在硫酸浸出黑钨矿体系中，随着余酸酸循环利用次数的增加，溶液中Fe离子和Mn离子的含量也逐步增多。有实验证明，当余酸循环到第三次时，黑钨矿的浸出率明显下降，这是由于溶液中纯在大量杂杂质阻碍了反应的进行。因此，在第二次浸出完黑钨矿后，应多硫酸溶液进行除杂。

浸出黑钨矿的过程中通过原子吸收法可分析反应液中杂质离子的含量

表1-1 反应第二次后的硫酸溶液中杂质离子含量

从以上表格数据可以看出，反应液中的铁离子含量非常高，需要从溶液中除去杂质铁离子。考虑到离子交换树脂的选择性有其一定的规律性，比如水中离子载的电荷越大，就越易被离子交换树脂吸着。反之，如果离子的电荷越小，就越不容易被吸附。因此可以借助离子交换法，在浸出的过程中添加入少量的氧化剂，或者将溶液放置一段的时间，让空气中的氧气把硫酸溶液中的Fe二价离子氧化成为Fe三价离子，提高Fe离子的吸附力，以此同时添加入含Cl离子溶液是三价Fe离子与Cl离子结合生成阴络合离子而被洗脱掉，从而降低出黑钨矿溶液中杂质铁离子的含量。


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在黑钨矿酸法提取的过程中，由于浸出黑钨矿的硫酸浓度大大过量，在浸出黑钨矿后，溶液中还存在大量的余酸。若将余酸循环利用，可以在补充消耗掉的酸后，重新作为浸出黑钨矿的溶液。

以下通过表格数据，在单因素所确定的优化条件下（硫酸用量为5mol/L、浸出温度为100℃、液固比为5ml/g、浸出时间为5h、球料比为2），考察每一次黑钨矿的浸出率。

表1-1浸出次数对黑钨矿浸出率和溶液中钨含量的影响

从以上表格数据可以看出，黑钨矿在前两次的浸出率相差很小，到第三次时，随着五矿中的大量杂质元素进入到溶液中，浸出率有明显的降低，第四次降到84%。浸出后的余酸中还含有大量的氢离子，若是直接废弃，不经济环保；若是返回到浸出过程中，那么需要考虑到除杂。

可见循环浸出黑钨矿有利于余酸的有效利用，但以此同时应添加入除杂的程序，确保浸出黑钨矿的过程有效进行。


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众所周知，工业上使用盐酸浸出白钨矿在比较低的条件下可以达到非常好的浸出效果，假如能能够探究出黑钨矿和白钨矿在酸浸中行为的差别，对硫酸浸出黑钨矿会有比较好的帮助。以下通过表格数据对使用硫酸浸出黑钨矿和盐酸浸出白钨矿的结果进行对比。

表1-1 硫酸浸出黑钨矿和盐酸浸出白钨矿对比

硫酸浸出黑钨矿过程中SO4离子不和Fe离子形成配合物，同样，在盐酸浸出白钨矿过程中，Cl离子液不和Ca离子形成配合物。从以上表格数据可以看出，盐酸浸出白钨矿在矿物粒度更大的情况下，可以使用较少的酸用量和非常低的液固比在短的时间里达到较浸出黑钨矿更高的浸出率。


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在黑钨矿酸法提取的过程中，使用不同的酸体系浸出黑钨矿，其结果有较大的差别。以下表格是分别在硫酸（H2SO4）和盐酸（HCl）体系下浸出黑钨矿的比较结果。

表1-1 黑钨矿在不同酸浸出体系的比较

从以上表格数据可以看出，为达到相近的高浸出率，在只使用硫酸作为浸出剂的体系中，酸用量和液固比均比后面两组含有氯离子的浸出体系高很多，而添加了NaCl的硫酸体系和盐酸体系在酸用量和液固比方面都比较相似。这说明在酸浸出黑钨矿过程中，含氯离子的酸浸出体系具有较高的浸出率。


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利用“光电效应”吸收X射线的原理与前者不同，它是以X射线光子与核外电子相作用为基础进行的。射线粒子打在核外电子上，其能量全部转移给电子，射线粒子被吸收。与此同时获得能量的电子摆脱原子核的束缚，成为自由电子。然而自由电子不稳定，它们将回到基态(稳定态)，回复过程中其富裕能量或以热能形式，或通过能级跃迁发出次级射线的形式释放。热能对肌体无害，次级射线也因其能量远比原始的X射线低，从而达到防护射线的目的。当X射线能量较低时，光电吸收起主要作用(约占90%)。

