钨的特性

钨是一种耐腐蚀性极强的元素，也是良好的热导体和电导体。纯钨是一种钢灰色的金属，具有高熔点和优异的耐腐蚀性。其化学符号为W。天然钨矿床常见于表1所列的矿物形式。

矿物名称	化学式	比重	WO 3 %
黑钨矿	(锰，铁)钨4	7 . 40克/立方厘米	76 。 46
镁铁矿	铁2 + (钨4 )	7 . 58克/立方厘米	73 。 34
辉长岩(&U)	钨酸锰4	7 . 15克/立方厘米	76 。 60
白钨矿	碳酸钙4	5 . 9 - 6 . 1克/立方厘米	80 。 52

表1 ：含钨元素的矿物

钨的用途

钨被视为国内冶金应用中的“关键矿物”，其用途包括航空航天、国防、能源、电子和电信技术（Fortier 等人， 2018 ）。钨用于生产需要高温和高耐磨性的应用的金属合金。由于其强度，钨主要用于建筑、金属加工、采矿和石油天然气钻探行业中的切割用硬质合金零件（例如钻头）和耐磨应用。钨还用于制造用于焊接应用的合金和特种钢以及生产电极、灯丝、电线和其他电气元件。钨用于电子、加热以及白炽灯泡灯丝、手机、电视和微波炉的生产。

钨地质学

钨形成于经历中度至高级变质作用的热液蚀变岩中，阿巴拉契亚山脉形成时的地质事件就是这种情况。在此期间，古代北美洲的整个东海岸受到挤压——构成陆地的岩石发生断层、加热和折叠。加热的流体被迫通过裂缝和断层，并影响某些矿物的生长，例如白钨矿、钨铁矿、钨锰矿、钨矿和黑钨矿，这些矿物都含有钨。在花岗岩中可以发现蜘蛛网状的钨矿化石英脉。这些岩石后来暴露在地球表面或附近。

 

矿物系统	存款类型	地质省
斑岩或顶岩	云英岩中的后岩浆片状石英脉	Piedmont

表2 ：弗吉尼亚州的潜在钨矿系统、矿床类型（Hofstra 和 Kreiner， 2020 ）和地质省

钨在工业中的应用

尽管美国在国防储备中保留了钨的供应，但大约50 % 的钨是从中国、玻利维亚、德国和加拿大进口的。美国境内的事件主要发生在美国西部 - 亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉多州、爱达荷州、蒙大拿州、内华达州、新墨西哥州、德克萨斯州、犹他州、华盛顿州和阿拉斯加州。美国其他州也发现了较小的矿藏，包括北卡罗来纳州和弗吉尼亚州。美国自1800年代末就开始开采钨矿，但在1980年代末基本上停止了。

年1942月，理查德和约瑟夫·哈姆在北卡罗来纳州北部发现了钨矿床，并从 Haile Mines, Inc. 购买了该矿床。到1945 ，钨矿开采公司已经成立。从发现以来，到1963 1 ，已从 50 多个矿脉中的矿井开采中生产出1百万吨三氧化钨 (WO ₃ )（Foose 等人， 1980 ）。该地区称为哈姆矿区，延伸约30英里，最北端横跨弗吉尼亚州边境。

据了解，位于北卡罗来纳州万斯县北部哈姆矿区的钨矿化石英脉向北延伸至弗吉尼亚州梅克伦堡县南部博伊德顿附近。在1942至1963年间，Hamme 地区从 50 多个矿脉开采中生产了估计1 . 1百万吨三氧化钨 (WO ₃ )，其中包括钨皇后矿的主要矿床 (Foose 等人， 1980 )。劳伦斯 ( 1968 ) 指出，除钨外，该地区还发现了大量铅、锌、金和银。

哈默 (Hamme) 地区的地质背景主要是北东北走向的透镜状钠长花岗闪长岩，该岩体位于卡罗莱纳板岩带的绿片岩相变火山岩中 (Espenshade, 1947 ; Parker, 1963 )。在花岗闪长岩与变质火山地层西部接触点附近，严重变形的断裂和剪切带中，出现富含陡倾角白钨矿（MnWO ₄ ）的石英脉，其中含有较少量的白钨矿（CaWO ₄ ），以片状脉体和不连续的段状形式出现，宽度从几分之一米到大约33英尺不等。相关矿物包括少量萤石、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿以及其他硫化物（阿盖尔， 1946 ）。在该区的北部，矿化脉主要朝向西北，而在该区的中部和南部，矿化脉主要分别朝向东北和北部（Espenshade， 1947 ）。根据矿物结构证据，包括在开放空间脉状填充物中明显形成的自形辉石晶体，Foose 等人（ 1980 ）得出结论，后岩浆热液矿化事件发生在至少两个后期区域变形时期之前。

在弗吉尼亚州，美国矿业局于1944 - 45间对几处可能为哈姆地区延伸的黑铅矿-石英脉进行了调查。在梅克伦堡县泰勒勘探区进行的钻探和沟槽探测发现了方向各异的矿化脉，但总体上向北延伸，向东倾斜45度（阿盖尔， 1946 ）。主矿化脉沿走向延伸约560英尺，宽度为12 - 20英寸。矿脉样本显示，平均品位约为2 . 2百分比 WO ₃ ，同时还含有微量的铅、铜和银。一个样本包含10 . 21百分比 WO ₃ 。尽管该矿石的品位较高，具有开采前景，但调查结果认为，已知矿石的数量不足以进行商业开采。不幸的是，由于克尔水库的存在，该地区目前的勘探活动受到限制，该水库覆盖了大部分预期区域。