鉬鉛礦

鉬鉛礦是提取鉬的比較重要的來源，也是常見的鉬礦物。它是一種鉛鉬酸鹽礦物，產於鉛和鉬的氧化帶中。

鉬鉛礦一般結晶成為帶有斜面的方形薄板，具有油脂光澤或金剛光澤，顏色為黃到橙紅色或褐色。發紅顏色是由於其中含有鎢的成分。鉬鉛礦的橘紅色特別艷麗奪目，這種晶體在晶型和組合形態方面不是強項，但強勁火烈的色彩彌補了形態的不足。色彩（包括光澤）是鉬鉛礦的靈魂。

基本介紹

• 中文名：鉬鉛礦
• 外文名：wulfenite
• 著名產地：捷克Bohemia的Pribram
• 晶系：四方晶系
• 空間群：I41/a
• 硬度：2.5-3
• 解理：清楚的角錐形解理
• 透明度：透明至半透明
• 比重：6.5-7
• 顏色：黃色或蠟黃色

簡介

以人名命名，Wulfenite—字，是用來紀念奧地利礦物學家F.X.Wulfen(1728-1805)。又名彩鉬鉛礦化學成分Pb（MoO4）。鉛可被鈣和稀土代替，鉬可被鈾、鎢、釩代替形成相應變種。四方晶系四方雙錐晶類。板狀、薄板狀晶體，少數錐狀、柱狀，單形常見。集合體粒狀。顏色多樣，有各種黃色、桔紅色、灰色、褐色等，金剛光澤，斷口油脂光澤。透明至半透明。解理完全，中等，不完全摩氏硬度2.5-3，比重6.5-7，一軸晶負。多見於鉛鋅礦床氧化帶。大量出現時可成為鉛鉬礦石，是國外收藏家中流行的一種收藏品。

鉬是一種親硫元素 ，輝鉬礦( Mo S2)是鉬的主要賦存狀態 ，其次是鉬與鎢、銅、釩、錸、鈮等元素共生的氧化物礦 ，目前已知的鉬礦物約有 20多種 ,其中儲量最大並且最具有工業價值的是輝鉬礦( MoS2) ，其次是鉬酸鈣礦 ( CaMoO4)、鉬酸鐵礦 ( Fe2O3 ·3MoO₃·7H₂O) 和鉬酸鉛礦(PbMoO₄) 等。輝鉬礦不但工業價值最高 ，且分布最廣 ，約有 99 %的鉬以輝鉬礦形式存在 ,，並占世界開採量的 90 %以上。鉬酸鈣礦和鉬酸鐵礦是輝鉬礦經過長年累月氧化的產物 ，它們往往分布在輝鉬礦的表面層 ，而鉬酸鉛礦常產於鉛礦床的氧化帶。

結構性質

化學組成

Pb[MoO4]，PbO氧化鉛約60.79%，MoO3氧化鉬 。鉬鉛礦約39.21%。有時含W、V、Ca、TR等。

鑑定特徵

鉬鉛礦，可以從方形板狀，橙到黃色，金剛光澤，密度大和與其他鉛礦物共生的特徵中，予以鑑定。

成因產狀

多見於鉛鋅礦礦床氧化帶中，常交代白鉛礦等。

晶體形態

四方雙錐晶類，單形有錐狀，有時有四方柱。

晶系和空間群

四方晶系，I41/a。

晶胞參數

a0=5.43埃，c0=12.11埃。

粉晶數據

3.24（1）2.021（0.3）1.653（0.25）。

物理性質

硬度：2.5-3

比重：6.5-7.0g/cm3

解理：清楚的角錐形解理

斷口：亞貝殼狀斷口

顏色：黃色、蠟黃色、稻草黃色、桔黃色至桔紅色。

條痕：黃白色

透明度：透明至半透明

光澤：金剛光澤，斷口為油脂光澤。

發光性：無

光學性質

一軸晶Ne=2.304，No=2.402，雙反射率=0.0980。

代表產地

世界著名的產地有捷克Bohemia的Pribram、摩洛哥的Oudida、阿爾及利亞的SidiRenman、澳大利亞NewSouthWales的BrokenHill、墨西哥Ahumada礦，美國的Arizona州等地。我國的湖南、雲南、美國的科羅拉多以及墨西哥和智利等地均有該種礦床的發現 ，但均屬中小型鉬礦床 ,規模不等。彩鉬鉛礦主要產自鉛礦床、鉛鋅礦床和鉬礦床的氧化帶。

