白钨矿磷酸分解法

目前，白钨矿的分解方法主要有酸法、苏打分解法和NaOH分解法和三类。

酸分解法主要用盐酸来处理白钨精矿，热力学研究表明其反应趋势很高。分解时，钨生成钨酸沉淀、钙生成氯化钙溶液，进而在分解完成后过滤分离提取钨。但盐酸分解时钨酸呈黄色胶状包裹在未分解的白钨表面，容易导致分解不完全，而且盐酸的酸腐蚀和挥发问题严重，工作环境恶劣，最终大量的剩余盐酸母液经石灰中和成CaCl₂溶液而排放，目前国内已弃置不用。

苏打分解法是一种成熟的碱法工艺，既可以处理白钨精矿也可以处理中矿，在国外广泛应用。但由于苏打分解的热力学推动力较小，导致所需使用的试剂用量大、工作温度高压力大，而且苏打分解时溶液浓度还不能太高，否则就会影响分解率，所以单位产能低、能耗高、有害盐排放量大，但国内较少应用。

NaOH分解工艺过去主要用来处理黑钨矿，渣含钨一般可控制在1％以下。近年来，我国学者经过反复努力，通过增加碱用量和NaOH溶液浓度，已可在工业上用NaOH 分解白钨矿。分解时白钨矿中的钙转变为石灰Ca(OH)₂进入渣相，钨转变为钨 酸钠Na₂WO₄。但与苏打分解一样，缺点也是碱用量大，而且低品位矿用量更大，造成大量有害盐的排放和加工费用居高不下。同时现场操作还存在安全隐患。

那么就没有方法可用了吗？那倒未必。近些年，中南大学赵中伟教授开发出一种新的磷酸分解法体系。可以克服上述方法中盐酸的腐蚀和挥发问题。采用磷酸溶液来分解白钨矿。与盐酸相比，磷酸的腐蚀性较低，也没有挥发的问题，与白钨矿反应的热力学趋势也很高，且可与钨形成可溶性的磷钨杂多酸使得钨进入到溶液中。

磷酸分解法的实验过程：白钨矿(含WO₃  70.6％)1kg，与磷酸溶液固液比1∶10g/ml，磷酸溶液中P₂O₅ 含量为20％，反应温度90℃，反应时间4h。钨浸出率为98.9％。通过滤渣的XRD图表明磷主要以Ca(H₂PO₄)₂•H₂O的形式损失在滤渣中。该渣补入50g磷矿 (P₂O₅含量为25％)后，采用硫酸分解回收磷酸，滤渣经硫酸处理后主要转变成CaSO₄•2H₂O，分析得产物中P₂O₅含量只有 0.6％，则磷进入溶液得到回收。滤液采用伯胺基阴离子交换树脂吸附，钨的吸附率为99.3％。在提取过程中磷以磷钨杂多酸形式损失和夹带损失总量为4.5％，母液补入所损耗的磷酸后返回浸矿。

在之后采用离子交换、溶剂萃取提取溶液中钨时，钨以磷钨杂多酸的形式被吸附，溶液中剩余的磷酸返回浸出使用，采用铵盐沉淀法时也可通过严格控制NH⁴⁺的量，使得钨以磷钨杂多酸铵形式沉淀下来，溶液中剩余的磷酸和少量的钨返回浸出使用，简化了操作，降低了成本。反应过后所剩的溶液基本都可以循环利用，不会产生污染，节省了资源和能源消耗。

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