江西有色金属  1993, Vol. 7 Issue (4): 160-165
文章快速检索     高级检索
江西现代钨工业发展概况[PDF全文]
唐万屏     
赣州有色冶金研究所, 赣州 341000
摘要:概述了江西现代钨工业各个主要发展进程,总结了建国40多年来取得的重要科研成果及钨矿生产实践经验,是一篇较为完整的钨业史料。江西钨业为我国经济建设、出口创汇作出了重大贡献。
关键词江西钨工业    科研成果    出口创汇    
${affiVo.addressStrEn}

江西素有“世界钨都”之誉,闻名于世。江西钨矿的开发利用,上至清末,下至当代,己有80多年的历史。1949年以前,江西的矿冶工业,唯独只有钨业称雄。新中国建立后,江西的钨精矿产量和出口量一直保持全国之首,达数十年之久而不衰。现江西拥有全国最大的大吉山、西华山等一批钨矿,县以上地方钨矿也有30多个,年采选能力达到532万t(不含地方),1990年钨精矿产量达到2.8万t左右,为解放初期的10倍左右。钨制品和中间产品也有很大发展,是我国出口换汇的重要来源之一。经过40多年的努力,江西的地质勘探、采矿、选矿、冶炼加工以及设备制造、设计科研等系统,门类齐全已成体系,这一切给江西钨工业的发展提供了良好条件。自1978年以来,赣州有色冶金研究所、南方冶金学院以及各钨矿、冶炼厂共同获得省、部级以上的科研成果60多项,其中有的项目达到国际先进水平,为企业生产带来明显的经济效益。同期我省钨产品获国家优质品7个,其中金质奖2个,银质奖5个.

1 地质勘探

中华人民共和国成立后,通过地质勘表明,江西钨资源十分丰富。地球上的钨矿分布较广,已有34个国家和地区发现了钨矿,主要分布在环太平洋成矿带的中国、加拿大、美国、前苏联等国,其中中国的钨资源居第一位。现已探明的储量,江西仅次于湖南,居全国第二位,黑钨矿储量居全国首位。

江西钨资源不仅丰富,而且分布范围广,全省的6个地区、67个县市都有钨矿,钨资源主要集中在赣州地区,遍布全区各县,其次是赣西北地区。全省已知钨矿床(点)604处。丰富的钨资源,主要是依靠长期地质勘探工作获取的。60年代,成立江西冶金勘探公司,钨资源的普査勘探经历了由赣南到赣北,由单一方法找露头矿、找多类型矿,从自发利用朴素的找矿常识到逐步运用找矿理论找矿的发展过程.建国以来,有关江西钨矿地质勘探科研著作较多,1959年莫柱孙、康永孚等著有《中国南部脉钨矿床地质与勘探》,1981年朱炎龄等人编著的《赣南钨矿地质》和1985年花友仁等编著的《华南钨矿》等,对我省钨矿资源找矿勘探工作进行了总结,提出了矿床地质的理论依据,对提高找矿效果,扩大资源远景具有指导意义。江西有色冶金勘探公司完成的《华南钨矿成矿规律与找矿预测》研究,1983年获冶金部科技成果二等奖;由该公司等7个单位共同完成的《南岭地区钨铅锌等有色稀有矿床的控制条件、物质组成、分布规律及成矿预测研究》,1988年获国家科技进步二等奖。

2 采矿

1949年江西解放后,人民政府接管了原国民政府资源委员会江西钨锡矿业有限公司,在各产钨地区设立8个管理处,针对当时民窿开采为主的实际情况,采取了“面向民窿,以民窿为主,相应发展国营经济”的方针,使钨砂月产量由解放初期的343t, 到1950年底增至1481t。

为了改变落后的手工作业方式,1950年首先在大吉山恢复风钻凿岩。1952年10月,太吉山钨矿区内的民窿全部收归国营,接着西华山、岿美山等矿区的民窿也先后全部转为国营;将2万多民窿工人转为国营企业工人,1957年底国营钨矿生产比重达到77%。

在基本完成主要钨矿区的国营化以后,接着进行了中小型钨矿的建设,坑内采掘作业广泛采用了凿岩机,硬质合金钎头,电气爆破和电机车运输。采掘作业机械化和半机械化比重由1952年的5 %提高到1957年的90 %左右。矿山采矿作业开始正规化,普遍采用成本较低,效率较高的浅孔留矿法。1959年在大吉山开始采用“阶段矿房法”,成功地回收了脉群带资源。同时各钨矿山普遍推广了湿式凿岩,逐步建立起通风系统,采用机械化通风和电灯、电石等照明,注意工人的劳动保护,大大改善了井下作业条件。

