超高濃度溶液化學(xué)與∑型捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器

徐志昌，張 萍

(清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院，北京 102201)

0 引言

超高濃度溶液的化學(xué)行為，不但和理想溶液的不同，而且，與真實(shí)高濃度溶液的也不同。超高濃度溶液的濃度在10 mol 以上。它們不僅具有非同尋常的傳熱和傳質(zhì)系數(shù)的流體力學(xué)特性;而且，具有非同凡響的熱力學(xué)平衡常數(shù)和動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)。但是，超高濃度溶液的特點(diǎn)和難點(diǎn)在于該物料的高粘度帶來了混合的老生常談的困難。很顯然，實(shí)現(xiàn)超高濃度溶液化學(xué)反應(yīng)的前提條件是如何實(shí)現(xiàn)快速和充分的物料混合。高效混合是實(shí)現(xiàn)超高濃度溶液化學(xué)反應(yīng)的必要條件。如此說來，采用sigma 槳葉為核心的捏合機(jī)(阿基米德螺線原理)，充當(dāng)超高濃度溶液的機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器，那將是當(dāng)之無愧和水到渠成的化工設(shè)備。

機(jī)械力化學(xué)的概念，在20 世紀(jì)上半期提出并獲得了試驗(yàn)結(jié)果的堅(jiān)強(qiáng)支持。其后，它在我國(guó)的粉體工程、合金化、無機(jī)材料合成等方面相繼取得了一些應(yīng)用［1-15］。20 年前，文獻(xiàn)［1-3］采用加熱和球磨的方法研究了白鎢礦的堿分解，取得了非同尋常的可喜結(jié)果。在其工程應(yīng)用時(shí)，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作等諸多因素，限制了它的推廣應(yīng)用。同時(shí)，本文作者采用實(shí)驗(yàn)室裝置，探索了白鎢礦的電場(chǎng)力堿分解［16］，效果更勝一籌。但是，同樣是受到反應(yīng)器設(shè)備的原因，致使其長(zhǎng)期難以獲得工程應(yīng)用。

無論是高濃度溶液的球磨機(jī)堿分解過程，或者是超高濃度溶液的電場(chǎng)力堿分解過程，它們?cè)诹黧w力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)，都是令人神往的。很明顯，通向成功之路的關(guān)鍵在于尋求到符合超高濃度溶液化學(xué)反應(yīng)的化工設(shè)備。已經(jīng)知道，球磨型機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器的液/固比(R=L/S=1)，和傳統(tǒng)反應(yīng)釜設(shè)備相比，反應(yīng)物濃度的提高和反應(yīng)物體積的減少方面，已經(jīng)大為進(jìn)步了;然而，捏合型機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器的液/固比(R=0.16～0.18)，和球磨型化學(xué)反應(yīng)器設(shè)備相比，反應(yīng)物濃度的提高與反應(yīng)物條件的減少方面，更是無與倫比了。為什么后者的浸出效率勝于前者呢?歸功于它實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)物超高濃度溶液化學(xué)的結(jié)果;超高濃度溶液具備了令人難以置信的流體力學(xué)特性、化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)常數(shù)方面的優(yōu)勢(shì)。

已經(jīng)知道，超高濃度堿溶液，在常壓下的沸點(diǎn)升高符合杜林規(guī)則。圖1 是氫氧化鈉溶液的杜林線圖。由圖1 可見，氫氧化鈉溶液的沸點(diǎn)隨著溶液濃度的升高而迅速升高。例如，50% (24 mol/L)和70%(42.5 mol/L)的氫氧化鈉溶液，常壓下的沸點(diǎn)近160 ℃和180 ℃。這就避免了傳統(tǒng)的高壓浸出過程在操作安全方面對(duì)人身造成的威脅。換句話說，超高濃度堿溶液在低壓下(例如0.6 MPa)條件下操作，操作溫度可以達(dá)到160～180 ℃。因此，超高濃度堿溶液的低壓操作，使得低壓加溫堿分解成為可能。

