一種白鎢礦和黑鎢礦堿分解的聯(lián)合分解工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種白鎢礦、黑鎢礦堿分解的聯(lián)合分解工藝。先將白鎢礦、黑鎢礦各自磨細(xì)后分別進(jìn)行堿壓煮分解，固液比１∶１．１～２．７，壓煮溫度１４０～２００℃，壓力０．３～１．１ＭＰａ，時(shí)間為１～６小時(shí)。白鎢礦堿分解，ＮａＯＨ的加入量為理論量的２．７～３．７倍，控制初始?jí)A度為５００～６００ｇ／ｌ，分解完成后稀釋過(guò)濾時(shí)加入理論量２～１５％的含Ｐ０＃－［４］＃＋［３－］添加劑，控制堿度為１５０～２００ｇ／ｌ，溫度為７０～８０℃，過(guò)濾后的鎢酸鈉溶液不進(jìn)行鎢－堿分離，直接用于黑鎢礦堿分解，控制初始?jí)A度１３０～２００ｇ／ｌ，加入理論量０．８～１．２倍的含ＰＯ＃－［４］＃＋［３－］添加劑。本發(fā)明專利技術(shù)鎢的分解率達(dá)９９％左右，可利用冶煉廠現(xiàn)有的通用壓煮設(shè)備同時(shí)處理黑鎢精礦、白鎢精礦、黑白鎢混合礦、鎢中礦和回收廢鎢渣。與酸法工藝比，污染程度大為降低；與其它堿法工藝比，省去鎢－堿分離，減少了能耗及鎢、堿的損耗，綜合堿耗僅為理論量１．３５倍左右。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬鎢冶金提取領(lǐng)域，尤其涉及用堿分解方法從鎢礦物原料中提取鎢的領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
眾所周知，含鎢礦物原料中以(Fe、Mn)WO4形態(tài)為主的黑鎢礦(Ca≤1.5％)，用堿壓煮分解法已廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，而以CaWO4形態(tài)為主的白鎢礦(Ca含量＞1.5％)工業(yè)上采用的仍然是鹽酸分解或蘇打壓煮法。白鎢礦的堿分解法一直未能很好地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，主要存在的問(wèn)題是分解率很難提高并穩(wěn)定在98％以上。為提高分解率，往住需要添加大量的添加劑，造成生產(chǎn)成本上升；或者需要將堿量提高到理論量的3～8倍，大量的剩余堿必須回收，鎢—堿分離過(guò)程能耗高，鎢和堿的損失也都較大。中國(guó)專利00113250.4公開了“白鎢礦及黑白鎢混合礦的氫氧化鈉分解法”，該專利方法中，氫氧化鈉的用量仍達(dá)理論量的2.0～5.0倍，同時(shí)要加入摩爾數(shù)為原料中鈣摩爾數(shù)3.0～7.0％的PO43-，或20±5％的NaF，或20±5％的Na2CO3，白鎢礦堿分解存在的問(wèn)題，特別是鎢堿分離問(wèn)題仍未根本解決。本申請(qǐng)人的專利00126770.1提出了一種“高鈣鎢礦物堿壓煮分解方法”，氫氧化鈉的用量仍然達(dá)到理論量的1.8～4倍，雖然用量有所降低，但仍未徹底解決鎢堿分離的問(wèn)題，影響了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是在確保鎢礦物，特別是白鎢礦獲得穩(wěn)定的高分解率的前提下，大幅度降低堿用量，實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)工藝中省去鎢堿分離作業(yè)，簡(jiǎn)化工藝流程，降低生產(chǎn)成本，減少污染，改善環(huán)境，并能在同一流程上綜合處理各種鎢礦物原料的目的。為此，提出一種在較高堿度下分解白鎢礦，再直接利用白鎢礦分解后溶液中的剩余堿分解黑鎢礦，使堿得到兩次利用的白鎢礦、黑鎢礦聯(lián)合堿分解工藝，使綜合堿耗降至理論量的1.35倍左右。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的技術(shù)方案是以本申請(qǐng)人的00126770.1號(hào)專利為基礎(chǔ)，將白鎢礦磨細(xì)至-0.045mm＞96％、黑鎢礦磨細(xì)至-0.045mm＞93％后，分別進(jìn)行堿壓煮分解，固液比分別為1∶1.1～1.8、1∶1.9～2.7，壓煮溫度白鎢礦為140～200℃，黑鎢礦為150～200℃，壓煮壓力為0.3～1.1MPa，壓煮保溫時(shí)間白鎢礦為1～6小時(shí)，黑鎢礦為1～3小時(shí)。