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钨的冶炼原料有黑钨矿和白钨矿,随着易冶炼的黑钨矿日益枯竭,白钨矿已成为钨工业的主要原料。我国白钨冶炼主要采用高压碱分解工艺,无论是以前的碳酸钠压煮还是现在主流的氢氧化钠压煮法,都需在高压的条件下才能实现白钨矿的分解,压力通常在618公斤左右,常带来安全问题;生产均为单釜的间歇性操作,生产效率较低,且渣含钨在12%,钨的利用率需进一步提升。基于(CaO)Na2O-WO3-H2O赝三元系相图分析可知,碱浓度是影响钨矿分解的最主要因素,同时借鉴早期的碳酸钠烧结分解钨矿的连续操作方式,提出白钨矿氢氧化钠焙烧分解的设想,并对白钨矿氢氧化钠焙烧热力学和新工艺进行了研究。主要内容如下:(1)对氢氧化钠焙烧分解白钨矿进行了探索研究,结果表明:焙烧过程中添加部分二氧化硅可高效的分解白钨矿,焙砂经水浸后渣含钨低于1%,为氢氧化钠焙烧白钨矿提钨新工艺奠定了基础。(2)通过XRD对白钨矿氢氧化钠焙烧产物和水浸渣检测分析,焙烧产物的主要成分为Na2WO4和Na2CaSiO4,水浸渣的主要成分为CaCO3。对白钨矿氢氧化钠焙烧水浸渣研究,研究表明:水浸渣中的CaCO3是由Na2CaSiO4与水溶液中的H2O和CO2反应生成。(3)根据白钨矿氢氧化钠焙烧产物确定了该过程的主要反应,并对其进行了热力学分析,结果表明:焙烧反应的吉布斯自由能随温度的升高越来越负,当温度为973K时,其吉布斯自由能为-221.26 kJ/mol,说明该温度下焙烧反应较容易进行;在CaWO4-SiO2-NaOH体系中,当温度大于973K时NaOH和Na2SiO3均能分解白钨矿,但碳酸钠无法分解白钨矿。同时,NaOH优先于Na2SiO3和白钨矿反应。氢氧化钠焙烧法相比与苏打烧结法能在更低的温度条件下分解白钨矿。(4)考察了碱用量、二氧化硅用量、焙烧温度、焙烧时间、水浸时间、水浸温度、液固等7个因素对白钨矿分解的影响,探明了白钨矿氢氧化钠焙烧—水浸提钨的最佳工艺条件:氢氧化钠用量为理论量的1.1倍、二氧化硅用量为理论量的1.20倍、焙烧温度为700℃、焙烧时间为2 h、水浸时间为4 h、水浸搅拌速度为350 r/min、液固比为3.2:1、水浸温度为80℃。