目前易选易冶的黑钨资源逐渐消耗殆尽,低品位白钨矿已逐渐成为钨工业的主要原料。由于低品位白钨矿伴生可浮性相近的萤石及方解石等矿物,浮选过程在保证钨回收率的同时难以获得高品位的白钨精矿。然而,国内外主流的氢氧化钠分解和碳酸钠压煮工艺处理低品位白钨矿存在浸出试剂用量大、钨浸出率偏低的缺点。利用低品位白钨矿伴生有氟化钙的特点,本研究提出了磷酸钠-氢氧化钠-氟化钙协同浸出低品位白钨矿的新工艺,实现白钨低耗高效分解。研究内容包括白钨浸出过程热力学和动力学、氟化钙的溶解行为、Na3PO4-NaOH-CaF2协同浸出低品位白钨矿工艺和粗钨酸钠浸出液除氟。主要研究结果如下:基于现有热力学数据,计算并绘制出25 oC下Na3PO4-NaOH-CaF2协同分解白钨矿体系的不同游离总磷浓度及总氟浓度下的logc-pH图。热力学分析结果表明:采用磷酸钠-氢氧化钠-氟化钙能够有效分解白钨矿。当溶液pH值在4.72～15.10的范围内,其分解产物为Ca5（PO4）3F。提高溶液游离总磷浓度、游离总氟浓度以及pH值均有利于白钨矿的分解。研究了Na3PO4-NaOH分解氟化钙的动力学及行为规律。结果表明:氟化钙的分解速率及分解程度受温度影响较大,受磷酸根浓度的影响相对较小。氟化钙分解过程受化学反应控制,其反应表观活化能为134.57 k J/mol,磷酸根的表观反应级数为0.92。反应可通过提高温度,磷酸钠用量及氢氧化钠用量的措施,提高氟化钙的浸出速率与浸出率。开展了磷酸钠-氢氧化钠-氟化钙协同浸出低品位白钨矿的动力学和工艺研究。结果表明:低品位白钨矿浸出过程受化学反应控制,浸出反应表观活化能为48.70 k J/mol,磷酸根的表观反应级数为0.48,氟离子的表观反应级数为0.13。提高浸出温度和磷酸钠用量有利于白钨浸出,而氟化钙用量和液固比过大或过小均不利于白钨浸出。低品位白钨矿浸出最佳工艺条件为:温度180 oC、磷酸钠用量为理论量2倍、氟化钙用量为理论量1.5倍、氢氧化钠用量为白钨矿质量的14%、液固比为4:1、反应4 h时,白钨浸出率达到98.35%。浸出渣中含有大量未被分解的伴生碳酸钙,浸出过程实现了低品位白钨矿的选择性浸出。低品位白钨矿浸出液中含氟约3 g/L,为减轻后续废水除氟的压力,采用氯化镁作为除氟试剂将粗钨酸钠中的氟沉淀除去。结果表明:增大氯化镁用量和降低溶液pH值有利于提高除氟率。除氟最佳工艺条件为:氯化镁用量为理论量的1.5倍、温度为80 oC、时间为90 min时,除氟率达到90.64%。当溶液中初始氟浓度为1～5 g/L时,除氟率稳定在85%以上。磷酸钠-氢氧化钠-氟化钙协同浸出低品位白钨矿的新工艺,一方面可以降低选矿过程对浮选精矿白钨品位的要求,提高白钨选矿回收率;另一方面能够实现低品位白钨的高效选择性浸出,从而大幅度提高低品位白钨资源的综合利用率。