聚钨酸盐重液因其密度高,粘度低,无毒,无污染,密度可调节,易回收等特点而被广泛应用于各个领域的重介质密度分级中。尤其在选矿工作中,重液不仅可在工业选矿中分离低品位矿石和有害物质,对高品位矿石进行预先富集,提高选矿效率,而且可在实验中进行矿物、矿石分离,从而了解矿物、矿石的组成。虽然聚钨酸盐重液已有实际应用的实例,但是有关聚钨酸盐及其重液的制备未见报道。本文利用水溶液合成法,主要以钨酸和钨酸钠为原料,制备了三种聚钨酸盐及其重液,并将其重液应用于矿物及矿石的分离中。首先,本文采用水溶液合成法分别以钨酸和钨酸钠为原料,合成了聚钨酸钠J-1和J-2。以制备高密度重液为目的,利用控制变量法探究了反应液pH值,反应液浓缩密度,反应液浓度对合成聚钨酸钠的产率及其能否制备重液的影响,确定了最佳反应条件。并在最佳反应条件下制备了最高密度分别为3.10 g/cm~3和3.00 g/cm~3的无毒重液。同时利用HRMS、FI-TR、XRD、TGA分析手段对合成的两种产物J-1和J-2进行表征,证明了聚钨酸阴离子的形成。此外,分别对两种重液密度与粘度、折光率和使用温度的关系进行了测试。其次,聚钨酸锂钠重液作为新型有机重液的替代品,其主要成分含锂、钠、钨等元素。因此,本文在合成聚钨酸钠的基础上,将锂离子引入聚钨酸钠的合成中,成功地合成了聚钨酸锂钠。通过探究锂离子加入量,反应液pH值,反应液浓缩密度,反应液浓度对合成聚钨酸锂钠的产率及其能否制备重液的影响,确定了最佳反应条件。在最佳反应条件下,制备了最高密度为3.20 g/cm~3的重液。并将所制备的聚钨酸锂钠的表征结果与聚钨酸钠J-1、J-2进行了对比。同时,测定了该重液密度与粘度、折光率和使用温度的关系。最后,利用制备的三种聚钨酸盐无毒重液分别对已知密度的磷灰石、葡萄石、紫水晶、粉水晶、黑曜石进行密度筛分,证明了所制备重液进行介质分选的可行性。此外,根据实验环境和条件,通过对比三种重液的粘度、颜色和使用温度,选择了聚钨酸钠J-1重液和聚钨酸锂钠重液对两种未知矿石在室温下进行密度分级实验,并采用XPS表征了分级后各个密度的样品。通过对照,分析确定了两种未知矿石可能存在的成分。本文成功地制备了三种聚钨酸盐重液,使无毒重液大范围工业化生产成为可能。在有效提高重介质分离效率的同时,也为其相关研究及生产工作的开展提供了安全的作业环境。