硫酸-磷酸分解法處理白鎢礦

目前我國鎢冶煉主要消耗的資源是黑鎢礦，而黑鎢資源基礎儲量將在數年內消耗殆盡，加上新發現的鎢資源也大多是複雜白鎢資源，已經呈現出白鎢礦占絕對優勢的局面。因此，開發白鎢資源來代替黑鎢 是我國鎢業可持續發展的戰略性選則。

但是，目前國內還沒有形成專門的白鎢礦處理工藝，主要是延用黑鎢礦 NaOH壓煮的處理技術來處理白鎢礦(該工藝產量占80％以上)。該工藝在高堿濃度，高堿用量，高溫高壓的強化條件下使得白鎢礦得以有效分解，渣含WO₃可降到1‑3％。這也造成了該工藝能耗大，生產成本高，後續工序廢水排放量大等缺點，不符合我國節能減排、低碳經濟的發展要求。

酸分解法主要用鹽酸來處理白鎢精礦，熱力學研究表明其反應趨勢很高。但鹽酸的酸腐蝕和揮發問題嚴重，工作環境惡劣，最終大量的剩餘鹽酸母液經石灰中和成CaCl2溶液而排放，目前國內已棄置不用。

為了化解鹽酸腐蝕和揮發問題，有學者曾考慮採用硫酸來替代鹽酸，以實現鎢的絡合浸出。但是在大量硫酸存在時，溶液對硫酸鈣的過飽和度極大，往往導致石膏迅速成核形成大量細密結晶而造成了包裹，使得分解效果不理想。為此，有學者開發了一種硫酸-磷酸分解法處理白鎢礦的工藝，其主要內容包括：

配製P₂O₅品質濃度為5％～35％的磷酸溶液，加入硫酸並控制SO₄^2‑,濃度在0.10g/ml～0.40g/ml，升溫至70～100℃後，將白鎢礦加入到該溶液中進行反應，液固比為3∶1‑8∶1ml/g，反應時間為1～6h，反應結束後 過濾所得的濾液經鹼性離子交換、鹼性溶劑萃取或銨鹽沉澱法提取鎢。

所述的白鎢礦含WO₃品質百分比為10％～75％，細微性不大於100目。提取鎢後的母液補入硫酸和磷酸再返回浸出。

由於磷酸可絡合鈣離子，導致硫酸鈣的溶解度隨著溶液中磷酸濃度的增加而逐步上升，大約在P2O5為20％左右達到最大(80℃時，為無磷酸存在時的5‑7 倍。即便P₂O₅升高到40％左右，溶解度也仍可達無磷酸存在時的3‑5倍)。因此， 適當的高濃度磷酸有利於降低鎢礦分解時硫酸鈣的過飽和度，也就有可能降低硫酸鈣的自發成核速率，從而同樣起到促進形成粗大晶體的作用；而且高濃度 的磷酸還有利於可溶性的磷鎢雜多酸的形成，避免鎢酸沉澱的包裹作用；另外磷酸的腐蝕性較低，也沒有像鹽酸那樣的揮發問題。

所處理的白鎢礦雜質磷含量沒有嚴格要求，白鎢礦選礦過程中不必再設專門除磷工序，節約了除磷試劑成本及鎢的損失，在反應結束後，鎢進入到濾液中，只需要經離子交換、溶劑萃取或銨鹽沉澱法等簡單的後處理方式提取，簡化了操作，降低了成本，而且其分解 率可達98％以上。

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