及与各种钨冶炼工艺的衔接成为可能。

除此之外，利用在弱碱性条件下硫代钼酸钙难沉淀的特性可在沉淀人造白钨时分离钼，利用APT 结晶时硫代钼酸盐难生成铵盐结晶的特性而抑制钼的析出，从而达到分离的目的。

[10][11]
“选择性沉淀法”是从钨酸铵溶液中除钼，而同时共沉淀可生成硫代酸根的砷、锡、锑。

“离子交换一步法”及“密实移动床-流化床连续离子交换法”既可在钨酸钠溶液中、也可在钨酸铵溶液中除钼。

在连续交换中磷、砷、硅同时从柱底流出分离，能生成硫代酸根的离子如锡及砷也与钼共同吸附。

[12][13][14][15][16]显然，这种方法的关键是硫代钼酸盐的制备，由于硫氧钼酸根比四硫代钼酸根难于分离，故控制硫代条件，保证钼的完全硫代化决定了除钼率的高低。

同理，由于在钨酸钠溶液中的硫化pH可调范围宽，不产生结晶，故可以处理高钼含量的料液。

同样，由于锡、锑、砷的硫代化pH值不同，故随操作条件不同，共除去率也不一样。

[17]
对于高钼物料，采用离子交换法时，钼在柱上高度富集，有利于从解钼液中回收钼产品。

中南大学开发的专利技术在工业上的实施，使我国钨冶炼工艺中的钨钼分离技术走在世界的前列，为处理高钼高杂质钨矿生产高纯钨化合物创造了条件，对于开发我国湖南省柿竹园和河南省栗川的丰富的高钼白钨矿资源具有重大意义。

[18]
（3）钨粉的制取
目前已知的制备金属钨的方法有：
a)三氧化钨或蓝色氧化钨的氢还原或碳还原法其中氢还原法为当前工业上生产钨粉的主要方法，而碳还原法则由于产出的钨粉含有超过允许量的碳，因而进一步制成的致密金属坯快性脆，不利于加工，同时制成的碳化钨亦难满足硬质合金的要求，因而在工业上基本不采用。

b)卤化物的氢还原法为有工业前途的方法之一，其特点是过程基本上是通过气态的卤化物与气态的氢反应，因而粒度易于控制，可得到粗粒级或超微粉末，同时若还原过程在一定的基底上进行，则能在基底上形成镀层或具有一定形状的材料。

c)热离解法
（4）致密钨的制取
主要方法是粉末冶金法，它主要经过压制成型和高温烧结两个主要工序，前者的任务主要是将粉末或海绵体压制成具有一定形状和初步强度的金属压坯，后者的主要任务是在高温下使金属致密化并脱除某些挥发性杂质。

[19]
1.4 钨市场
1.4.1中国钨的消费结构
1.4.1.1硬质合金产量持续增长
中国的硬质合金工业经过50多年的发展，目前已成为世界上最大的硬质合金生产国。

最近几年中国硬质合金产量变化情况见表1-7
表1-7 1996-2003年中国硬质合金产量t
1.4.1.2用于钢铁工业的钨消费增加
中国钢铁工业的快速发展使钨合金钢产量稳步增长。

2000-2003年，中国粗钢产量平均增长速度为24.3%。

2003年中国粗钢产量业已突破2亿t，达到22 011万t。

近年来中国陆续新建了一些钨铁冶炼企业，钨铁生产能力己经达到3.5万t 。

1999年一2001年年均
产量达到9500t , 2003年产量约为1.2万t 。

2003年中国国内钨铁消费量折合原钨4 213t。

相关数据见表1-8
表1-8 1996-2003年中国钨铁产量t
1.4.1.3钨丝、钨材产量增长
中国有大小钨丝厂200余家，2001年细钨丝产量己经超过100亿m, 2003
年达到150亿m粗钨丝杆的生产能力超过1 000t , 2001年的产量己接近1 000t，在2003年达到1 340t，最近几年中国钨丝产量变化情况见表1-9
表1-9 1996-2003年中国钨铁耗钨量t
按照上述对钨的几个主要消费领域的分析，目前中国钨的消费总量16 068t，其结构为硬质合金53%，钨铁26%，钨材16%，化工5 %(见图1-1)
图1-1 2003年中国钨消费结构
1.4.2钨的供需及展望[20]
国内市场：由于需求旺盛，今年2月份精矿价格一度高达13 —14万元/吨，因需求放慢，4 —5月价格又下跌至10.5—11万元/吨，6—8月份因部分非法钨矿被关闭和南方地区暴雨洪水导致部分生产企业停产或者减产，价格又略有回调。

