沸石是沸石族矿物的总称，是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物。具有独特架状结构和吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能。属于微细矿物的一种。微细矿物的颗粒非常细小，表面积大，它的分离和提纯有很大的困难，特别是沸石的分离提纯技术目前还不成熟，难以达到很高的纯度。但通过科学家们的不断努力，经过多次试验，最后采用多钨酸钠高速离心法取得了良好的效果。

 

多钨酸钠高速离心法分离提纯沸石的具体方法如下：

1. 用钢臼和杵把岩石粉碎至200目以下。然后把较细的样品放入玻璃杯中，加二次蒸馏水充分搅拌。 

2. 用超声波把颗粒--液体的悬浮液超声3min~5min。然后把超声后的悬浮液转入离心管中，用2500rpm 的转速离心3分30秒。倒出上层清液，从而去除小于1μm的部分。

3. 再把上层清液倒入另一个离心管中。重复上述操作5次，以确保绝大部分的小于1μm的颗粒被去除，并且每次离心前都要超声以使较大的颗粒悬浮起来。 

4. 倒出上层清液，把大于1μm的颗粒风干后，放入2.3g/cm3的多钨酸钠溶液中。超声3min~5min使颗粒分散开来，转入离心管中。

5. 用1100 rpm的转速，把悬浮液离心33 min。离心结束后，沸石矿物将漂浮在液体的表面，较重的颗粒(石英、长石以及少部分的沸石)将沉在管底。

6. 向一个离心管中倒出大约一半的重液，以取出上浮的沸石，也要用钢勺把粘在离心管内壁上的沸石取出放入一个离心管中。

7. 向两根离心管加满二次蒸馏水，并超声以使悬浮物和重液充分混合，现在重液的密度应是1.15 g/cm3左右。

8. 用1400 rpm的转速离心10min，颗粒都应沉到管底。把重液倒入玻璃杯中，以回收再用。

9. 用二次蒸馏水充满离心管，超声2min，用3000 rpm的转速离心5 min，沸石颗粒出现聚沉。反复洗3次，以完全洗去多钨酸钠，沸石矿物变得色浅而不“粘”。 

10. 把沸石放于通风橱中风干。有时沸石的表面可能会带有一个绿色或棕色的“皮”，去除它。这时就能得到较为纯净的沸石矿物。

多种方式制取粗钨酸钠，在此简述其中三种：

一、氢氧化钠（NaOH）浸出法，NaOH浸出钨精矿时，选用NaOH浓度为500g/L，160℃下浸出2h，锡石浸出率接近0，而黝锡浸出率接近45%；

二、苏打高压法，将浸出温度控制在180~230℃，苏打用量为理论量的2~3倍，溶液中碱性较小，pH值为10.8，这种情况下锡石几乎不与碱发生反应，全部进入渣中；

三、苏打烧结法，苏打烧结过程中，SnO₂与苏打反应程度不大。但是溶液中存在的过量的苏打可与SnO₂发生部分反应，生成锡酸钠，在随后的水浸过程中，锡酸钠溶于水与钨酸钠共存。

以上三种方法得到的粗钨酸钠溶液中都存在一定量的杂质锡，并且，锡的主要存在形式是锡酸钠。

 

在钨酸铵溶液蒸发结晶制取APT的过程中，控制适当的结晶率，可以使大部分杂质留在母液中。钨酸铵溶液（AT）中锡是以SnO₃ ^2-形态存在的，与仲钨酸铵中的钨的存在形态一致，这导致结晶工序中无法除去锡。钨酸铵溶液结晶过程中锡的行为，见下图：

 

由图可知，蒸发过程中锡为前期优先析出，可以认为结晶用的AT溶液与APT产品中的w(Sn)/w(WO₃)是一致的。随着钨酸铵结晶率渐渐升高，APT中的w(Sn)/w(WO₃)降低，且两者变化不成正比关系。但当APT结晶率达到90%以后，即使结晶率持续上升，w(Sn)/w(WO₃)也将保持在1.0*10^-6不变，也就是说，w(Sn)/w(WO₃)达到了一个极值，即0级APT中锡的标准质量分数。

