CN105821223A - 一种apt蒸发结晶母液净化综合利用的方法 - Google Patents

一种apt蒸发结晶母液净化综合利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于稀有金属清洁冶炼领域，具体涉及一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法。结晶母液是钨冶炼传统蒸发结晶生产APT工艺的产物，存在净化难度大，难以有效利用的难题。本发明的步骤如下：a、混合酸(盐酸和醋酸1:1)调节pH值和高价铁盐催化氧化；b、1步共沉淀除杂；c、氨水调节pH值和2步共沉淀除杂；d、3步共沉淀除杂；e、回收利用。本发明涉及一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，在回收结晶母液中的有价金属钨的同时，可深度净化结晶母液。净化后的结晶母液配成解吸剂回收利用，沉淀渣返回碱分解工序，回收WO3，实现结晶母液的高效净化、环保综合利用的目的。

Description

一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法
技术领域
本发明属于稀有金属清洁冶炼领域，具体涉及一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法。
背景技术
中国是钨矿物资源储备大国，据统计，钨矿物资源储量为180万吨，占全球钨矿物资源储量的60％，基础储量为420万吨，占全球钨矿物资源基础储量的66.66％。
目前，中国90％以上APT生产企业采用碱分解-离子交换-选择性沉淀法除杂-蒸发结晶的经典工艺生产APT。在蒸发结晶环节中，将产生大量的结晶母液，按照经典的工艺控制，结晶母液中含有5g/L-15g/L的WO3，含有40g/L-70g/L的NH4Cl，具有较大的利用价值。
处理APT结晶母液，有两种较为常见的方法：其一，净化法，对结晶母液进行净化，再返回配制结晶母液，但由于结晶母液中杂质较多，较为复杂，难以高效净化，影响APT的质量；其二，弱碱大孔阴树脂吸附法，通过树脂吸附，回收结晶母液中的WO3，但由于产生大量的废水，且废水中含有较高的氨氮，存在处理成本高、处理难度大的问题。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服难以高效净化、污染大以及处理废水成本高、难度大的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，包括以下步骤：
(1)混合酸(盐酸和醋酸1:1)调节pH值和催化氧化：取结晶母液置于玻璃烧杯中，室温下加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)调节pH值，加入复合催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)，再加入双氧水搅拌预氧化；
(2)1步共沉淀除杂：在步骤(1)中预氧化后的结晶母液中加入复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)，进行搅拌，发生1步共沉淀净化除杂；
(3)氨水调节pH值和2步共沉淀除杂：1步沉淀净化除杂完成，在步骤(2)中1步沉淀后的结晶母液中加入氨水，调节pH值，进行搅拌，发生2步共沉淀净化除杂；
(4)3步共沉淀除杂：2步沉淀净化除杂完成，在步骤(3)中的2步沉淀除杂后的结晶母液中加入碳酸铵，发生3步共沉淀净化除杂；
(5)回收利用：3步共沉淀净化除杂完成后，过滤，液固分离，滤液返回配制解吸剂，滤渣收集，用于APT前段碱分解工序，回收有价金属WO3。
(3)有益效果
该方法能回收结晶母液中的有价金属钨的同时，深度净化结晶母液，实现高效净化、绿色环保综合利用的目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过工艺流程图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
实施实验：
①取1L结晶母液(结晶母液中WO3浓度为9g/L，S2-浓度为1.8g/L，NH4Cl浓度为41.50g/L)，置于3000L容积的玻璃烧杯中，加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)，调节pH值为2-3，加入复合催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)1g，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K，再加入双氧水10mL，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
②催化氧化后的结晶母液加入试剂复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)10g进行1步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
③1步共沉淀净化除杂后的结晶母液中加入氨水调节pH值为8-9，进行2步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
④2步共沉淀净化除杂完成后，加入1g碳酸铵，进行3步深度共沉淀除杂，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。反应完成后，进行过滤，滤液收集检测(结果为S2-0.02g/L，NH4Cl67.84g/L，WO31g/L)，返回配制解吸剂，滤渣收集检测(WO3含量为17％)，返回碱分解工序，进行回收。
实施例2
实施实验：
①取1L结晶母液(结晶母液中WO3浓度为9g/L，S2-浓度为1.9g/L，NH4Cl浓度为62.08g/L)，置于3000L容积的玻璃烧杯中，加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)，调节pH值为2-3，加入复合催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)1.1g，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K，再加入双氧水11mL，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
②催化氧化后的结晶母液加入试剂复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)11g进行1步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
③1步共沉淀净化除杂后的结晶母液中加入氨水调节pH值为8-9，进行2步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
④2步共沉淀净化除杂完成后，加入1.1g碳酸铵，进行3步深度共沉淀除杂，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。反应完成后，进行过滤，滤液收集检测(结果为S2-0.05g/L，NH4Cl86.73g/L，WO31g/L)，返回配制解吸剂，滤渣收集检测(WO3含量为16.75％)，返回碱分解工序，进行回收。