在建设中、小型钨矿的同时,国家决定将大吉山、西华山和岿美山三大矿区,列入第一个五年计划时期由苏联援建的156项重点建设项目,从苏联引进技术和装备兴建大型现代化钨矿山。三大钨矿采用平窿一溜井-辅助竖井开拓方案。大吉山、西华山、岿美山三矿的采选工程分别于1959年1月,1960年4月和1960年7月投产。大吉山、西华山两矿基建投资近1亿元,投产后10年时间即收回了全部基建投资,建设效益是好的。

1958年大跃进期间,钨精矿产量猛增,造成矿山采掘比例严重失调,使钨矿持续生产受到严重影响。1961年开始贯彻执行“调整、巩固、充实、提高”八字方针,到1965年各钨矿基本走上正轨。紧接着十年“文化大革命'又使正常生产被搅乱,矿山蒙受重大损失。到了70年代后期,在改革开放的政策指引下,各钨矿山采取一系列措施,钨矿山生产有了较快发展。

1981年11月,国家科委在西华山钨矿召开了全国钨业科技工作会议,会提出了“振兴钨业”的号召,并提出了钨业发展中一些带根本性的问题,组织全国性的科技攻关。在这次会上,江西有色冶金研究所被指定为全国钨采、选科技研究中心。

为了加强全国钨业管理,经国务院批准,1983年10月成立中国华兴钨业公司,由于管理体制上的原因,该公司实际只管理江西重点国营钨矿及有关企业,省外重点钨企业尚未划归管理。1985年底在南昌成立了跨部门、跨地区的中国钨业协会,挂靠中国华兴钨业公司。

1978年以后,江西各钨矿采矿技术发展较快,采掘主要技术经济指标、通风防尘、地压控制达到国内先进水平。

采掘  1980年至1984年,大吉山钨矿、江西有色冶金研究所与南昌有色冶金设计研究院合作,开展了“急倾斜薄矿脉留矿法工艺与设备改进研究”,采用PG—1型爬罐掘进天井,爬罐提升,金属小井通风,振动放矿,无梯段连续回采工艺等,天井掘进由月进10.3m提高到53.8m,回采率从7~8t/工班提高到14.8t/工班,坑木消耗从每万t50m3降到9.2m3, 采场机械化作业率从40%提高到60 %, 1986年获中国有色金属工业总公司科技进步二等奖,1987年获国家科技进步三等奖。1980年至1988年.赣州有色冶金研究所与画眉坳钨矿共同进行“画眉坳钨矿松软矿块采矿方法研究”,采用预注浆长锚索加固围岩的浅孔留矿法,扩展了留矿法的应用范围。1989年获中国有色金属工业总公司科技进步二等奖。

通风防尘  50年代初期,钨矿山采用干式凿岩,矿井依赖自然通风,作业面粉尘浓度高达1000mg/m3左右。1956年开始使用湿式凿岩.并辅之以局扇通风,作业面粉尘浓度随之降至10mg/m3。1958年前后,各矿陆续建立高压集中供水系统代替水箱,湿式凿岩逐步实现了标准化。

1963年西华山钨矿首先废除了整体通风,建立了水平分区通风系统,由于这种通风系统风路短、漏风少、易调整、投资省,因此取得了比整体通风系统效果好,1978年获全国、部、省科学大会奖。由于各钨矿和赣州有色冶金研究所坚持科学试验及采取综合防尘措施,各矿采矿作业粉尘率基本降到2mg/m3以下,1986年下垄钨矿采场作业面粉尘浓度平均降到1.28mg/m3, 1987年获省科技进步二等奖。

地压及采空区处理  至60年代,江西钨矿采空区达数百万m3, 先后有8个钨矿出现了地压活动,盘古山钨矿于1966年、1967年发生两次地压灾害,损失严重,从而促进了地压科研活动。

赣州有色冶金研究所、江西冶金学院和大吉山、铁山垄、画眉坳、盘古山钨矿等通过各种手段进行综合观测和研究,基本掌握了矿区上部中段采空区地压活动规律和处理方法,控制地压威胁,保证安全生产。1981年至1985年,赣州有色冶金研究所、江西冶金学院和盘古山钨矿共同开展了“盘古山下部中段地压活动规律及其控制方法的研究”,1986年和1987年分别获中国有色金属工业总公司和国家科技进步二等奖。地压控制和通风防尘科研成果在国内居领先地位。