白鎢礦堿分解時(shí)，NaOH的加入量為理論量的2.7～3.7倍(按礦物中的WO3計(jì)算)，初始?jí)A度為500～600g/l(按NaOH計(jì))，分解完成后稀釋反應(yīng)物料，稀釋同時(shí)加入含PO43-的添加劑，加入量為理論量的2～15％(按礦物中所含Ca2+計(jì)算)，并控制堿度為150～200g/l，溫度為70～80℃，然后過(guò)濾除去不溶渣，經(jīng)洗滌后所得鎢酸鈉溶液不進(jìn)行鎢—堿分離，直接用于黑鎢礦的堿分解，控制黑鎢壓煮的初始?jí)A度為130～200g/l(堿加入量為理論量的1.4～1.7倍)，并加入含PO43-的添加劑，加入量為理論量的0.8～1.2倍(按黑鎢礦含Ca2+計(jì)算)，分解完成后進(jìn)行過(guò)濾洗滌，得到鎢酸鈉溶液。本專利技術(shù)采用的含PO43-添加劑可以是堿金屬磷酸鹽、磷酸，還可以是磷砷渣。本專利技術(shù)方法的工藝過(guò)程如下先將白鎢礦磨細(xì)至-0.045mm＞96％，加入高壓釜進(jìn)行堿分解。眾所周知，白鎢礦分解的主要化學(xué)反應(yīng)為(1)由于反應(yīng)(1)是可逆反應(yīng)，只有在NaOH濃度足夠高的情況下反應(yīng)才能完全向生成Na2WO4的方向進(jìn)行，本專利技術(shù)加入理論量(按上述反應(yīng)式1計(jì)算)2.7～3.7倍的堿能滿足此要求，確保白鎢礦的高分解率，壓煮時(shí)固液比為1∶1.1～1.8，控制初始?jí)A度500～600g/l，壓煮壓力0.3～1.1MPa，壓煮溫度140～200℃、時(shí)間1～6小時(shí)，鎢分解率可達(dá)99％左右。白鎢礦分解完成后，料漿適當(dāng)稀釋才能過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)溶液與渣的分離。稀釋過(guò)程中還可能發(fā)生反應(yīng)(1)的逆反應(yīng)，使分解產(chǎn)物Na2WO4重新生成不溶的CaWO4，嚴(yán)重影響鎢的浸出率，所以本專利技術(shù)在稀釋過(guò)程中加入磷酸、磷酸鹽或磷砷渣等含PO43-試劑，抑制反應(yīng)(1)的逆反應(yīng)進(jìn)行，稀釋控制NaOH濃度為150～200g/l，溫度為70～80℃，含PO43-劑加入量為理論量的2～15％(按白鎢礦中Ca2+計(jì)算)，控制了逆反應(yīng)的發(fā)生。然后將過(guò)濾掉不溶渣，經(jīng)洗滌所得的鎢酸鈉溶液，與磨細(xì)至粒度—0.045mm＞93％的黑鎢礦一起加入高壓釜，進(jìn)行分解反應(yīng)，其主要反應(yīng)為(2)壓煮時(shí)固液比1∶1.9～2.7，控制初始?jí)A度為130～200g/l(堿用量為按反應(yīng)式2計(jì)算的理論量的1.5～1.7倍)，壓煮壓力0.3～1.1MPa，溫度150～200℃，時(shí)間1～3小時(shí)，并添加含PO43-的磷試劑，促進(jìn)黑鎢礦中少量白鎢的堿分解反應(yīng)，其加入量按與黑鎢礦中Ca2+反應(yīng)理論量的0.8～1.2倍添加。分解完成后的渣中含WO3(不溶)2％左右，鎢分解率為99％左右。本專利技術(shù)第二步壓煮黑鎢是利用第一步分解白鎢的余堿，不用另加新堿(當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)加部分新堿)，兩步分解堿的綜合消耗量為理論量的1.35倍左右，處理白鎢精礦與黑鎢精礦比例可在1∶1～3的大范圍內(nèi)根據(jù)原料供應(yīng)市場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。在處理其它鎢物料時(shí)，本專利技術(shù)的第一步用于處理以白鎢礦為主的高鈣鎢礦物，第二步用于處理黑鎢礦為主的低鈣鎢礦物，完全能實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的提高鎢分解率，大幅度降低堿用量，省去鎢堿分離作業(yè)的目的。