CN106319212A - 一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法，将白钨矿磨细后，加入到含有植酸根的碱性体系中进行反应，固液分离后得到含钨的溶液和分解渣；含钨溶液用于仲钨酸铵的生产，分解渣用含有硫酸的酸性溶液浸出后过滤，得到的硫酸钙可用于建材生产，滤液经调整pH后返回白钨矿的浸出，实现白钨矿浸出剂的再生。本发明的优点在于在低温常压碱性条件下实现了白钨矿的高效分解，同时实现了浸出剂的再生，碱用量大幅度减少。本方法流程短，操作简单，大大降低了白钨矿的浸出成本，易于工业化应用。

Description

一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法
技术领域
本发明属于白钨矿中钨的提取技术领域，具体涉及一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法。
背景技术
钨被广泛应用于民用、工业、军工等各个领域，被誉为“工业牙齿”、“战争金属”。由于全球储量少、需求强劲，钨在许多国家早就被列入战略储备清单，战略地位不可替代。我国钨资源储量丰富，位居世界第一，其中约70％以上的资源是白钨矿。白钨矿的处理工艺较多，其中钠碱分解法是当前白钨矿分解最主要的方法。这一方法能有效地分解白钨矿，但其普遍存在的问题是碱用量大，通常需用到理论量2.5～3倍的碱用量甚至更高；此外，还需要采用高温、高压等手段来推动白钨矿的分解。由于这一方法能耗高，试剂消耗量较大，导致生产成本居高不下；同时大量无机盐的排放，对生态也造成了不利影响，高碱浓度导致的高压釜焊缝碱脆问题也存在一定的安全隐患。虽然国内外广大的钨冶炼工作者们开展了大量的工作以期缓解或消除这些问题，但迄今为止，这些问题仍没有从根本上得以解决。
基于上述情况，本发明提出一种新的思路，采用可从米糠、麸皮等禾谷类农产品下脚料中大量提取的可溶性有机植酸盐作为浸出剂，利用其在常压下即可与白钨矿反应生成不溶于水的有机钙盐的特性，使钨被浸出，而以钨酸根的形态进入溶液；如此而来，可以克服传统钠碱工艺中存在的碱用量大、能耗高的缺点；通过酸性溶液处理浸出渣，所得溶液经调整pH后返回白钨矿分解工序，实现浸出剂的再生，整个过程中仅需与理论量相当的碱用量，试剂消耗量大大减少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法，使白钨矿中的WO3彻底进入到溶液中，而浸出剂与白钨矿中的钙结合生成沉淀留在渣中，实现白钨矿的高效分解；进一步采用酸性溶液处理浸出渣，使浸出剂进入到溶液中实现再生，开发出一条处理白钨矿的短流程、低成本新途径。
一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法，采用可溶性的植酸盐分解处理白钨矿。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，在50～95℃下反应。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，搅拌反应1～5h。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，将植酸或可溶性的植酸盐与NaOH一起加入到去离子水中，配制成植酸根浓度为0.2～1mol/L、NaOH浓度为50～200g/L的碱性溶液；将白钨矿磨细(磨细至95％≤300目)后，按液固比为1～10L:1kg的比例加入到配制好的碱性溶液中反应。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，反应完成后固液分离，得到含钨溶液和分解渣，含钨溶液用于生产含钨产品(如：仲钨酸铵)；将分解渣加入到稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中浸泡反应，固液分离后得到硫酸钙固体和含植酸根离子的溶液。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，按液固比为1～5L:1kg的比例将分解渣加入到pH为1～3的稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，混合溶液中的硫酸根浓度为0.5～2mol/L。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，分解渣加入到稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，在50～90℃下浸泡1～10h，固液分离后得到硫酸钙固体和含植酸根离子的溶液。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，所得的含植酸根离子的溶液返回用于白钨矿的分解。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，所述的白钨矿含WO3质量百分比为20％～70％。
所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，所述的可溶性植酸盐为植酸钠、植酸钾、植酸锂、植酸铵中的一种或几种的混合。
本发明的优点体现在如下几个方面：
1、以有机试剂为浸出剂，大大降低了NaOH的消耗量；
2、通过酸处理浸出渣实现浸出剂的再生，大大降低了生产成本；
3、在低温常压条件下实现了碱性体系中白钨矿的高效分解，消除了传统的高温高压钠碱分解法中存在的安全隐患，节省了能耗；
4、减少了冶炼过程中无机盐的排放量，具有显著的生态效益。
具体实施方式
为了更详细地解释本发明，列举以下实施例进行说明，但本发明不局限于这些实施例。
实施例1
将0.02mol植酸钠和20gNaOH加入到去离子水中并定容到100ml，将粒度≤300目的50g WO3含量为63％的白钨矿加入到植酸钠和NaOH的混合溶液中，在95℃下搅拌反应3h后固液分离，白钨矿的分解率为99.1％；取30g分解渣加入到30ml pH为1的稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，控制硫酸根浓度为200g/L，在90℃下反应1h，过滤后将滤液返回下一批次白钨矿的分解配料工序。
实施例2
将0.1mol植酸钠和20gNaOH加入到去离子水中并定容到100ml，将粒度≤300目的100g WO3含量为45％的白钨矿加入到植酸钠和NaOH的混合溶液中，在90℃下搅拌反应5h后固液分离，白钨矿的分解率为99.2％；取20g分解渣加入到100ml pH为3的稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，控制硫酸根浓度为100g/L，在50℃下反应10h，过滤后将滤液返回下一批次白钨矿的分解配料工序。
实施例3
将0.05mol植酸钾和5gNaOH加入到去离子水中并定容到100ml，将粒度≤350目的10g WO3含量为20％的白钨矿加入到植酸钾和NaOH的混合溶液中，在50℃下搅拌反应1h后固液分离，白钨矿的分解率为98.6％；取5g分解渣加入到50ml pH为3的稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，控制硫酸根浓度为50g/L，在70℃下反应5h，过滤后将滤液返回下一批次白钨矿的分解配料工序。
实施例4
将0.05mol植酸铵和10gNaOH加入到去离子水中并定容到100ml，将粒度≤400目的20g WO3含量为70％的白钨矿加入到植酸铵和NaOH的混合溶液中，在70℃下搅拌反应5h后固液分离，白钨矿的分解率为99％；取10g分解渣加入到50ml pH为1的稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，控制硫酸根浓度为120g/L，在80℃下反应2h，过滤后将滤液返回下一批次白钨矿的分解配料工序。