3 选矿

新中国成立前,钨矿山的选矿基本都是手工作业,采用铁锤破碎,木槽戽斗淘洗或手端蔑筛震动筛洗,选矿回收率只有25 %~30%, 资源浪费严重。1952年10月,大吉山钨矿建成我国第一座机械化钨选矿厂。1953年通过流程改进达到日处理合格矿石125t的生产能力,选矿回收率由64%提高到74%。改进后的工艺流程是:一段磨矿、两级跳汰、三级摇床选别、磨矿双筛大闭路流程,被称为黑钨选矿的第一通用重选流程。

继大吉山钨矿第一座机选厂之后,第一个五年计划期间建成中、小型机选厂13座,选矿机械化作业比重由1953年的3%提高到1957年的72%。

1956年中南钨矿局主任工程师吴威孙,组织赣州有色金属试验所及各钨矿技术人员成立试验组,以盘古山钨矿为试点,对中、小型选厂进行改进重选和精选台浮等试验,选矿回收率由69%提高到82.43%。

各钨矿参照盘古山的经验进行工艺流程改革,1 958年钨选厂的回收率普遍提高到80%以上,形成了第二个通用重选流程。其特点是:手选丢废、三级跳汰、多级摇床、阶段磨矿、重选丢尾、细泥归队、集中处理。

第一个五年计划期间,大吉山、西华山、岿美山三大钨矿兴建现代化大型选厂,由于采用的是苏联米哈诺布尔重选流程,该工艺不适应粗、中粒嵌布的矿石性质,投产后选矿指标不如中、小型选厂,只试用了很短一段时间就被淘汰。

为解决三大钨矿选厂生产工艺中存在的问题,轅州有色冶金研究所和各选矿厂结合我国具体情况,按照精工细作、早收多收的选别原则,吸取国外流程的优点,进行了试验研究和技术改造工作,并采用了刻槽床面、弹簧摇床、离心选矿机、螺旋溜槽及湿式强磁选机等新设备;在生产中应用了光电选矿、重介质选矿等新工艺;开展了钨细泥及精选工艺的研究。逐步形成了我国现行的典型重选流程,其特点是:预选富集、早丢废石、三级跳汰、多级台洗、阶段磨矿、贫富分选、细泥归队、集中处理、强化精选、综合回收,使黑钨选矿工艺更加完善,尽管出窿原矿品位逐年下降,进入80年代以来,已降到0.25 %左右,选矿回收率仍保持在85%左右,精矿质量也有一定提高,黑钨选矿技术已进入世界先进行列。

为总结多年钨选矿的技术经验,1960年江西省冶余厅组织江西有色冶金研究所、中南矿冶学院等单位编写出版了《钨的选矿》一书,由吴威孙等八人执笔,该书对钨矿山生产科研具有一定的指导意义。

钨选矿科技人员通过生产实践和科研试验取得一批成果:江西钨矿过去全部采用人工手选丢弃废石,以提高入选矿石品位.降低选矿成本。1966年至1969年,江西有色冶金研究所研制成功GS—Ⅰ型光电选矿机,用来代替人工手选,并在画眉坳钨矿白石山坑口建成我国第一座光电选矿车间,1978年获省科学大会奖。以后又分别研制成更为先进的GS-Ⅱ型和GS—Ⅲ型激光光电选矿机,GS-Ⅲ型光选机于1984年获省科技成果二等奖。

赣州有色冶金研究所等单位,对难选钨细泥经过长期工作,研究出一套较为合理的工艺流程和方法,其中较为典型的如:浒坑钨矿细泥采用湿式强磁选和浮选联合流程,铁山垄的钨细泥则采用离心机一浮选工艺处理, 两矿投产后都取得了较好的经济效益,分别于1982年和1984年获省科技成果三等奖。

1976年至1983年,江西有色冶金研究所和赣州有色冶金机械厂合作,研制成功SQC—6-2770型湿式强磁选机,可供有色、黑色、稀有金属和非金属矿山使用,是国内先进的磁选设备之一,1978年获省科学大会奖。以后又研制成功SQC系列磁选机,已在全国11个省20多个单位生产中使用,年经济效益逾千万元,1985年获中国有色金属工业总公司科技进步三等奖,1988年获国家发明四等奖。1986~1987年,赣州有色冶金研究所与中南工业大学合作,共同研制成功SLON立环脉动高梯度强磁选机,该机是利用磁力、脉动流体力和重力等多种综合力场进行选矿,具有新颖性和创造性,达到国际先进水平,1990年12月获国家发明三等奖。

