游离氨的影响

初始钨酸铵溶液中游离氮浓度从17g/L增加到51g/L时，制得的APT松密度从2.22g/cm3下降到2.02g/cm3。因为游离氮含量大，蒸发结晶时PH下降就慢，随着时间的延长，溶液的浓度增大，当溶液达到仲盐PH值范围时，此时溶液的过饱和度相对增大，所以制取的APT颗粒相对减小。如在结晶过程中向溶液中连续朴加一定量的游离氨，可维持溶液的PH在一定范围，使溶液的过饱和度得以控制，有利于颗粒长大。

 

补加酸的影响

用盐酸中和溶液调整(NH4)2O与WO3的比例，使溶解度大的钨酸铵较快地转变成溶解度小的仲钨酸铵，造成大的过饱和度而有利于细晶的生成细晶生成后可通过控制蒸发结晶温度及时间达到控制晶体粒度的目的。试验首先将溶液加热、蒸发，在不断搅拌下，以多股细流缓慢地注入10%～20%稀盐酸至PH6.5～7.5。试验结果见图4。由图4可知，温度升高APT的松装密度增大，加酸量增大，松装密度减小；加酸后反应时间越长APT颗粒越粗。用此方法制得的APT，晶形规则，粒度比较集中，尤其是制取细颗粒APT比较方便。试验观察到，当酸加量达到一定程度后，则开始有钨酸生成。

碘化钾是白色立方结晶或粉末。在潮湿空气中微有吸湿性，久置析出游离碘而变成黄色，并能形成微量碘酸盐。光及潮湿能加速分解。其水溶液呈中性或微碱性，能溶解碘。双氧水是过氧化氢（H2O2）的水溶液的俗称，为无色透明液体。适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒，是一种“绿色”氧化剂。工业处理过程中过量或未作用完的H2O2如不进行适当处理，将会影响后续反应过程，或者对环境造成危害。因此，研究H2O2在各种条件下的催化分解不仅具有重要的理论意义，而且具有巨大的应用价值。

 

碘化钾和钨酸钠复合催化体系在碱性条件下对H2O2有剧烈的催化分解作用，而且显示出强烈的协同增效作用。实验方法为：用皂膜流量计，在磁力搅拌、恒温水浴或冰浴条件下测定催化剂催化H2O2分解放出的O2体积。

1. 将 KI、Na2WO4. 2H2O、H2O2 配成一定浓度的溶液。反应时取25mL H2O2、25 mL H2O、一定质量的Na2CO3置于100mL反应瓶中，开动磁力搅拌器和恒温水。

2. 同时也将催化剂(总量10 mL ) 量好放入试管中置于恒温水中恒温，待温度恒定到预期温度时迅速将催化剂加入反应器中，皂膜流量计迅速压出1个皂膜，当皂膜到达刻度时开始用秒表记时，由量气管读出H2O2分解放出的氧气体积。

3. 每隔1 rnin记录1次数据，当每分钟产气量小于1 mL时停止记录数据，继续反应直到无气体放出，记录总体积。以精密数字气压温度计测量气温和大气压，把所量气体体积换算成标准状况下体积.

 

根据上述操作可以得出以下结论：

1. 碘化钾和钨酸钠以一定的比例配比，对H2O2有剧烈的催化分解作用，说明过氧钨使KI催化H2O2分解反应时的慢步骤得到极大提高。

2. 催化分解过程中随着H2O2浓度的降低，速率对H2O2的反应级数存在明显拐点，可能是由于Na2WO4在不同H2O2浓度下可以生成不同的钨过氧化物引起的。

3. 实验浓度范围内催化剂浓度与反应速率呈平方倍的关系。

 

超声波是频率高于20000赫兹的声波，在实际应用中又分为功率超声波及检测超声波。它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在密度较大的固体及液体中也能传播较远距离。由于钨制品的粒度、形貌等物理性质与其原料仲钨酸铵（APT）有着很大的“遗传”关系，所以，APT晶体的架构很大程度上影响了钨制品的形貌与性质。因此，如何制备高品质的APT产品，也就变成了钨工业中很关键的一个环节。
 

在仲钨酸铵结晶过程中引入超声波场，观察对比APT结晶的变化。本次实验设定条件为：实验温度80℃，超声波场频率170kHz。实验结果表明，超声波能强化APT结晶，细化APT的晶体粒度，但是，本实验的细化效果不是很明显。那么，如何能提高APT结晶速率，同时细化晶体粒度呢？
 

如果引入微波，当超声波同微波同时作用于APT结晶过程，效果会如何呢？我们设定实验条件如下：钨酸铵初始浓度为265.66g/L,结晶温度为95℃，超声波功率1000W，超声波频率25kHz，微波功率700W，结晶时间为10min。实验可以得到平均粒径为5.2μm,兼具单晶及超细优良物理性质的微米级长方体单晶APT晶体。并且，整个实验过程无需加入任何表面活性剂或分散剂，避免了外加试剂对产品纯度造成影响的可能性。

自然界中已发现的钨矿物有20多种，但具有工业研究价值的钨矿物仅有黑钨矿和白钨矿。白钨精矿外形为粒状石块，白色带黄，有脂肪光泽。橙色，双锥状晶体，晶体硕大，且尖端呈透明深橙色。加热或经紫外线照射，略呈紫色。是炼钨的主要原料。采用传统工业生产技术处理白钨矿，需要采用高碱量、高温、高压浸出技术才能达到较好的分解率。同时得到的浸出液中含有大量的碱盐、杂质离子。需要结合各种净化处理技术，去除杂质元素，由此而产生了大量的含盐工业废水。另外，由于浸出液中还含有过量的碱，还需要对其进行回收处理。因此，改良现有的生产工艺势在必行。

 

基于此种现状，以白钨精矿为原料，采用干法球磨机械活化一焙烧一造渣高温熔融分相的火法冶金手段能有效分解白钨精矿，实现钨与脉石杂质的有效分离，最终得到较纯净的钨酸钠产品。实验方法总共分3步：

1. 苏打热解白钨精矿直接高温熔炼

结果表明，白钨矿与苏打直接高温熔炼制取钨酸钠是不可取的。热重分析表明，苏打分解白钨矿的适宜温度区间为：590℃~850℃，综合考虑，苏打与白钨矿发生反应的温度应在865℃以下，而熔炼造渣温度应在1000℃以上，需要将分解反应和熔炼造渣过程分开进行。

2. 苏打焙烧分解白钨精矿:

结果表明，添加石英对分解反应产生了不利影响。在焙烧温度595℃，焙烧时间2h,碱量为理论量的2.3倍的条件下，白钨精矿的分解率能达到93.79%。针对分解不太理想的焙烧结果，还可进行机械活化提高白钨矿分解率，采用湿法和干法球磨活化强化分解白钨精矿。

3. 苏打焙烧后熔炼分相实验

不加造渣剂高温熔炼，仅仅通过提高温度(1100℃提高至1500℃)，熔体难以分相。加造渣剂高温熔炼，降低造渣剂配比中CaO的含量及提高温度，均能够改善熔渣物性，使熔渣与钨酸钠分离更加完全。

 

        

 

综上所述，采用干磨活化一焙烧一造渣高温熔炼工艺，不仅可以实现白钨精矿的有效分解，使其分解率达到98%以上，而且还可以有效地分离钨与脉石，去除杂质磷和硅，得到较纯净的钨酸钠产品。钼在分解与熔炼过程中不能与钨实现分离。获得的钨酸钠固体经过水溶，可得到较纯净的钨酸钠溶液。水溶渣可再返回焙烧与熔炼。