由钨酸盐熔盐电解直接制备钨粉机理与动力学研究

钨是不可再生的国家战略性重要资源，开发短流程，提高资源利用率，降低生产成本已成为冶金技术发展的趋势。本项目研究由钨酸盐直接电解制取金属钨粉以缩短现行的工艺流程，研究氯化钙-氯化钠-钨酸钠体系的电化性质、由钨酸钠直接电解制备金属钨粉的机理以及优化电解体系的熔体变量、电极变量、外部变量、电学变量等动力学条件，确定体系电导率变化规律和电活性物质（钨酸钠）的在熔体中扩散速率的变化规律以及主要的电极反应和活性离子价态变化规律，掌握电解过程动力学条件的控制方法，为熔盐电化学方法制备金属钨粉提供技术和理论依据。

本项目主要目的是研究由钨酸盐直接电解制取金属钨粉以缩短现行的钨冶金工艺流程。通过筛选，确定了CaCl2-NaCl-Na2WO4体系为主要研究对象，为深入探索电解机理，进一步开展了衍生体系CaCl2-NaCl-CaWO4体系的研究。通过控制实验条件，综合运用循环伏安、方波伏安、计时电位等现代电化学方法并运用基本电化学原理和现代计算机解析技术，对CaCl2-NaCl-Na2WO4体系及活性物质CaWO4的电解机理进行了探索，主要包括：不同反应阶段的电化学反应的价态变化、体系的基本热力学性质，体系间物质的相互作用和电化学变化。研究了CaCl2-NaCl-CaWO4体系的重要物理化学性质（溶解度、电导率）及并以提高电解过程的电流效率为目标，对电解外部条件进行了优化；分析了WO42-离子在电化学还原过程中的迁移行为。为钨酸盐直接电解制备钨粉应用性技术提供理论依据和技术原型。