1981年江西有色冶金研究所与冶金部标准研究所共同制订了新的“钨精矿国家标准技术条件(GB2825—81)”,新标准促进了精矿质量和企业经济效益的提高,1983年获中国有色金属工业总公司科技成果二等奖。

1981年至1982年,江西有色冶金研究所和大吉山钨矿合作,开展了提高大吉山钨精矿质量的科研试验取得成功,并在生产中应用,从1982年4月至年底,生产的优质精矿产率占精矿总量的87 %, 产品由原来的2个品种发展为7个品种,质量达到国外同类钨矿山的先进水平。该矿当年创利税230余万元,1984年获中国有色金属工业总公司科技成果二等奖。

我国的黑钨脉矿中除黑、白钨外,还伴生有锡、钼、铋、铜、铅.锌、稀有和银等10多种有价金属矿。早在1946年西华山镑矿就开始回收少量钼、铋。1968年经江西有色冶金研究所等8个单位联合攻关,查明了西华山钨矿石中稀土的储量及赋存状态,制订了回收工艺和生产线,产出了稀土精矿,为江西稀土资源的开发利用拉开了序幕。

1986年,盘古山钨矿在强化原有铋生产工艺的基础上,采用选一冶联合流程,加强了回收细泥尾矿、精选硫化矿及老硫化尾矿中的铋,再用三氣化铁浸铋,然后用铁屑置换成海绵铋,并用火法冶炼成精铋,使该矿铋的回收率提高了10%~20%。

1987年,赣州有色冶金研究所采用选一冶联合工艺,对铁山垄钨矿台浮硫化矿进行了综合回收银、铋的研究获得成功,其它铅、锌、钨等也得到回收,每年多获利11万元.

1990年,赣州有色冶金研究所技术人员采用正交法,分支串流浮选新工艺,完成了“下垄钨矿大平坑口重选尾矿综合回收钼、铋、钨绅选矿试验”试验指标高出合同1倍以上。

4 冶炼加工

江西的钨冶炼加工工业,1949年以前处于空白状态。1952年大余炼锡厂采用烧结法分解含三氧化钨20 %~30 %的炼锡炉渣,成功地生产出合成白钨,开始了江西的钨冶炼生产。1963年赣州精选厂兴建江西第一个钨水冶车间,采用选冶联合流程,处理钨难选物料,1964年投产,形成了年产合成白钨200t的生产能力,以后又生产了三氧化钨、工业钨酸等钨冶炼产品。1966年在南昌兴建了第一座钨冶炼厂—六〇三厂,设计年产三氧化钨250t, 于1967年投产。1968年建设生产能力为150t/a的硬质合金车间,并正式更名为南昌硬质合金厂.

进入70、80年代,赣州钨钼材料厂、赣州钴冶炼厂的钨冶炼车间相继建成投产,进一步扩大了江西钨冶炼中间产品和深度加工产品的能力,扩大了整个钨冶炼加工业的规模。全省现有冶炼与加工企业8家,冶炼生产仲钨酸铵的能力达到6 300t/a, 加工钨制品生产能力达到635t/a。冶炼技术水平,可生产一般质量要求的产品,也可按国际标准生产各类高纯产品。加工技术,可生产重量仅数克的微型钻,也可拉出线径仅10μm的钨丝。

冶炼  江西的钨冶炼,在改进生产工艺,促进技术进步,提高产品质量等方面,做了不少努力,取得了较大的成绩。1981年至1982年9月,赣州钴冶炼厂采用钨酸铵液蒸发结晶、仲钨酸铵分解与钨酸铵溶液盐酸沉淀3种工艺和控制不同条件,制取10种不同粒级的三氧化钨产品,以满足用户的木同需要,化学质童达到厂一级品要求.1984年获省科技成果二等奖。1982年至1984年,赣州钴冶炼厂与赣州有色冶金研究所合作,在国内首次采用常压碱浸一盐析结晶工艺,处理省内钨细泥和钨难选物料制取仲钨酸铵获得成功,主要技术经济指标处于国内先进水平,解决了钨矿山细泥严重积压的问题,年经济效益150~200万元,1985年获中国有色金属工业总公司科技进步二等奖。1983年至1984年,南昌硬质合金厂通过工艺改革,采用蒸发结晶、中和结晶和盐酸分解仲钨酸铵工艺,控制结晶温度、反应时间和溶解浓度等,在省内首次批量生产3种粒级的仲钨酸铵产品成功,质量符合外商要求,达到国内先进水平,1985年获国家产品金奖,1986年获省科技进步三等奖。赣州钨钼材料厂的蓝钨掺杂和钨丝酸洗科研项目,1987年获轻工业部科技进步二等奖。

