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近年来,随着黑钨资源的不断枯竭,白钨矿已成为我国钨冶炼的主要原料。目前,碱压煮工艺是国内分解白钨矿的主要方法,该法需在8-12kg左右的压力下进行,存在一定的安全隐患,且为单釜式的间歇性操作,生产效率较低。因此,课题组在克服传统苏打烧结法分解钨矿弊端的基础上,开发了氢氧化钠焙烧和硅酸钠焙烧分解钨矿的系列方法,钨提取率均稳定在99%以上,解决了焙烧法不能彻底分解白钨的难题。从热力学上分析,氢氧化钠和硅酸钠均可以湿法冶炼的方式分解白钨,而磷酸钠同样可以此方式分解白钨。由此,在氢氧化钠和硅酸钠焙烧成功分解白钨的基础上,本文提出磷酸钠焙烧分解白钨,并围绕相关基础理论、新工艺及过剩磷酸钠的循环利用进行了研究,主要包括:(1)磷酸钠焙烧分解白钨矿探索研究结果表明:控制一定的焙烧条件,磷酸钠可彻底分解白钨矿,同时,结合XRD、SEM和EDS等现代表征手段,探明了焙烧产物主要为磷酸钙钠和钨酸钠,由此推断出该焙烧过程的主要反应为:Na3PO4+CaWO4=NaCaPO4+Na2WO4在此基础上,对该焙烧反应的热力学进行了研究,绘制了反应的吉布斯自由能与温度的关系图。结果表明,在298-1000K的温度区间内,反应的吉布斯自由能均为负,且反应的吉布斯自由能随着温度的升高而降低。(2)系统考察了磷酸钠用量、焙烧温度、焙烧时间、水浸温度、水浸时间与液固比六个条件对钨提取率影响,确定了较优工艺条件:磷酸钠用量为理论量的2.0倍、焙烧温度为700℃、焙烧时间为2h、水浸温度为80℃、水浸时间为2.5h、液固比为2.5:1,在此条件下,白钨矿的提取率高达99.78%。(3)为了消除水浸液中的磷对后续离子交换工艺中与钨的竞争吸附,保证离子交换树脂的吸附容量,利用同离子效应对水浸液中过剩磷酸钠进行了回收利用,其研究结果表明:在结晶时间为1h、不搅拌、室温为30℃、氢氧化钠浓度为4mol/L的条件下,水浸液中的除磷率为97.18%,除磷后液配置成20g/L(以WO3计)的交前液时,当中的磷浓度可降至0.0475g/L<0.1g/L(工业操作要求),析出的晶体主要为八水磷酸钠与二水钨酸钠,同时,在结晶时间为1h、不搅拌的条件下,建立了不同室温条件下,氢氧化钠浓度与室温的函数关系:y=0.009X2-0.205X+2.299通过该函数关系,可确定在5-40℃的不同室温条件下的氢氧化钠浓度,使除磷后液配置成交前液时当中的磷浓度小于0.1g/L;将上述析出的晶体循环用于白钨矿的焙烧分解时,均取得较好的效果,实现了水浸液中过剩磷酸钠的循环利用。