实施例3
实施实验：
①取1L结晶母液(结晶母液中WO3浓度为12g/L，S2-浓度为2.5g/L，NH4Cl浓度为58.45g/L)，置于3000L容积的玻璃烧杯中，加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)，调节pH值为2-3，加入复合催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)1.4g，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K，再加入双氧水11mL，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
②催化氧化后的结晶母液加入试剂复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)14g进行1步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
③1步共沉淀净化除杂后的结晶母液中加入氨水调节pH值为8-9，进行2步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
④2步共沉淀净化除杂完成后，加入1.4g碳酸铵，进行3步深度共沉淀除杂，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。反应完成后，进行过滤，滤液收集检测(结果为S2-0.08g/L，NH4Cl80.55g/L，WO31g/L)，返回配制解吸剂，滤渣收集检测(WO3含量为19％)，返回碱分解工序，进行回收。
实施例4
实施实验：
①取1L结晶母液(结晶母液中WO3浓度为10g/L，S2-浓度为2.8g/L，NH4Cl浓度为48.24g/L)，置于3000L容积的玻璃烧杯中，加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)，调节pH值为2-3，加入催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)1.6g，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K，再加入双氧水11mL，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
②催化氧化后的结晶母液加入试剂复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)16g进行1步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
③1步共沉淀净化除杂后的结晶母液中加入氨水调节pH值为8-9，进行2步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K；
④2步共沉淀净化除杂完成后，加入1.6g碳酸铵，进行3步深度共沉淀除杂，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。反应完成后，进行过滤，滤液收集检测(结果为S2-0.07g/L，NH4Cl70.44g/L，WO31g/L)，返回配制解吸剂，滤渣收集检测(WO3含量为17.5％)，返回碱分解工序，进行回收。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，其步骤如下：
(1)混合酸(盐酸和醋酸1:1)调节pH值和催化氧化:取结晶母液置于玻璃烧杯中，室温下加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)调节pH值，加入复合催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)，再加入双氧水搅拌预氧化；
(2)1步共沉淀除杂:在步骤(1)中预氧化后的结晶母液中加入复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)，进行搅拌，发生1步共沉淀净化除杂；
(3)氨水调节pH值和2步共沉淀除杂:1步沉淀净化除杂完成，在(2)中1步沉淀后的结晶母液中加入氨水，调节pH值，进行搅拌，发生2步共沉淀净化除杂；
(4)3步共沉淀除杂:2步沉淀净化除杂完成，在(3)中的2步沉淀除杂后的结晶母液中加入碳酸铵，发生3步共沉淀净化除杂；
(5)回收利用:3步共沉淀净化除杂完成后，过滤，液固分离，滤液返回配制解吸剂，滤渣收集，用于APT前段碱分解工序，回收有价金属WO3。
2.根据权利要求1所述的一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，其特征是：将含WO3为1g/L-15g/L，含S2-为0.5g/L-5g/L，含NH4Cl为40g/L-80g/L的APT蒸发结晶母液中加入混合酸(盐酸和醋酸1:1)调pH值为2-3后，加入复合催化剂(氯化高铁和硫酸高铁1:1)，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K，再加入双氧水，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。
3.根据权利要求1所述的一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，其特征是：步骤(2)中的催化氧化后的结晶母液中加入1步共沉淀净化除杂试剂复合沉淀剂(氯化钡和氯化钙1:1)，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K，进行1步共沉淀净化除杂。
4.根据权利要求1所述的一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，其特征是：步骤(3)中的1步共沉淀净化除杂后的结晶母液加入氨水，调节pH值为8-9，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为20min，反应温度为298K。
5.根据权利要求1所述的一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，其特征是:步骤(4)中的氨水调pH值完成后的结晶母液，进行2步共沉淀净化除杂，搅拌，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。
6.根据权利要求1所述的一种APT蒸发结晶母液净化综合利用的方法，其特征是:步骤(5)中的2步共沉淀净化除杂完成后，加入碳酸铵，进行3步深度共沉淀除杂，搅匀，搅拌速度为60r/min，搅拌时间为60min，反应温度为298K。反应完成后，进行过滤，滤液收集，返回，配制解吸剂，滤渣收集，返回钨冶炼碱分解工序，回收滤渣中的WO3。
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