加工  1971年10月,六〇三厂硬质合金临时生产线建成投产,年产3~5t。1990年生产能力:硬质合金160t、碳化钨270t, 生产切削刀片、矿山工具和模具。1986年产品开始销往巴基斯坦等东南亚国家。

1983年,赣州钨钼材料厂从日本钨公司引进钨丝生产线进行技术改造,1984年7月正式建成投产,由于引进成功,产品质量有了很大的提高,绞合钨丝和灯丝分别获部优、省优产品称号。该厂超细钨丝1986年首次打入国际市场,成为我国出口细钨丝的厂家之一。

1985年南昌硬质合金厂从日本引进硬质合金“挤压生产线”和“微型钻生产线”,于1986年12月竣工投产,形成年产硬质合金微型钻100万支的生产能力。主体设备机械化程度和精密度较高,能挤压直径为0.3mm的棒料和加工直径为0.3mm的微型钻,.填补了国内空白。主要参数由计算机控制,产品外型.皮寸全.部采用自动激光检测,精度送到l/10 000mm, 产品质量达到西德克默尔(Kemper)同类产品水平,产品除内销外,还返销到日本。

5 出口创汇

由于江西钨精矿加工精细、质量优良,硫、磷、砷等有害杂质含量低,在国内外市场有很强的竞争力,国内各大钨冶炼厂都乐意使用江西的钨精矿。在国际市场上,除对前苏联及东欧国家的易货贸易外,近些年与欧、美、澳和日本等经济发达地区和国家建立了稳定的供货关系,英国、西德、日本等国厂商点名要买盘古山、铁山垄、浒坑、荡坪钨矿的精矿,并多次来江西访问,签订供货合同。南昌硬质合金厂和赣州钴冶炼厂的仲转酸铵、钨粉等产品,在美国、英国、西德、日本有稳定的客户。赣州有色冶炼厂的钨粉已进入澳大利亚。1957年至1986年江西平均每年出口钨精矿1.16万t, 1985年至1987年出口冶炼产品4 000t以上,在世界市场上贏得了良好的声誉。

作为江西钨工业的主要产品钨精矿,是国家重要的传统换汇物资。1983年,中国华兴钨业公司进出口公司成立,江西省的中央直属钨矿企业产品,均通过中国有色进出口公司出口;江西地方企业钨产品一般由江西外贸、五金矿产进出口公司和江西冶金进出口公司收购出口,据不完全统计,新中国建立后的41年,江西出口钨精矿400 000t以上,约占江西钨精矿总产量的1/2左右;共创汇17亿多美元。1981年至1990年,江西还自营出口了仲钨酸铵、三氧化钨、钨粉、碳化钨粉、钨酸、钨杆等冶炼加工产品26 000t左右,约创外汇1记美元以上。江西镑业为发展国民经济、争创外汇作出了重大贡献培养技术骨干、支援地方建设也起到积极推动作用。

从60年代开始,为了发挥中央和地方办钨矿的两个积极性,江西各重点国营钨矿把所属小钨矿、矿业社下放到所在地、县管理,各有关县相继成立了县办钨矿或钨砂收购站,促进了地方小钨矿的发展。进入70年代,国内对钨精矿的需求增加,外贸部门为确保外贸出口,积极扶植地方小钨矿增产,江西地方钨矿钨精矿上升到3 000t以上。80年代,地方钨矿钨精矿产量上升到6 000~9 000t, 全省现有地方钨矿30多个,钨精矿产量约占全省产量的1/3。

由于江西国营钨矿长期以来实行高度集中统一的单一计划经济,加上钨矿山开采历史漫长,矿山资源日趋枯竭,生产成本猛升,特别是80年代后期,企业被推向市场经济,而国际钨市场供大于求,钨精矿及中间产品价格暴跌。为了走出困境,江西钨业正通过深化改革,以提高劳动生产率、提高经济效益,扩大生产门路,发展多种经营。为了改变江西钨业的产品结构,钨冶炼企业将进一步引进先进技术,努力增加深度加工产品,提供更多结构合理的产品,多为国家出口创汇,为江西经济的加速发展作出新贡献。