材料的辐射屏蔽性与材料的密度密切相关。更高的密度意味着更好的射线吸收能力和射线屏蔽能力。由于钨合金的密度比其他材料高，钨合金屏蔽件对射线的吸收能力和屏蔽能力与其他传统屏蔽材料（比如铅）相比，具有更好辐射屏蔽性能。




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屏蔽材料对X或Y射线的屏蔽作用主要通过射线与吸收物质的能量传递，即物质对射线能量的吸收完成的。物质对射线能量的吸收主要通过以下两种方式，即“康普顿散射”和“光电效应”进行。“康谱顿散射”以射线粒子与吸收物质的原子或原子核发生碰撞方式进行，其结果，粒子失去部分能量，同时改变行进方向(发生散射)。此过程反复进行，最终射线粒子的能量被耗尽，即被吸收。当射线能量较高时，如高能X射线或者Y射线，“康谱顿散射”是吸收射线能量的主要方式。但在射线能量较低的情况下，譬如诊断用X射线，此种吸收在整个能量吸收中仅占较少份额(约10%)。

钨合金屏蔽件是一种耐高温，适用性很强的屏蔽件。钨合金屏蔽件可设计成各种形状，有很强的适用性。钨合金的密度高，体积小，同时，钨合金屏蔽件的重量只有铅的25%到50%。所以钨合金屏蔽件被作为吸收X射线的理想材料。




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X射线准直器属于光纤通信光器件的用于输入输出的一个光学元件，它的作用是使光最大效率的偶合进入所需的器件中或易如接受光信号最大效率的接受。它是医用加速器的辐射头组成部件。对电子辐射的准直除利用初级和次级准直器外，在辐射头下方配备电子限束器，它的主要的功能是限定电子辐射的范围，以便保护靶区外的正常组织和使要害器官免受照射。

钨合金作为新型屏蔽材料有许多优势，它不产生二次韧致辐射，硬度大而且同样的屏蔽效果厚度仅为铅的2/3，且钨抗辐射损伤且耐腐蚀。据研究表明当光子的能量为1.25 MeV 时，钨的10倍减弱厚度为铅的一半，且因的高密度及原子序数使其在质量轻而厚度薄，相比较而言，在空间较小的环境下，可以利用较小厚度的钨达到较大程度的减少光子剂量率的目的。由于钨合金的高密度，使得钨合金防辐射容器的厚度更薄，但射线吸收能力更高。这就是钨合金成为X射线准直器的最佳原材料的原因。 




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X射线影像技术是现代医学不可缺少的重要组成部分，x射线为临床诊断提供了不可缺少的应用价值。众所周知，x射线对人体组织有较强的穿透性，且对不同密度的组织穿透能力不同。因此，透过X射线可以显示出黑白层次不同的人体组织影像，通过胶片或荧光屏显示，医生便可借此诊断疾病或实施手术。X射线影像技术已成为现代医学不可缺少的重要组成部分。然而X射线本身对受照医生和病人的机体造成损伤。为了保护医生及病人的健康，需要用一种对X射线有强烈吸收作用的材料做成防护用品以屏蔽X射线的照射。

由于钨合金是高密度材料，因此它具有很好的屏蔽辐射效应，可以很好的保护人体器官免受伤害。且钨合金产品是环保产品，比铅的产品更少有危害。如病人进行X光透视时，需要用钨合金X射线防护围裙，从而为病人提供最佳的X射线防护。




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中子由于不带电，而不与原子核外的电子相互作用，只能与原子核相互作用。按能量可划分为慢中子(E<103eV)，中能中子(103~5×105eV)和快中子(5×105~1010eV)。选择中子屏蔽材料时首先考虑的是对中子的减弱性能，其次才是对中子的吸收。中子的质量与质子很接近，所以含氢量较高的石蜡、聚乙烯、聚丙烯等材料是优良的快中子慢化材料。石墨还是很好的反射材料。随着移动式反应堆和可携带辐射源应用的增加，传统、单一的屏蔽材料已经不能满足现代防护的使用要求。而研究指出，对于中子屏蔽件的制作，最好是用钨合金屏蔽件。

10cm厚度的钨合金屏蔽件对中子的屏蔽率可达93%。在厚度适宜的情况下，钨合金屏蔽件对裂变中子的屏蔽效果远大于铁等材料。与铅和贫铀相比，钨粉末无毒无污染，所以更容易被人们所接受。




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