欒川復(fù)雜白鎢礦的性質(zhì)及其WO3量分析方法的探討

魏瑞霞，李慧芳，王理群，張宏偉

（洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司，河南 欒川 471521）

0 前言

鎢是重要的戰(zhàn)略資源，被我國列為保護(hù)性開采的特定礦種。我國鎢資源雖然豐富，但是，由于連續(xù)多年的超計劃開采，使得高品位、低雜質(zhì)、可選性好的鎢資源越來越少，現(xiàn)階段開采的大多是非標(biāo)準(zhǔn)鎢精礦。洛陽欒川鉬礦區(qū)為鉬鎢伴生礦床，為中國第二大白鎢資源地。為更加有效地利用有限的鎢資源，作者在充分了解欒川白鎢礦的性質(zhì)的同時，探討了一種適合該礦WO3量的分析方法，并將其應(yīng)用到產(chǎn)品生產(chǎn)和貿(mào)易方面的檢測分析中。

1 欒川白鎢礦的性質(zhì)

1.1 欒川白鎢礦的成分分析

欒川白鎢礦主元素化學(xué)分析及X熒光半定量分析結(jié)果見表1和表2。

表1 欒川白鎢礦中主元素化學(xué)分析結(jié)果 ％

表2 欒川白鎢礦的X熒光半定量分析結(jié)果 ％

1.2 欒川白鎢礦礦相組成分析

X衍射分析欒川白鎢礦的礦相組成參見表3。

通過以上分析表明：欒川白鎢礦是含W、Mo、P三種重要資源的混合礦。其組成是WO3含量約20％，Mo含量約3％，P含量約9％，欒川白鎢礦中的Mo/WO3比在10％以上；欒川白鎢礦中的鉬主要以CaMoO4形式或者CaW（Mo）O4礦形式存在，輝鉬礦很少，從表3可看出MoS2含量較低，或者幾乎查不出；磷以磷灰石形式存在，故礦中的氟也高，磷含量以9％計算，折算為P2O5達(dá)到磷中礦水平。

表3 欒川白鎢礦的礦相組成 ％

2 欒川白鎢礦中WO3量分析方法

2.1 欒川白鎢礦的化學(xué)分析現(xiàn)狀

欒川白鎢礦是一種含有W、Mo、P三種資源的混合礦。這類白鎢礦不符合鎢精礦［1］的范疇，但目前此類礦的分析仍有不少地方參照鎢精礦化學(xué)分析方法。2011年新實施的高雜質(zhì)鎢礦化學(xué)分析方法［2］適用于磷含量小于2％的高雜質(zhì)白鎢礦的分析。針對欒川高鉬高磷的復(fù)雜白鎢礦，目前還沒有統(tǒng)一的分析方法。作者結(jié)合欒川白鎢礦的特點(diǎn)，根據(jù)實際生產(chǎn)的需要，探索、改進(jìn)了一套適合該礦WO3量的分析方法，即8-羥基喹啉重量法［3］。

2.2 分析方法

國家標(biāo)準(zhǔn)鎢酸銨灼燒重量法所用試劑與儀器參照文獻(xiàn)［4］。

8-羥基喹啉重量法所用試劑與儀器參照文獻(xiàn)［3］。

對多批次的礦樣同時進(jìn)行鎢酸銨灼燒重量法及8-羥基喹啉重量法的分析，進(jìn)行結(jié)果對比；并挑選代表性礦樣進(jìn)行更加全面深入的研究分析。

2.3 結(jié)果

2.3.1 兩種分析方法對比分析

分別用鎢酸銨灼燒重量法與8-羥基喹啉重量法對十批白鎢礦進(jìn)行分析，結(jié)果見表4。

表4 兩種方法分析結(jié)果對比 ％

從表4可以看出，對于欒川白鎢礦，利用兩種分析方法進(jìn)行分析，只有極少數(shù)批次分析結(jié)果在誤差范圍0.36％以下［2］，絕大多數(shù)批次結(jié)果差異較大，最高相差2％以上，而且用鎢酸銨灼燒重量法得到的結(jié)果大多都明顯高于8-羥基喹啉重量法。

