鎢矿通常存在于气成矿床中,与石英和长石共生,常常与銀矿有密切关系。重要的矿石有黑色的鸽錳铁矿(Fe, Mn)WO?,也被称为黑鸽矿,以及黄灰色的鸽酸钙矿CaWO?,也被称为白鸽矿。
鎢錳铁矿通常通过重力或磁力法进行精选。而鎢酸鈣矿则通过浮选法进行精选。将精选的矿砂与碳酸鈉混合后,在空气中焙烧至800-900°,即会发生下列反应:
4FeWO?+4Na?CO?+O?=4Na?WO?+2Fe?O?+4CO?
6MnWO?+6Na?CO?+O?=6Na?WO?+2Mn?O?+6CO?
将燃烧后的矿砂用水浸出,过滤后用盐酸处理滤液,得到黄色的鎢酸沉淀。将鎢酸加热到500°使其分解为WO?,再用氢气还原三氧化鎢即可得到粉末状的鎢:
Na?WO?+2HCl=H?WO?+2NaCI
H?WO?=H?O+WO?
WO?+3H?=W+3H?O
鎢具有哪些性质和用途呢?鎢粉呈深灰色,紧密块状的鎢则呈银白色并具有金属光泽。纯鎢可以热压成丝,因此适用于制造电灯丝、两极整流管内的电极以及X射线管内的阴极或靶子。鎢还可以与其他金属形成合金,例如高速工具钢中含有8-20%的鎢、2-7%的铬、0-2.5%的钒和1-5%的钴。司太立合金(3-15%的鎢,25-35%的铬,45-65%的钴,0.5-2.75%的碳)具有很高的硬度,耐磨性、抗腐性和耐热性,可用作钻探机或凿岩机的钻头。
在室温下,鎢与空气和水都不发生反应,只有在400°时,鎢才会与氧气反应生成WO?,而在700°以上,鎢才会与水蒸气发生反应:
W+3H?O=WO?+3H?
盐酸、硫酸或硝酸无论浓度、温度都不与鎢发生反应。只有氢氟酸和硝酸的混合物才会与鎢缓慢反应。鎢在红热时与氯反应,在1200-1500°时与氮形成氮化物WN?,与碳形成碳化物WC或W?C。