黑鎢礦的化學(xué)性質(zhì)對(duì)其在濕法冶金中提取鎢的工藝流程具有決定性影響，直接關(guān)系到分解方法的選擇與反應(yīng)條件的控制。其主要化學(xué)性質(zhì)包括以下幾個(gè)方面：
1.化學(xué)組成
黑鎢礦是鎢鐵礦（FeWO?）與鎢錳礦（MnWO?）形成的完全類質(zhì)同象系列礦物，化學(xué)通式為(Fe,Mn)WO?，鐵與錳離子可在晶體結(jié)構(gòu)中以任意比例置換。在該系列中，若FeWO?的摩爾分?jǐn)?shù)超過80%，則稱為鎢鐵礦；若MnWO?的摩爾分?jǐn)?shù)超過80%，則稱為鎢錳礦；介于兩者之間的成員統(tǒng)稱為黑鎢礦。組成的變化還會(huì)影響其在冶金過程中的行為，例如富鐵變種在堿分解中可能產(chǎn)生更多含鐵殘?jiān)?/p>
2.化學(xué)穩(wěn)定性
黑鎢礦在常溫常壓下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。它對(duì)常見的無機(jī)酸（如鹽酸、稀硫酸）和堿溶液表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐腐蝕性，在這些介質(zhì)中不易被溶解。這使得它在自然界中能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，但也決定了其不能直接通過常規(guī)酸浸來提取鎢。
3.溶解與分解特性
為有效提取鎢，黑鎢礦需在高溫、高壓或強(qiáng)反應(yīng)介質(zhì)條件下分解。
主流工業(yè)方法為堿壓煮工藝：使用濃氫氧化鈉（NaOH）溶液在高溫（通常高于180℃）和高壓環(huán)境下處理礦粉，使黑鎢礦轉(zhuǎn)化為可溶性的鎢酸鈉（Na?WO?）。主要反應(yīng)為：
(Fe,Mn)WO? + 2NaOH → Na?WO? + (Fe,Mn)(OH)?
酸分解方法雖可行（如使用熱磷酸或硝酸-磷酸混合酸），但因成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重及后續(xù)處理復(fù)雜，應(yīng)用較少。
4.冶煉過程中的化學(xué)行為
在黑鎢礦的冶煉過程中，涉及以下關(guān)鍵化學(xué)反應(yīng)：
氧化性：黑鎢礦本身在常溫下不具有強(qiáng)氧化性或還原性，但其含有的鐵、錳元素在冶煉過程中可被氧化。例如，在堿熔過程中，錳可被氧化為二氧化錳（MnO?）。
還原性：冶煉得到的鎢氧化物（如WO?）需經(jīng)過還原反應(yīng)才能得到金屬鎢。常用的還原劑包括氫氣（H?）和碳（C）。氫氣還原能得到純度更高的金屬鎢，但成本較高；碳還原成本較低，但可能引入碳雜質(zhì)。
5.光催化活性
近年研究發(fā)現(xiàn)，天然黑鎢礦因其半導(dǎo)體特性，在可見光照射下能表現(xiàn)出光催化活性，可用于降解有機(jī)污染物（如染料分子亞甲基藍(lán)）。其催化效率與礦物中的鐵含量呈正相關(guān)，推測(cè)是光催化與類芬頓反應(yīng)協(xié)同產(chǎn)生·OH自由基的結(jié)果。這為黑鎢礦在環(huán)境治理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的可能。
