栾川复杂白钨矿的性质及其WO3量分析方法的探讨

魏瑞霞，李慧芳，王理群，张宏伟

（洛阳栾川钼业集团股份有限公司，河南 栾川 471521）

0 前言

钨是重要的战略资源，被我国列为保护性开采的特定矿种。我国钨资源虽然丰富，但是，由于连续多年的超计划开采，使得高品位、低杂质、可选性好的钨资源越来越少，现阶段开采的大多是非标准钨精矿。洛阳栾川钼矿区为钼钨伴生矿床，为中国第二大白钨资源地。为更加有效地利用有限的钨资源，作者在充分了解栾川白钨矿的性质的同时，探讨了一种适合该矿WO3量的分析方法，并将其应用到产品生产和贸易方面的检测分析中。

1 栾川白钨矿的性质

1.1 栾川白钨矿的成分分析

栾川白钨矿主元素化学分析及X荧光半定量分析结果见表1和表2。

表1 栾川白钨矿中主元素化学分析结果 ％

表2 栾川白钨矿的X荧光半定量分析结果 ％

1.2 栾川白钨矿矿相组成分析

X衍射分析栾川白钨矿的矿相组成参见表3。

通过以上分析表明：栾川白钨矿是含W、Mo、P三种重要资源的混合矿。其组成是WO3含量约20％，Mo含量约3％，P含量约9％，栾川白钨矿中的Mo/WO3比在10％以上；栾川白钨矿中的钼主要以CaMoO4形式或者CaW（Mo）O4矿形式存在，辉钼矿很少，从表3可看出MoS2含量较低，或者几乎查不出；磷以磷灰石形式存在，故矿中的氟也高，磷含量以9％计算，折算为P2O5达到磷中矿水平。

表3 栾川白钨矿的矿相组成 ％

2 栾川白钨矿中WO3量分析方法

2.1 栾川白钨矿的化学分析现状

栾川白钨矿是一种含有W、Mo、P三种资源的混合矿。这类白钨矿不符合钨精矿［1］的范畴，但目前此类矿的分析仍有不少地方参照钨精矿化学分析方法。2011年新实施的高杂质钨矿化学分析方法［2］适用于磷含量小于2％的高杂质白钨矿的分析。针对栾川高钼高磷的复杂白钨矿，目前还没有统一的分析方法。作者结合栾川白钨矿的特点，根据实际生产的需要，探索、改进了一套适合该矿WO3量的分析方法，即8-羟基喹啉重量法［3］。

2.2 分析方法

国家标准钨酸铵灼烧重量法所用试剂与仪器参照文献［4］。

8-羟基喹啉重量法所用试剂与仪器参照文献［3］。

对多批次的矿样同时进行钨酸铵灼烧重量法及8-羟基喹啉重量法的分析，进行结果对比；并挑选代表性矿样进行更加全面深入的研究分析。

2.3 结果

2.3.1 两种分析方法对比分析

分别用钨酸铵灼烧重量法与8-羟基喹啉重量法对十批白钨矿进行分析，结果见表4。

表4 两种方法分析结果对比 ％

从表4可以看出，对于栾川白钨矿，利用两种分析方法进行分析，只有极少数批次分析结果在误差范围0.36％以下［2］，绝大多数批次结果差异较大，最高相差2％以上，而且用钨酸铵灼烧重量法得到的结果大多都明显高于8-羟基喹啉重量法。

理论上两种分析方法得到的沉淀均为WO3，通过对两种分析方法的研究发现，分析结果的差异可能是以下原因造成：栾川白钨矿中钼的形态为CaMoO4或CaW（Mo）O4，钨酸铵灼烧重量法分析WO3时，重量中部分钼进入WO3，使结果偏高；而8-羟基喹啉重量法操作过程中针对性加入盐酸羟胺还原钼，可大大消除钼干扰。为了验证作者的推测，于是实验挑选了两批具有代表性的样品进行全面的分析，矿样的组成分析结果见表5。

表5 代表矿样组成 ％

从表5可看出，两批白钨矿用不同的分析方法得到的结果差异较大，分别为1.27％、0.44％，都超出了分析误差的范围。为查找原因，首先将钨酸铵灼烧重量法得到的WO3进行了光谱定量分析，数据见表6。

从表6的分析结果可看出，采用钨酸铵灼烧重量法分析栾川白钨矿中WO3含量时，得到的WO3中含有的杂质元素尤其是CaO、MoO3、PO43-等偏高，三者之和可达6.80％、4.84％，从而造成WO3分析结果正偏差1.62％、0.92％。

表6 钨酸铵灼烧重量法WO3主要杂质元素分析 ％

将8-羟基喹啉重量法得到的WO3进行了杂质元素分析，结果见表7。

表7 8-羟基喹啉重量法WO3主要杂质元素分析 ％

从表7看出，8-羟基喹啉重量法得到的WO3沉淀纯度较钨酸铵灼烧重量法高，钼、钙、磷三者之和分别为0.44％、0.48％，对WO3结果的影响正偏差0.10％、0.090％，这符合样品分析的误差范围。

此外，通过对残渣进行灰化、碱熔、比色校正分析，WO3分析结果小于0.1％。并将废液进行浓缩，其中WO3的分析结果小于0.05％，因此，8-羟基喹啉重量法分析栾川白钨矿中WO3的过程损失可稳定控制在0.15％以下。

2.3.2 结论

栾川白钨矿是一种含有W、Mo、P三种资源的混合矿，8-羟基喹啉重量法则是一种适合栾川白钨矿中WO3量的分析方法，该方法得到的WO3纯度高、杂质元素含量少，而且操作过程中WO3的损失也很低，较大地提高了分析数据的准确性。需要注意的是，该法中盐酸羟胺加入量要根据矿样中含钼量的高低进行调整。此外还发现钨酸铵灼烧重量法与8-羟基喹啉重量法之间的结果差异并不完全与矿样中钼磷含量高低保持一致，这需要做进一步的研究。

［1］马志军，程景峰，王郭亮，等.YS/T 231-2007钨精矿［S］.北京：中国标准出版社，2007.

［2］杜方才，张元霞，唐益辉，等.GB/T 26019-2010高杂质钨矿化学分析方法：三氧化钨量的测定二次分离灼烧重量法［S］.北京：中国标准出版社，2010.

［3］北京矿冶研究总院分析室.矿石及有色金属分析手册［M］.北京：冶金工业出版社，1990，74-75.

［4］刘红英，邝 静，易桂华，等.GB/T 6150.1-2008钨精矿化学分析方法：三氧化钨量的测定钨酸铵灼烧重量法［S］.北京：中国标准出版社，2008.