 

多钨酸钠（sodium polytungstate），分子量达2986.12g/mol，相对密度为2.8，易溶于水，是德国SOMETU公司生产的一种新型无机重液材料，具有无毒无味、中性稳定、易配制、回收率高、使用方便安全等传统重液无法比拟的优点。特别是相对密度可达3.1，很多原来必须使用有机重液的地方，现在都可以使用多钨酸钠来代替。在pH为2~14范围内稳定并可方便地回收利用，它适用于绝大多数含氧盐和氧化物的分离，已被广泛应用于精细矿物和牙形石的分离实验。

 

多钨酸钠重液由于安全性好、回收方便而受到广泛欢迎，尽管日前国际市场上其价格较昂贵，但其突出优点使其成为众多岩矿实验室的首选重液。不过，使用该重液应注意如下几点：

1. 尽量不接触强还原性物质，否则溶液将变为兰色而影响分离效果的观察。

2. 不宜用于含可溶性或可交换性钙离子矿物，否则易形成多钨酸钙沉淀，这就限制其在粘土矿物分离上的应用。

3. 在高相对密度条件下重液粘度加大，为减少分离时间，可使用离心机或尽量选用粒度较大的单晶，以加速分离过程。

4. 一次操作不宜加入太多样品，以免堵塞重液漏斗的出口。

 

多钨酸钠溶液是如何配制的呢？具体可分为以下几步： 

1. 配制多钨酸钠溶液时，只能使用蒸馏水或去离子水，只能使用玻璃、塑料或不锈钢的容器。

2. 量取蒸馏水，根据要求的密度值，按比例把多钨酸钠加入到盛水容器中。用玻璃棒不停地搅拌，使其充分溶解。

3. 用比重计测量溶液的密度，根据结果适当地加蒸馏水或多钨酸钠，直至达到合适的密度值。

4. 把溶液放于无尘的封闭环境中保存。

5. 使用前最好先测量溶液的密度，并把它按要求进行适当的调整。

锡的化合物是一种两性化合物，在水溶液和强酸性溶液中以+4价和+2价化合物形式存在，离子半径分别为0.71*10^-10m和1.2*10^-10m。在含有Sn²⁺溶液中加入适量的NaOH溶液，析出白色的Sn(OH)₂沉淀。Sn(OH)2既能溶于酸生成Sn²⁺，又能溶于过量的NaOH溶液生成[Sn(OH)₃]^-、[Sn(OH)₄]^2-。同时，在含有Sn⁴⁺离子的溶液中加入碱，可得到难溶于水的α-锡酸凝胶（H₂SnO₃），α-锡酸既能与酸反应生成Sn4+，也能与碱反应得到SnO₃ ^2-。此外，，锡有另一种重要化合物--锡的硫化物，有SnS和SnS₂这两种形态，两者有转化关系为SnS2加热至520℃时分解，得到SnS。SnS和SnS₂均不溶于水和稀酸，但会与浓HCl作用生成配合物而溶解。低氧状态的SnS不溶于碱，但SnS₂能与碱作用生成硫代锡酸盐和锡酸盐。在APT生产过程中，溶液时而呈酸性，时而呈碱性，且酸碱强弱程度不同，这就使得锡的存在形式呈多种多样。

 

一般碱分解条件下，选用碱浓度为500g/L的NaOH溶液，碱用量为理论用量的锡的1.6倍，即保证溶液反应处于碱过量的状态，反应时间4h，温度设置150℃、160℃、170℃三个不同档，选取两个不同矿种在不同温度下各自的反应情况。反应温度对锡的浸出率影响，如下图：

 

由上图，我们可直观得出，浸出率随着反应温度升高而增大，且上升速度远远大于钨的浸出速度，说明锡的浸出反应与钨的浸出反应相比更倾向于热力学控制。