国际市场：价格基本上与国内价格同步涨跌，《金属导报》钨砂(65 %)现货价格从130-160美元/吨度攀升到190-220美元/吨度，8月底收于160-170美元/吨度。

仲钨酸胺(APT)欧洲市场现货价格从260-265美元/吨度上涨到280-285美元/吨度，8月底收于255 -265美元/吨度。

美国市场APT价格从250-260美元/
短吨度提高到275 -290美元/短吨度，8月底收于260-270美元/短吨度。

1—6月份欧美市场行情变化的共同点是，价格上涨导致鲜有买家问津，所以无奈只好走低，而7—8月属淡季，欧美市场交易商和最终用户外出休假，市场行情平淡。

展望：有传言称中国将取消钨产品出口退税，如果属实，价格无疑将上涨。

总的看来，中国未来的钨品出口贸易主要有以下特点：[21]
（1）随着中国出口体制的改革，中国政府对钨开采、冶炼、出口的治理整顿，中国钨品的生产和出口将进一步向稳定、有序、健康的格局发展。

（2）随着资源的减少和中国经济的发展，从长远看，中国钨制品的出口数量，特别是初级中间产品的出口，将呈减少趋势。

（3）中国实行出口总量动态管理，出口数量与国际市场对中国钨需求将达到合理水平。

（4）科技进步、产业升级等将使中国钨品结构进一步优化，深加工产品比重逐渐加大。

（5）中国加入WTO 后，钨品进口量将进一步增加。

中国钨行业将不断改进产品质量，更新结构，建立起一个理性的、健康的、公平有序的出口秩序，为世界钨行业的健康发展营造良好的环境。

1.4.3钨产品的价格
中国国内钨原料价格从2003年开始就逐月上升，从年初的2.003万元/吨上升到年未的2.45万元/吨；2004年更是一路飚升，到2004年未已经 达到4.3万元/吨，2005年，钨精矿的价格更是出现历史上从未有的高位，5月份涨到最高时，达到了13.8万元/吨，直到年底，钨精矿价格还保持在 11.2万元/吨。

由于钨原料价格的上升，推动了各种钨制品价格的同步上升，2005年APT 的最高价达到23万元/吨、钨粉32万元/吨。

具体情况如表1-10
表1-10 近几年钨产品价格表
日期 产品名称 规格 报价
2003年10月 黑钨精矿 （欧）含WO 3≥65% 42-50美元/吨度
APT （欧） （美） 62-66美元/吨度
60-66美元/短吨度
2004年2月 黑钨精矿 （欧）含WO 3≥65% 55-58美元/吨度
APT （欧） （美） 89-92美元/吨度
90-95美元/短吨度
2004年10月 黑钨精矿 （欧）含WO 3≥65% 59-61美元/吨度
APT （欧） （美） 89-91美元/吨度
86-88美元/短吨度
2005年2月 黑钨精矿 （欧）含WO 3≥65% 74-80美元/吨度
APT （欧） （美） 115-125美元/吨度
106-114美元/短吨度
2005年10月 黑钨精矿 （欧）含WO 3≥65%
145-160美元/吨度
APT （欧）
（美）
255-260美元/吨度
250-260美元/短吨度
2006年2月黑钨精矿（欧）含WO3≥65% 190-220美元/吨度APT
（欧）
（美）
280-285美元/吨度
270-290美元/短吨度
2006年10月黑钨精矿（欧）含WO3≥65% 160-170美元/吨度APT
（欧）
（美）
255-260美元/吨度
265-270美元/短吨度参考文献
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首先在中文数据库进入维普数据库进行关键字索引在关键字中输入“钨”在搜索后进行筛选可在摘要中看到本文有参考意义。

再由《中国有色文摘》进行手工检索可查的本文是的期刊是1988.4.9-14（稀有金属与硬质合金），在过刊室可查的本文的具体介绍。

[9]苏平等.离子交换法分离钨酸钠溶液中的EDTA[J].稀有金属，1987，11，（2）：87-90 在中国有色期刊关键字检索输入“钨”并在结果中进行二次检索输入“离子交换”可得文章题目，并查看摘要，再到中国有色文摘索引可得文章为1987.11（2）87-90稀有金属，然后到过刊室按索引查的原文。

[17]邓文磷.离子交换工艺生产仲钨酸钠的进展[J].钨钼科技.1987，（2）：21-30
本文是根据已有文献进行文献索引，得到本文的期刊索引，可在过刊室查的的钨钼科技中查的原文。

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由中文数据库进入维普数据库进行关键字索引在关键字中输入“钨生产”在搜索结果中就可查到本文的索引。

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