Page 177 - 化工工艺理论及技术

第六章 我国现阶段湿法冶金工艺技术研究进展

Na 2 CO 3 ，在浸出渣中也只检测到 1%Na，因而认为这些复盐在水洗时分解。而根
据文献，生成复盐所需时间极长，100℃下需 10~12h。这一切说明钠钙复盐是一
种难以生成而易于分解的物质，很难成为导致“Na 2 CO 3 初始浓度过大时浸出率

反而下降”的“元凶”。那么究竟是什么原因造成 Na 2 CO 3 初始浓度过大时浸出
率反而下降的呢？
根据 Na 2 CO 3 -Na 2 WO 4 -H 2 O 相平衡关系。“山”的左支是 CaWO 4 的浸出平衡线，

右支是 Na 2 CO 3 的溶解平衡线，在两线交点的“山峰”位置，CaWO 4 与 Na 2 CO 3
处于热力学平衡状态。若浸出液中 Na 2 CO 3 的初始浓度值大于“山峰”所对应的
浓度值，则 Na 2 CO 3 由过饱和而结晶析出，导致浸出剂 Na 2 CO 3 因浓度下降而使
Na 2 CO 3 浸出白钨矿反应的平衡向左移动，分解率下降。这一研究成果从理论上
揭示了苏打压煮过程中 Na 2 CO 3 浓度过高反而导致渣含钨上升的原因。

正是由于这一特性，苏打压煮过程中 Na 2 CO 3 浓度一般不超过 230g/L 且
要求生产过程中必须保而持较大的液固比（对于标准白钨精矿，液固比可达
到 3~4）。在这种分解条件下，所得到的浸出液中还含有约 100g/L 的残余
Na 2 CO 3 ，在净化过程中要消耗大量酸并产生大量钠盐废水。为此，前苏联学者

采用结晶法回收 Na 2 CO 3 ，分解液中含 90~95g/L 的 WO 3 、150g/L 的 Na 2 CO 3 时，
将分解液冷却到 3~5℃，有 70%~72%Na 2 CO 3 以 Na 2 CO 3 ·10H 2 O 形态结晶析出，
此时晶体中将带走 4%~5%WO 3 。前苏联学者利用离子膜电解法回收白钨矿苏打
浸出液中游离碱，并进行工业试验，采用料液含量（g/L）：WO 3 72.15~101.75、

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Na 2 CO 3 48~53、SiO 2 1.44~3.0、F-2.7~3.0、CL 2.0~4.0；采用 1%Pb-Ag 合金板作阳
极，Ni 作阴极板，电解槽为复式，所用阳离子交换膜只能在 50℃以下工作，但
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其电流密度较低，仅为 400~500A/m ，为提高电流效率，将阳极含 CO 2 气体通入
NaOH 溶液中使其变为Na 2 CO 3 。在此基础上，肖连生等采用镀Ni钢网或镀β-PbO 2
钛网作阳极、网状活性 Ni 作阴极的单极式聚丙烯电解槽（阳离子交换膜为岳阳
化工厂氯碱工业用后的废弃膜）进行了苏打浸出液中回收碱的试验。利用 3 台电
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解槽串联运行，在 60~65℃，电流密度 1000A/m 的条件下，电流效率在 88% 以上，
能耗低于 2250Kw·h/t NaOH，具有工业实用价值。

（二）NaOH 分解法
NaOH 分解法起初仅应用于分解黑钨精矿，国内外学者也一度认为 NaOH 只
能分解黑钨矿。李洪桂等开发出了碱法热球磨工艺，将机械活化与浸出过程相结

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