圖1 氫氧化鈉溶液的杜林線圖

為了確認(rèn)機(jī)械力，或者機(jī)械能，對(duì)于白鎢礦堿分解反應(yīng)的活化作用，本文采用∑型捏合機(jī)對(duì)超高濃度堿溶液分解某種白鎢礦(BWX)進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明，液/固比(Ra=L/S)=0.16～0.18;化學(xué)比(RC=Ma/MW)=1.5;100 ℃;1 h，鎢的浸出率=96.12%;或者，提高化學(xué)比=2.0，其鎢的浸出率超高98%。換言之，超高濃度化學(xué)將是今后應(yīng)用化學(xué)中最有發(fā)展前景的課題;∑型捏合機(jī)是適應(yīng)超高濃度溶液化學(xué)最先進(jìn)的化工設(shè)備之一。

文獻(xiàn)［3］采用球磨型，機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器對(duì)白鎢礦所進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，化學(xué)比，RC=2.50～2.62;液/固比，RL=1;160 ℃，120 min，浸出率=97.57%～98.56%。比較兩種不同的機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器的結(jié)果，可以看出，捏合型機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器具有令人信服的機(jī)械力化學(xué)優(yōu)勢(shì)。

為了深入了解捏合過程中的流體力學(xué)特性以及超高濃度溶液化學(xué)過程，本文詳細(xì)觀察了捏合過程的動(dòng)態(tài)變化，尤其是，團(tuán)聚與分散狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，捏合過程是由團(tuán)聚過程轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑦^程，揭示了嚴(yán)格控制液/固比的極端重要性。

1 試驗(yàn)設(shè)備與方法

1.1 ∑型捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器

傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)器是所謂立式反應(yīng)釜，即使改進(jìn)它們的攪拌漿結(jié)構(gòu)，混合效率依然較低，混合盲區(qū)，在所難免。試驗(yàn)表明，在電場(chǎng)作用下采用斜齒槳葉攪拌，金屬鎢的浸出率達(dá)到99%，金屬鉬的浸出率

≥60%。

臥式∑型捏合機(jī)的結(jié)構(gòu)(圖2 是標(biāo)準(zhǔn)捏合機(jī)結(jié)構(gòu)照片)包括，雙翼∑槳在兩個(gè)半圓缸中旋轉(zhuǎn)，半圓間交界處是分料脊，二者切線接觸?！茢嚢铇凑张P式雙軸平行配置。該攪拌漿，系按照阿基米德螺線展開，雙漿布置，水平安裝，反向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為一快、一慢。啟動(dòng)時(shí)，由電機(jī)經(jīng)減速機(jī)傳動(dòng)至主動(dòng)軸，再經(jīng)過齒輪帶動(dòng)從動(dòng)軸，攪拌漿的螺旋葉帶動(dòng)物料，既作軸向擠壓，又做徑向擠壓;既作高速擠壓，又做低速擠壓;既作擠壓運(yùn)動(dòng)，又做分離運(yùn)動(dòng)，使物料沿著徑向與軸向，進(jìn)行充分的揉、搓、摻和、拉伸、折疊等混合運(yùn)動(dòng)，加速物料的物理以及化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)器的釜體呈W 型，由兩層鋼板焊接而成，內(nèi)層為不銹鋼板，底部由兩件圓柱內(nèi)腔組成，中間有一橫向分料脊梁，外殼為低碳鋼板，空腔內(nèi)注入導(dǎo)熱油進(jìn)行電加熱，內(nèi)部裝有電熱棒。

1.2 白鎢礦(BWX)的組成分析

表1 列舉了白鎢礦(BWX)，相關(guān)組成的分析結(jié)果。結(jié)果表明，該礦含磷低，含鈣高。它們是浮選礦物，粒度較細(xì)，含有少量浮選藥劑。如果，采用傳統(tǒng)的堿分解方法浸出，效果很差。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)型捏合機(jī)設(shè)備照片

