钨是如何从矿石中提取的？

钨矿石的主要有用成分是钨酸盐，其中常见的是黑钨矿和白钨矿。其中黑钨矿中钨的含量较高，同时含有铁和锰等元素；白钨矿则主要由钙）、钨和氧组成，那么这些钨矿是如何提取钨的呢？下面我们从钨矿矿石性质、钨矿选矿方法及钨矿提取方法三方面来了解。

一、钨矿的矿石类型

黑钨矿型：矿石主要由黑钨矿组成，常与石英、云母、长石等脉石矿物共生。其特点是矿石品位相对较高，钨的含量可达50%以上，但矿石储量相对较少。这种类型的矿石在我国南方地区有一定分布，如江西、湖南等地。在选矿过程中，由于黑钨矿的密度较大且具有磁性（弱磁性），可以采用重选、磁选等方法进行初步富集。

白钨矿型：矿石以白钨矿为主要有用矿物，常与方解石、萤石、磷灰石等脉石矿物共生。白钨矿型矿石储量相对较大，但品位一般较低，钨含量在 10% - 30% 左右。在全球范围内分布较广，我国的河南、甘肃等地有较多白钨矿资源。白钨矿的选矿方法相对复杂，通常需要采用浮选等方法进行分离，并且由于其与一些脉石矿物的表面性质相似，需要精确控制浮选药剂制度。

黑白钨混合矿型：矿石中同时含有黑钨矿和白钨矿，这种类型的矿石在选矿处理上难度较大。需要综合运用重选、浮选、磁选等多种方法，根据黑钨矿和白钨矿的不同性质进行分步处理或联合处理，以实现钨的有效回收。

二、钨矿选矿方法

1、钨矿重选方法

重选是根据矿物密度的差异，在重力场或离心力场等外力作用下，使不同密度的矿物颗粒按密度分层或按粒度分级，从而实现矿物分离。对于钨矿石，黑钨矿和白钨矿的密度均大于常见的脉石矿物（如石英密度约2.65g/cm³，长石密度约2.5-2.7g/cm³）。在重选过程中，通过水流或机械力的作用，如在跳汰机中利用周期性上下交变的水流，在摇床中利用横向水流和纵向摇动的联合作用，使密度大的钨矿颗粒趋向于在设备底部或特定区域富集，而密度小的脉石矿物则被分离出去。

重选适于处理粗粒嵌布的钨矿石，尤其是黑钨矿型矿石，因为黑钨矿的密度较大且嵌布粒度相对较粗，重选可以快速有效地去除大量脉石矿物，提高入选矿石品位。

2、钨矿浮选方法

浮选是基于矿物表面物理化学性质的差异，特别是矿物表面的润湿性来实现矿物分离。在钨矿浮选过程中，对于白钨矿的浮选，通常采用合适的捕收剂使其表面疏水。脂肪酸类捕收剂在碱性条件下与白钨矿表面的钙离子（Ca²⁺）发生作用，使其表面疏水；膦酸类捕收剂则通过与白钨矿表面的钨酸根离子（WO₄²⁻）形成化学键而使其疏水。同时，添加起泡剂（如松醇油）产生大量稳定的气泡，疏水的白钨矿颗粒附着在气泡上，随气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层，而脉石矿物留在矿浆中。

浮选多适于处理细粒嵌布的白钨矿和黑白钨混合矿，能够有效地将钨矿与脉石矿物分离，提高钨精矿的品位。

3、钨矿磁选方法

磁选法是利用矿物的磁性差异来进行选矿。黑钨矿具有弱磁性，而白钨矿一般为非磁性矿物，脉石矿物大多为非磁性或弱磁性。在磁选过程中，将矿石送入磁选机的磁场中，磁性相对较强的黑钨矿颗粒会被磁场吸附在磁极上，而非磁性的白钨矿和脉石矿物则不受磁场作用，从而实现黑钨矿与其他矿物的分离。

磁选主要适于分离黑钨矿，在处理黑钨矿型矿石或黑白钨混合矿中黑钨矿的富集时具有重要作用。

三、钨矿的提取流程

1、钨矿预处理流程

破碎与筛分：原矿先进行破碎作业，破碎后的矿石进行筛分，将矿石分成不同的粒级，如粗粒级（大于10mm）、中粒级（1-10mm）和细粒级（小于1mm）等。过程中所需设备主要是颚式破碎机、圆锥破碎机和振动筛。其中颚式破碎机利用动颚板和静颚板的挤压作用将矿石破碎，适用于粗碎；圆锥破碎机则通过轧臼壁向破碎壁运动挤压物料，可实现中碎和细碎；

振动筛是利用振动电机产生的激振力使筛网振动，物料在筛网上按粒度大小分层并通过筛孔分离。

磨矿与分级：筛分后的矿石根据需要进行磨矿，使钨矿与脉石矿物充分单体解离。磨矿通常采用球磨机、棒磨机等设备，球磨机通过钢球的冲击和研磨作用将矿石磨细。磨矿后的矿浆进入分级设备，如螺旋分级机、水力旋流器等进行分级。螺旋分级机利用固体颗粒在液体中沉淀的速度不同，通过螺旋叶片的旋转将粗粒级和细粒级矿浆分离；水力旋流器则是利用离心力场使矿浆中的颗粒按粒度大小分离。分级后的合格粒级矿浆进入后续选矿工序，不合格粒级则返回磨矿机继续磨矿，以保证磨矿细度达到选矿要求。

2、钨矿分解流程

苏打烧结法：是将钨矿石与苏打（碳酸钠，Na₂CO₃）混合后进行高温烧结，使钨矿石中的钨酸盐与苏打反应生成水溶性的钨酸钠（Na₂WO₄）。在高温下，反应得以充分进行，生成的钨酸钠可溶于水，而脉石矿物则形成不溶性的残渣，从而实现钨与脉石的初步分离。烧结温度一般在800-900°C之间，烧结时间根据矿石性质和设备条件而定，通常为1-3小时。烧结后的产物进行水浸出，使钨酸钠溶解在水中，得到钨酸钠溶液和不溶性残渣。通过过滤等方法将残渣分离出去，钨酸钠溶液进入后续提纯工序。

高压浸出：是在高温高压的环境下，利用强碱性溶液（如氢氧化钠或氢氧化钾溶液）与钨矿石发生化学反应，使钨矿石中的钨以钨酸盐的形式溶解进入溶液，从而实现钨与脉石矿物的分离。

以上便是钨矿提取方法及流程的完整内容，在实际选矿过程中，钨的类型多多种，其富含的脉石矿物类型也各有差异，在选矿方法上不能盲目选择，若想获得较为理想的钨回收率，建议先进行钨选矿试验，通过试验分析，设计出更为适合的钨选矿工艺方案，同时还可根据方案定制出成套的钨矿选矿设备。