磷酸钠-氢氧化钠浸出氟化钙动力学研究
2021-03-04薛祥张新英杨亮
有色金属科学与工程 2021年1期
薛祥, 张新英, 杨亮
(江西理工大学材料冶金化学学部,江西 赣州341000)
由于黑钨矿易选易冶,钨冶炼企业一直以来以黑钨矿作为主要原料, 随着优质黑钨矿资源的逐渐消耗,白钨矿成为我国钨冶炼的主要原料[1-5]。但我国钨冶金过程中存在的问题却日益凸显, 我国新发现白钨矿多为低品位矿,呈现出矿物嵌布粒度细、伴生矿物共生复杂的特点,浮选分离难度大,属典型的难处理矿。 因此,低品位白钨矿逐渐成为钨工业的主要原料, 开发利用低品位白钨矿已成为我国钨工业的必然选择[6-8]。
现有主流钨矿浸出工艺,如苏打压煮和氢氧化钠分解工艺浸出低品位白钨矿时, 均存在浸出率低,浸出试剂用量大的缺点, 浸出剂用量需高达理论量的5~6 倍,才能获得较高的钨浸出率,不能经济高效的处理低品位白钨矿[9-10]。 近年来,学者在白钨矿冶炼技术上进行了攻关并成功开发出了一些新技术。 如“硫酸-磷酸混合分解”技术[11-14]、“磷铵-氟盐分解”技术[15-17]、“钙盐焙烧-碳铵浸出”技术[18-19]等。 这些新技术主要聚焦于解决白钨冶炼过程的废水污染问题。
基于化合物溶度积和化学反应平衡理论,作者团队提出采用磷酸钠-氢氧化钠-氟化钙协同工艺浸出低品位白钨矿生成极难溶的氟磷酸钙(见式(1)),以实现白钨矿的经济高效分解。

反应热力学计算表明, 该反应平衡常数高达7.71×1036,因此,反应推动力非常大,能够实现白钨矿的彻底分解。
该浸出反应过程中的氟源由氟化钙提供,其首先在溶液中溶解释放出氟离子(如式(2)所示),再与磷酸根离子一起与白钨矿反应生成氟磷酸钙。……
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