表1 BWX 的組成分析結(jié)果

1.3 捏合機(jī)械力堿分解步驟

按照化學(xué)比(RC=1.50～2.00)向捏合機(jī)加入3～4 kg 白鎢礦和固體堿。然后，加入符合液/固比(L/S=0.16～0.18)量的自來水。最后，啟動(dòng)攪拌和加熱電源。在指定溫度(100 ℃)和時(shí)間(1 h)運(yùn)行后，取樣在95 ℃，L/S=3～4，攪拌1 h 后過濾，測(cè)定溶液中鎢濃度，并計(jì)算鎢的浸出率。由此可見，捏合機(jī)堿分解操作方便、簡(jiǎn)單，可以獲得鎢濃度最高的浸出液(XW≥130 g/L)。

1.4 捏合過程的變化

為了觀察反應(yīng)物的過程變化，每隔10 min 拍攝一次照片。通過觀察和比較，可以看出機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)過程。

2 一種白鎢礦的試驗(yàn)與結(jié)果

2.1 化學(xué)比對(duì)金屬浸出率的影響

如前所述，化學(xué)比(RC=Ga/80/Gw/183.84)是浸出反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。圖3 是堿用量的化學(xué)比與鎢浸出率的關(guān)系曲線。結(jié)果表明，鎢浸出率隨著化學(xué)比的增加而成正比增加。但是，當(dāng)化學(xué)比超高1.50時(shí)，金屬浸出率只是緩慢增加。因此，為了控制較低的試劑耗量，可以采取兩部法，首先在真空條件下將有機(jī)物和水分除掉，然后，加入液/固比需要的水分，以嚴(yán)格控制RL，以及捏合溫度。

已經(jīng)知道，白鎢礦浸出的化學(xué)反應(yīng)包括，鎢酸鈣和方解石的堿分解反應(yīng)。它們的反應(yīng)方程分別是反應(yīng)式(1)、(2)所示。

反應(yīng)產(chǎn)物，Ca(OH)2(S)均為白色沉淀，根據(jù)捏合過程中物料顏色，可以判斷反應(yīng)的進(jìn)程。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，捏合過程中，勢(shì)必導(dǎo)致水分的揮發(fā)，特別是捏合溫度超高100 ℃，水分的揮發(fā)率增加。為了控制L/S 比，對(duì)于開放體系，以100 ℃的熱水補(bǔ)充揮發(fā)掉的水分十分重要。這里涉及水分的監(jiān)控與水分補(bǔ)充手段，值得推薦的儀器是電導(dǎo)法測(cè)水儀。

表2 化學(xué)比與捏合效果的關(guān)系

圖3 化學(xué)比對(duì)鎢浸出率以及堿消耗率的關(guān)系曲線

2.2 裝料率對(duì)金屬浸出率的影響

已經(jīng)知道，化工設(shè)備的混合效率，與它們的裝料率之間存在直接關(guān)系。同樣，∑型捏合機(jī)的混合效率與裝料率也有密切關(guān)系。為了檢驗(yàn)機(jī)械力化學(xué)的效果，本文對(duì)不同的裝料率進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明，捏合機(jī)的混合效果隨著裝料率的增加而降低。裝料率為60%的混合效果最佳;裝料率為80%，特別是裝料率為100%時(shí)，混合效果則嚴(yán)重惡化。

采用較低的裝料率，即60%裝料率(3 kg)，進(jìn)行了白鎢礦的堿分解試驗(yàn)。結(jié)果表明，在化學(xué)比，RC=1.5，液/固比，RL=0.16，100 ℃，1 h 的條件下，裝料率=60%，一次捏合反應(yīng)后，鎢的浸出率為96.12%。反之，金屬鎢的浸出率隨著裝料率的升高而降低。例如，裝料率=80%～100%時(shí)，鎢的浸出率下降到70%～80%。