鉬鉛礦中提取鉬的研究現狀

硫化鈉浸出工藝

採用傳統的選冶手段 ,如重選、磁選、浮選等 ,無法使彩鉬鉛礦中的鉬、鉛實現分離。長期以來單純將彩鉬鉛礦作為鉛礦用來冶煉鉛 ,不但鉛的回收率較低 ,而且使價值比鉛高的鉬白白丟失 ,無法回收利用 ,造成極大的浪費。為了從彩鉬鉛礦中回收價值較高的金屬鉬 ,礦石多用重選法選出彩鉬鉛礦的粗精礦(回收率約 30 %～60 %) ,得到的精礦採用濕法冶金工藝回收鉬 ,精礦常規浸出劑有硝酸、鹽酸、苛性鹼、硫化鈉、硫酸和碳酸鈉等。

從鉬、鉛分離角度考慮 ,用硫化鈉作浸出劑為佳。視礦石中的化學組成 ,浸出劑硫化鈉的用量一般超過理論用量 ,浸出時礦漿液固比為( 2～5) ：1 ,浸出時間為 2～6 h ,浸出溫度要求保持在90～95℃,否則鉬的浸出率降低。鉬酸鉛轉化為鉬酸鈉溶液 ,鉛呈人造鉛精礦(PbS)沉澱 ,經過濾後將沉澱洗滌、烘乾送鉛冶煉廠 ,鉬酸鈉溶液經蒸發、結晶 ,產出鉬酸鈉。

生物浸出工藝

生物浸出萃取法分選彩鉬鉛礦的方法，其主要原理是通過細菌的生化作用來分解彩鉬鉛礦 ，使鉛、鉬分別進入不同相中從而得以分離。將礦石破碎、球磨後粒徑小於 0.074 mm ,通過細菌培種、擴堆、浸出、萃取、反萃取、銨化、酸沉等工序 ，實現對彩鉬鉛礦的分選。浸出後鉬進入水相 ，經萃取和反萃達到富集提純目的 ，最終可以得到鉬酸銨，鉛進入渣相中 ，可以浮選回收鉛或堆放於尾砂壩。

生物浸出工藝減少了藥劑用量 ,降低了對入選原礦的要求 ,常溫常壓下封閉式循環進行 ,基本實現污染物的零排放。該工藝的主要缺點是鉬浸出率不高( Mo、Pb對大多數細菌有毒) ;另外 ,堆浸周期長、占地面積大 ,生產投資較大。

機械化學法直接分解工藝

浸出反應屬於液-固非均相反應 ，反應固體物料小 ，有利於提高浸出率。常規的硫化鈉浸出工藝要求礦石粒度較細 ，故設有球磨工序以確保浸出反應所需的粒徑。

機械振動超細磨礦或機械攪拌磨礦(Attrito rgrinding) 時 ，產生機械化學作用 ，所消耗的能量除轉化為熱能或表面能外 ，還有部分能量貯存在礦物晶格內 ，使晶格缺陷和應力增加 ，利於降低浸出過程反應的表觀活化能 ，提高浸出速率 。基於此 ，中南大學化工冶金研究所首次提出採用機械化學方法直接分解彩鉬鉛礦的新工藝(已申請發明專利)。該新工藝直接將浸出劑和相關助劑直接添加到球磨機中 ,利用機械化學作用直接在球磨機中分解彩鉬鉛礦 ，將球磨工序與浸出工序合而為一 ，省去了升溫攪拌工序 ，降低了能耗 ，節省了設備投資 ，增加了產能。

與硫化鈉浸出方法相比 ，機械化學法直接分解新工藝可以結合溶劑萃取技術純化富集生產鉬酸銨產品 ，屬於潔淨生產 ，廢水可以循環利用(鹼性廢水返回球磨工序) ，具有鉬浸出率高、省能耗、省設備等優點 ，是處理彩鉬鉛礦的較好方法。