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以將白鎢礦、黑白鎢混合礦的堿分解率提高到99％左右。與酸法工藝比，污染程度大為降低，減少了三廢處理成本，與其它堿法工藝比，由于堿可以二次利用，綜合堿耗已降至理論量的1.35倍左右，從而省去了鎢堿分離作業(yè)，減少了能耗及鎢、堿的損耗，大大降低了生產(chǎn)成本和廢堿排放量。采用本專利技術(shù)可以同時(shí)處理黑鎢精礦、白鎢精礦、黑白鎢混合礦、鎢中礦和廢鎢渣，能充分開發(fā)利用我國(guó)豐富復(fù)雜的鎢資源，降低原料成本。并且可利用鎢冶煉廠現(xiàn)有的通用壓煮設(shè)備處理不同礦源，減少大量投資。本專利技術(shù)用于工業(yè)生產(chǎn)，將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的實(shí)施例如下實(shí)施例1某白鎢精礦(WO367.％，Ca11.6％)0.5Kg，磨至粒度97％-0.045mm，與630ml的液堿加到高壓釜中進(jìn)行分解，加堿量為2.7倍理論量，固液比1∶1.26，控制初始?jí)A度500g/l，壓煮溫度190～200℃、壓力0.90～0.95MPa、時(shí)間1.5小時(shí)。分解完成后稀釋過(guò)濾，控制堿度180g/l，溫度70～80℃，加入理論量1.9％的磷酸，過(guò)濾洗渣后鎢渣中含WO3(總)0.95％、WO3(可溶)微量，鎢分解率99.4％。得溶液1.3升，溶液含WO3234.93g/l，NaOH 136g/l。將此溶液轉(zhuǎn)入黑鎢礦的分解。黑鎢礦(含WO367.8％，Ca1.0％)0.5Kg，經(jīng)磨礦至粒度95％-0.045mm，同時(shí)加理論量1.17倍磷酸，控制初始?jí)A度為136g/l，壓煮壓力1.0～1.1MPa，溫度189～196℃，時(shí)間1.5小時(shí)，分解完畢過(guò)濾洗渣得鎢渣中WO3(總)2.47％、WO3(可溶)微量，溶液中WO3182.09g/l，SiO20.12％，As 0.043％，P 0.34％，NaOH18g/l，鎢分解率為98.61％。轉(zhuǎn)入后續(xù)工序生產(chǎn)的APT(仲鎢酸銨)達(dá)到GB/T10116-1988的0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，綜合堿耗1.34倍理論量。實(shí)例2某白鎢精礦(WO368.22％，Ca11.8％，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種白鎢礦、黑鎢礦堿分解的聯(lián)合分解工藝，包括白鎢礦、黑鎢礦各自磨細(xì)至－０．０４５ｍｍ＞９３％后，分別進(jìn)行堿壓煮分解，固液比為１∶１．１～２．７，壓煮溫度１４０～２００℃，壓力０．３～１．１ＭＰａ，時(shí)間１～６小時(shí)，壓煮分解完成后，進(jìn)行過(guò)濾洗滌，其特征在于白鎢礦堿壓煮分解時(shí)，ＮａＯＨ的加入量為理論量的２．７～３．７倍（按礦物中的ＷＯ↓［３］計(jì)算），控制初始?jí)A度為５００～６００ｇ／ｌ（按ＮａＯＨ計(jì)），分解完成后稀釋過(guò)濾，稀釋時(shí)加入含ＰＯ↓［４］↑［３－］的添加劑，加入量為理論量的２～１５％（按礦物中的Ｃａ↑［２＋］計(jì)算），控制堿度為１５０～２００ｇ／ｌ，溫度為７０～８０℃，過(guò)濾除去不溶渣并洗滌后的鎢酸鈉溶液不進(jìn)行鎢－堿分離，直接用于黑鎢礦的堿壓煮分解，控制初始?jí)A度為１３０～２００ｇ／ｌ，并加入含ＰＯ↓［４］↑［３－］的添加劑，加入量為理論量的０．８～１．２倍（按黑鎢礦含Ｃａ↑［２＋］計(jì)算），分解完成后進(jìn)行過(guò)濾洗滌，得到洗凈的鎢酸鈉溶液。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：普崇恩，謝盛德，姚珍剛，蔣榮仁，李玲，孫照華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：43[中國(guó)|湖南]