2.3 洗滌液/固比對(duì)BWX 金屬浸出率的影響

機(jī)械力化學(xué)浸出后的洗滌過程是堿分解后續(xù)操作中最重要的過程之一，不銹鋼反應(yīng)釜是洗滌過程中傳統(tǒng)的化工設(shè)備之一，洗滌工藝中需要注意的操作條件是熱水洗滌。所謂熱水洗滌是指物料溫度較高的捏合物，直接進(jìn)入溫度為95 ℃的熱水中洗滌。反之，高溫物料突然與冷水接觸，那么浸出的逆反應(yīng)迅猛增加，浸出率下降。表3 是洗滌液-固比(RL=GL/GS)對(duì)金屬鎢洗滌率的影響數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，金屬鎢的洗滌率，隨著RL的增加而成正比增加。這就說明，在確定的溫度與時(shí)間內(nèi)，金屬鎢的洗滌率取決于RL。例如，RL=2.0～2.5 范圍內(nèi)，金屬鎢的洗滌率是隨著RL的上升而上升。但是，當(dāng)RL超高2.5時(shí)，洗滌液的堿度較低(XOH-=0.84 mol/L)，金屬鎢的洗滌率隨之下降。

表2 捏合物料的鎢洗滌率與RL的關(guān)系

∑型捏合機(jī)裝料=3 kg，22 次，合計(jì)66 kg。捏合工藝參數(shù)包括，RC=1.5;RL=0.18 放大洗滌，采取逐步增加洗滌液/固比的試驗(yàn)方法。95 ℃，45 min;50 L 不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，夾套電油浴加熱。

計(jì)算方法:原礦鎢含量=43.26%;加入堿量平均值=28%;捏合后鎢的含量=43.26/1.28=33.8%.。

圖4 RL對(duì)洗滌效果的正比影響

2.4 酸性預(yù)處理工藝的決策

一般而言，白鎢礦的組成，特別是伴生礦物方解石和螢石等，彼此相距甚遠(yuǎn)。方解石和螢石含量較高的一種白鎢礦(BWM)，它含有不利于浸出的鈣和有害于分離鎢、鉬分離的磷等隱患成分，酸的預(yù)處理，只除鈣，而不除磷(保留磷灰石礦物)。然而，方解石和螢石含量較低的另一種白鎢礦(BWX)，它們的鈣和磷的含量相對(duì)較低。如果，進(jìn)行酸的預(yù)處理，結(jié)果是磷被洗出，不利于鎢和鉬的萃取法分離。表4 是35 kgBWX 預(yù)處理濾液組成的分析結(jié)果。數(shù)據(jù)表明，雜質(zhì)，鈣(3.1%)和磷(2.4%)明顯地被洗出。這就表明，對(duì)于白鎢礦(BWX)而言，酸性預(yù)處理所起的作用，似乎是畫蛇添足。

表4 BWX 預(yù)處理濾液組成的分析結(jié)果 g/L

GH2O+G硝酸=33 +1.75 ×1.4=35.45 kg;GS=35 kg;L/S=1;60 ℃;45 min

圖5 和圖6 是捏合過程中的物料照片。照片表明，白鎢礦(BWX)的含鈣量較低，不產(chǎn)生明顯的白色產(chǎn)物——?dú)溲趸}。但是，經(jīng)過1 h 的捏合，物料顏色逐漸變白。洗滌方法是稱取捏合渣300 g，加自來水600 m L 洗滌，90 ℃，攪拌45 min。過濾所得濾液=1 572 mL;鎢濃度分別是113.33 g/L 119.16 g/L;合計(jì)洗滌的鎢=64.82 +68.16=132.98 g;表明此種白鎢礦經(jīng)過捏合過程，金屬鎢完全被浸出。

照片表明，BWX 的粒度很細(xì)，其粘結(jié)性能隨著過程的進(jìn)行而結(jié)團(tuán)?；瘜W(xué)比2.2;液/固比RL為0.257，捏合溫度90～100 ℃，混合與升溫20 min，反應(yīng)60 min。