理論上兩種分析方法得到的沉淀均為WO3，通過對兩種分析方法的研究發(fā)現(xiàn)，分析結(jié)果的差異可能是以下原因造成：欒川白鎢礦中鉬的形態(tài)為CaMoO4或CaW（Mo）O4，鎢酸銨灼燒重量法分析WO3時，重量中部分鉬進(jìn)入WO3，使結(jié)果偏高；而8-羥基喹啉重量法操作過程中針對性加入鹽酸羥胺還原鉬，可大大消除鉬干擾。為了驗證作者的推測，于是實驗挑選了兩批具有代表性的樣品進(jìn)行全面的分析，礦樣的組成分析結(jié)果見表5。

表5 代表礦樣組成 ％

從表5可看出，兩批白鎢礦用不同的分析方法得到的結(jié)果差異較大，分別為1.27％、0.44％，都超出了分析誤差的范圍。為查找原因，首先將鎢酸銨灼燒重量法得到的WO3進(jìn)行了光譜定量分析，數(shù)據(jù)見表6。

從表6的分析結(jié)果可看出，采用鎢酸銨灼燒重量法分析欒川白鎢礦中WO3含量時，得到的WO3中含有的雜質(zhì)元素尤其是CaO、MoO3、PO43-等偏高，三者之和可達(dá)6.80％、4.84％，從而造成WO3分析結(jié)果正偏差1.62％、0.92％。

表6 鎢酸銨灼燒重量法WO3主要雜質(zhì)元素分析 ％

將8-羥基喹啉重量法得到的WO3進(jìn)行了雜質(zhì)元素分析，結(jié)果見表7。

表7 8-羥基喹啉重量法WO3主要雜質(zhì)元素分析 ％

從表7看出，8-羥基喹啉重量法得到的WO3沉淀純度較鎢酸銨灼燒重量法高，鉬、鈣、磷三者之和分別為0.44％、0.48％，對WO3結(jié)果的影響正偏差0.10％、0.090％，這符合樣品分析的誤差范圍。

此外，通過對殘渣進(jìn)行灰化、堿熔、比色校正分析，WO3分析結(jié)果小于0.1％。并將廢液進(jìn)行濃縮，其中WO3的分析結(jié)果小于0.05％，因此，8-羥基喹啉重量法分析欒川白鎢礦中WO3的過程損失可穩(wěn)定控制在0.15％以下。

2.3.2 結(jié)論

欒川白鎢礦是一種含有W、Mo、P三種資源的混合礦，8-羥基喹啉重量法則是一種適合欒川白鎢礦中WO3量的分析方法，該方法得到的WO3純度高、雜質(zhì)元素含量少，而且操作過程中WO3的損失也很低，較大地提高了分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。需要注意的是，該法中鹽酸羥胺加入量要根據(jù)礦樣中含鉬量的高低進(jìn)行調(diào)整。此外還發(fā)現(xiàn)鎢酸銨灼燒重量法與8-羥基喹啉重量法之間的結(jié)果差異并不完全與礦樣中鉬磷含量高低保持一致，這需要做進(jìn)一步的研究。

［1］馬志軍，程景峰，王郭亮，等.YS/T 231-2007鎢精礦［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［2］杜方才，張元霞，唐益輝，等.GB/T 26019-2010高雜質(zhì)鎢礦化學(xué)分析方法：三氧化鎢量的測定二次分離灼燒重量法［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［3］北京礦冶研究總院分析室.礦石及有色金屬分析手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1990，74-75.

［4］劉紅英，鄺 靜，易桂華，等.GB/T 6150.1-2008鎢精礦化學(xué)分析方法：三氧化鎢量的測定鎢酸銨灼燒重量法［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.