Claims (10)

1.一种碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，采用可溶性的植酸盐分解处理白钨矿。
2.根据权利要求1所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，在50～95℃下反应。
3.根据权利要求1所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，搅拌反应1～5h。
4.根据权利要求1或2或3所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，将植酸或可溶性的植酸盐与NaOH一起加入到去离子水中，配制成植酸根浓度为0.2～1mol/L、NaOH浓度为50～200g/L的碱性溶液；将白钨矿磨细后，按液固比为1～10L:1kg的比例加入到配制好的碱性溶液中反应。
5.根据权利要求1所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，反应完成后固液分离，得到含钨溶液和分解渣，含钨溶液用于生产含钨产品；将分解渣加入到稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中浸泡反应，固液分离后得到硫酸钙固体和含植酸根离子的溶液。
6.根据权利要求5所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，按液固比为1～5L:1kg的比例将分解渣加入到pH为1～3的稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，混合溶液中的硫酸根浓度为0.5～2mol/L。
7.根据权利要求5或6所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，分解渣加入到稀硫酸与硫酸钠的混合溶液中，在50～90℃下浸泡1～10h，固液分离后得到硫酸钙固体和含植酸根离子的溶液。
8.根据权利要求5所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，所得的含植酸根离子的溶液返回用于白钨矿的分解。
9.根据权利要求1所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，所述的白钨矿含WO3质量百分比为20％～70％。
10.根据权利要求1所述的碱性体系中常压分解白钨矿的方法，其特征在于，所述的可溶性植酸盐为植酸钠、植酸钾、植酸锂、植酸铵中的一种或几种的混合。
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