2.5 捏合機(jī)械力化學(xué)過程的團(tuán)聚與分散

捏合物料為超高濃度溶液與固體之間的機(jī)械混合，其中，包含了團(tuán)聚與分散過程［19］。圖4 和圖5是捏合過程中不同時(shí)間的物料照片。照片表明，在捏合15 min 前，團(tuán)聚隨著時(shí)間而強(qiáng)化;15 min 后，則以分散為主。團(tuán)聚分為硬團(tuán)聚與軟團(tuán)聚。所謂硬團(tuán)聚是指粒子之間通過化學(xué)鍵的深層次結(jié)合;所謂軟團(tuán)聚是指粒子之間通過顆粒的表面引力而表面結(jié)合，軟團(tuán)聚的分散要比硬團(tuán)聚更為容易。由此看來，捏合過程的團(tuán)聚攪拌是軟團(tuán)聚，容易分散。

白鎢礦的堿分解過程包括離子擴(kuò)散和反應(yīng)式(1)、(2)的化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)過程。離子的擴(kuò)散速度和流體力學(xué)常數(shù)有關(guān)，即雷諾數(shù)Re=ρVD/η 有關(guān)。式中ρ 為密度、V 為流體速度、η 為流體粘度。因此，必要的液/固比，以滿足流體力學(xué)的擴(kuò)散要求。而堿分解的化學(xué)反應(yīng)要求滿足化學(xué)熱力學(xué)平衡常數(shù)與動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)的要求。捏合過程需要同時(shí)滿足上述兩個(gè)過程的參數(shù)要求，即擴(kuò)散與化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)要求，因此，需要超高濃度溶液，但是，氫氧化鈉濃度是有限制的，存在最佳的閾值范圍。

機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)如反應(yīng)式(1)和反應(yīng)式(2)所示。反應(yīng)式表明，白鎢礦和方解石與氫氧化鈉的反應(yīng)生成物，均為白色氫氧化鈣。因此，反應(yīng)物的粘度和白度，隨著反應(yīng)過程的完成而增加。

對(duì)于開放型捏合機(jī)，隨著捏合過程的進(jìn)行，水分逐漸蒸發(fā)，不符合流體力學(xué)的要求，但是，有利于化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的展開。只有兼顧二者要求，才能夠獲得良好的機(jī)械力化學(xué)的結(jié)果。

反應(yīng)式(1)、(2)表明，反應(yīng)物的白度隨著反應(yīng)過程的進(jìn)行而增加(生成物，氫氧化鈣逐步生成)。因此，捏合過程的終點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)選擇在白度達(dá)到最高以及處于分散的狀態(tài)。

3 超高濃度溶液性能與捏合機(jī)物料受力狀況的討論

3.1 超高濃度溶液的雷諾數(shù)對(duì)物料傳熱、傳質(zhì)系數(shù)的影響

圖5 BWX 捏合過程照片觀察

圖6 BWX 捏合過程照片

雷諾數(shù)的計(jì)算公式(Re=ρVD/η)表明，超高濃度溶液的密度(突然升高)和粘度隨濃度而增加，反應(yīng)器直徑不變，增加混合速度是雷諾數(shù)增加的最重要的因素。圖7 是雷諾數(shù)與溶液傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系曲線。曲線表明，在雷諾數(shù)很高的情況下，傳質(zhì)系數(shù)微微降低。圖8 是雷諾數(shù)與溶液傳熱系數(shù)的關(guān)系曲線。曲線表明，超高濃度溶液的傳熱系數(shù)隨著雷諾數(shù)的增加呈直線上升。由此可見，超高濃度溶液具有極高的傳熱系數(shù)。

如上所述，超高濃度溶液適合與低壓、高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。而高溫下的溶液粘度迅速下降，運(yùn)動(dòng)速度快速上升，因此，雷諾數(shù)和傳熱系數(shù)快速增加。傳熱系數(shù)越高，正反應(yīng)速度常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)也越高。換言之，超高濃度溶液的堿分解反應(yīng)具有前程萬里的遠(yuǎn)景。

3.2 ∑槳葉在混合過程中的受力分析［15］

圖7 雷諾數(shù)與溶液傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系曲線

圖8 雷諾數(shù)與溶液傳熱系數(shù)的關(guān)系曲線

圖9 是∑槳葉的結(jié)構(gòu)模型。由圖可見，可以把槳葉分成外岸邊和內(nèi)岸邊的兩個(gè)區(qū)域的受力和物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。顯然，外岸邊為受力的極值區(qū)，包括剪切、擠壓和摩擦等運(yùn)動(dòng)。內(nèi)岸邊為變形區(qū)，包括壓縮、膨脹、擠壓和混合等運(yùn)動(dòng)。外岸邊和內(nèi)岸邊的受力與運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了捏合機(jī)效能的集中體現(xiàn)。因此，捏合機(jī)是實(shí)現(xiàn)超高濃度機(jī)械力化學(xué)最有應(yīng)用前途的化工設(shè)備之一。

圖9 ∑槳葉的結(jié)構(gòu)模型

3.3 超高濃度溶液的捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器的推廣應(yīng)用［16］

采用∑型捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器對(duì)超高濃度堿溶液分解一種白鎢礦獲得的成功告訴我們，機(jī)械力化學(xué)的巨大活化作用毋庸置疑。就鉬的濕法冶金而言，從鉬氨浸渣中回收鉬，很可能是水到渠成。對(duì)比壓熱浸取［16］的結(jié)果，堿消耗的化學(xué)比(RC=Ma/MMo)和操作的液/固比(Rl=GL/GS)，降低數(shù)十倍。堿、水、能源、環(huán)境等方面的好處，前所未有。

此外，堿浸液的蒸發(fā)和結(jié)晶，可以制備結(jié)晶鉬酸鈉并回收堿，加以復(fù)用，一舉多得。聯(lián)想到以往的電場(chǎng)浸出結(jié)果［17］，不難看出，如果將捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器與電場(chǎng)浸取相結(jié)合，那么一切難以浸取的礦物，都將迎刃而解。例如，文獻(xiàn)［18］研究了難以浸取的金礦石課題。該碳質(zhì)金礦分布在我國(guó)四川、云南、貴州、廣西等地，它們是一類重要的難以浸取金礦，近年來的研究十分活躍。研究發(fā)現(xiàn)，碳含量＞0.2%的情況下，將會(huì)嚴(yán)重干擾金的氰化過程。因此，就像白鎢礦的浸取工藝一樣，為了除掉碳的干擾，不得不采用焙燒手段。然而，在真空捏合條件下(沸點(diǎn)下降規(guī)則)，有機(jī)物的脫出迎刃而解。應(yīng)當(dāng)指出，在超高濃度溶液的氰化條件下，不但氰化試劑的消耗量下降，而且，金的浸取率將大大提升?？傊?，∑型捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器給所有難以浸取的礦物帶來了曙光。

4 結(jié)論

基于超高濃度溶液的流體力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)器原理，采用∑型捏合機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)器對(duì)含微量鉬的白鎢礦堿分解所進(jìn)行的試驗(yàn)可以獲得以下結(jié)論:

(1)超高濃度溶液化學(xué)，不僅為低壓高溫堿分解提供了設(shè)備安全操作的現(xiàn)實(shí)性和可靠性，而且為提升堿分解過程的流體力學(xué)常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)以及正反應(yīng)速度常數(shù)提供前所未聞的正能量，為實(shí)現(xiàn)低壓高溫堿分解化學(xué)反應(yīng)，奠定了令人鼓舞的物質(zhì)基礎(chǔ)。超高濃度溶液化學(xué)是今后濕法冶金工藝發(fā)展中前景美好、潛力最大的發(fā)展方向之一。

(2)∑型捏合機(jī)是化工設(shè)備中最為適合超高濃度溶液化學(xué)反應(yīng)最強(qiáng)有力的設(shè)備之一。以sigma 槳葉為攪拌核心的捏合反應(yīng)器是實(shí)現(xiàn)機(jī)械力化學(xué)最強(qiáng)有力的武器和設(shè)備。Sigma 槳葉攪拌過程中，轉(zhuǎn)速越高，在靠近捏合機(jī)底部，槳葉所受壓力越大;壓力的極值點(diǎn)出現(xiàn)在槳葉尖部;外岸邊的遠(yuǎn)心槳，其扭矩要大于內(nèi)岸邊的近心槳，所承受的應(yīng)力也越大。捏合狀態(tài)時(shí)，近心槳的相對(duì)變形量遠(yuǎn)比遠(yuǎn)心槳大。扭矩在外，變形在內(nèi)。

(3)基于超高濃度溶液化學(xué)反應(yīng)器，具有巨大的流體力學(xué)特性、傳質(zhì)和傳熱方面的優(yōu)勢(shì)、化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的巨大誘惑力，選擇與之相配的反應(yīng)器乃當(dāng)務(wù)之急?！菩湍蠛蠙C(jī)械力反應(yīng)器是最可行的化工設(shè)備之一，很有可能，它在氨浸渣和工業(yè)氧化鉬以及難以浸取的金礦浸取方面，存在巨大的應(yīng)用潛力。

［1］劉茂盛，孫培梅，李運(yùn)姣，等.機(jī)械活化堿分解高鈣黑鎢精礦［J］.稀有金屬，1993，(3):85-88.

［2］何利華，劉旭恒，趙仲偉，等.鎢礦物原料堿分解的理論與工藝［J］.中國(guó)鎢業(yè)，2012，27(2):22-26.

［3］李洪桂，劉茂盛，戴朝佳，等.白鎢礦和黑白鎢混合礦堿分解方法及設(shè)備:中國(guó)，85100350［P］.1986-08-27.

［4］張頌陽，耿茂鵬.機(jī)械力化學(xué)與機(jī)械合金化［J］.云南冶金，2006，35(4):46-49.

［5］曹懷寶，盧 園，王劍波，等.機(jī)械力化學(xué)改性TiO2研究［J］.安徽理工大學(xué)(自然科學(xué)版)［J］.2007(1):43-47.

［6］石海信.機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)及應(yīng)用［J］.化學(xué)教學(xué)，2008(5):50-53.

［7］蔡艷華，彭汝芳，馬冬梅，等.機(jī)械力化學(xué)應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.無機(jī)鹽工業(yè)，2008，40(8):7-10.

［8］李鳳生，崔 平，楊 毅，等.微納米粉體后處理技術(shù)及應(yīng)用［M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2005，257-271.

［9］陳 鼎，陳振華.機(jī)械力化學(xué)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008，158-164.

［10］吳其勝.無機(jī)材料機(jī)械力化學(xué)［M］.北京:化學(xué)工工出版社，2008.

［11］謝超，吳三琴，張澤鵬，等.機(jī)械力化學(xué)法制備有機(jī)改性蒙脫石粉體［J］.中國(guó)粉體技術(shù)，2014，20(1):7-12.

［12］許紅婭，王 芬，謝宇星.機(jī)械力化學(xué)法合成無極材料的研究進(jìn)展［J］.化工新型材料，2009，(6):7-8.

［13］應(yīng)媛芳，陳美玲，高 宏.干磨與濕磨機(jī)械力化學(xué)活化磷礦的影響［J］.大連交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，(1):80-84.

［14］吳其勝，張少明，周勇敏，等.無機(jī)材料機(jī)械力化學(xué)［J］.材料科學(xué)與工程，2001，19(1):137-142.

［15］超汝巖，鄒長(zhǎng)青.捏合機(jī)槳葉攪拌過程受力分析［J］.海軍航空學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(5):571-575.

［16］彭澤田.從氨浸渣中回收鉬［J］.中國(guó)鉬業(yè)，1996，20(4):24-25.

［17］徐志昌，張 萍.電場(chǎng)堿分解工業(yè)MoO3的堿浸流程研究［J］.中國(guó)鉬業(yè)，1999，23(4):42-44.

［18］張德海.東北寨難浸金礦提金工藝研究［J］.黃金科學(xué)技術(shù)，2000，8(6):36-40.

［19］徐志昌，張 萍.鉬粉的相似與團(tuán)聚原理［J］.中國(guó)鉬業(yè)，1997，21(2/3):86-90.