CN106756032A - 利用钨废料提取钨的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用钨废料提取钨的工艺方法,该方法包括如下步骤:将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料;将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料;将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料;将所述烧结料进行水浸,得到浸出液利用所述浸出液提取钨;该方法以钨废料为原料,以纯碱、片碱和硝石作为辅料,原料的含量为45%~60%,辅料的含量为40%~55%;本发明提供的方法中公开的配料比例和原料的化学组成,可使烧结料中的钨酸钠的生成量高,通过烧结工艺过程、水浸工艺过程和提取工艺过程,提取钨的纯化合物,降低烧结料中不溶钨的含量,使得钨的转化率提高;本发明的方法可使钨的转化率达到98%以上,不溶钨的含量控制在0.5%以内。
Description
技术领域
本发明涉及钨废料压制烧结技术领域,特别涉及一种利用钨废料提取钨的工艺方法。
背景技术
钨及其合金广泛应用于钢铁工业,装备工业,信息工业,电气工业等诸多领域,是我国在国际上优势地域的矿产资源之一。钨废料为含钨的废磨削料,是十分重要的用于钨提取的二次资源。钨废料因其独特的性能是一种稀有金属矿产资源,从钨废料中回收钨是现代工业,国防及高新技术应用中极为重要的工业材料。在我国国民经济中具有十分重要的地位。利用钨废料回收钨资源,不仅能提高稀缺资源—钨的综合利用率,而且能够降低钨废料对环境的污染,符合我国发展循环经济的要求,使得社会效益、环境效益和经济效益显著。
目前,提取钨的方法多采用水浸法,在水浸工艺过程之前,需对钨废料进行烧结工艺处理。现有的烧结工艺,将钨废料作为原料与辅料按照一定比例混合,将混合粉料装入多个耐热的不锈钢桶中,然后将多个不锈钢桶放置于加热炉中进行烧结,烧结后得到的烧结粉料经冷却后,用冲击钻钻松料层,然后将每一个不锈钢桶内的粉料敲打出来,经破粉碎后得到的烧结粉料加入搅拌槽内水浸,利用浸出液提取回收金属钨,钨的转化率为93%~95%。
但是,现有的烧结工艺,对混合好后的粉料直接进行烧结,粉料在烧结过程中,粉尘随着烟气被排出,而粉尘内夹杂有有价金属钨,从而致使有价金属钨的损失;且原料与辅料的配比不合理,导致利用钨废料提取钨时,钨的转化率较低。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种利用钨废料提取钨的工艺方法,以解决现有的提取钨的工艺方法,钨的转化率较低的问题。
根据本发明的实施例,提供了一种利用钨废料提取钨的工艺方法,包括以下步骤:
S1、将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料;
S2、将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料;
S3、将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料;
S4、将所述烧结料进行水浸,得到浸出液;
S5、利用所述浸出液提取钨;
其中,所述步骤S1包括:
所述原料废钨料与所述辅料的配料比例为:所述原料钨废料的含量为45%~60%,所述辅料的含量为40%~55%;
所述辅料包括纯碱、硝石和片碱;所述纯碱的含量为所述原料钨废料总重量的4~5倍;所述硝石的含量为所述原料钨废料总重量的0.05倍;所述片碱的含量为所述原料钨废料总重量的1倍。
优选地,所述步骤S1中,所述原料钨废料包括含钨催化剂和含钨磨削料;所述含钨催化剂的含量为50%~55%(重量比),所述含钨磨削料的含量为45%~50%(重量比)。
优选地,所述步骤S1中所述原料钨废料的颗粒级配为:粗颗粒料的含量为30%~35%(重量比),中颗粒料的含量为35%~40%(重量比),细颗粒料的含量为35%~40%(重量比)。
优选地,所述步骤S2包括:向所述混合料中加入水,作为结合剂,所述水的含量为混合料总重量的5%~8%。
优选地,所述步骤S2后还包括:将所述预烧料进行自然干燥脱水。
优选地,所述烧结的温度为800℃~950℃,保温时间为4小时~5小时。
优选地,所述步骤S4包括:将所述烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,将所述烧结粉加水搅拌得到浸出液,利用所述浸出液提取钨。
优选地,所述浸出液中所述水与所述烧结粉的重量比为2~3.5。
优选地,所述原料钨废料的化学组成为:WO3的含量为14.5%~34.5%,SiO2的含量为35%~42%,Al2O3的含量为18%~25%,杂质的含量为10.4%~19.9%;所述杂质包括铁、磷、砷、铜、铬、钴、镍、碳和氟。
由以上技术方案可知,本发明提供了一种利用钨废料提取钨的工艺方法,该方法包括如下步骤:将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料;将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料;将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料;将所述烧结料进行水浸,得到浸出液利用所述浸出液提取钨;该方法以钨废料为原料,以纯碱、片碱和硝石作为辅料,原料的含量为45%~60%,辅料的含量为40%~55%;本发明提供的方法中公开的配料比例和原料的化学组成,可使混合料在压制时成型性好,得到的料饼预烧料的结构强度和高温性能均较高,烧结后的烧结料中的钨酸钠发育良好,生成量高,使得后序提取工艺中提取钨的含量高。因此,本发明提供的方法,通过烧结工艺过程、水浸工艺过程和提取工艺过程,提取钨的纯化合物,降低烧结料中不溶钨的含量,使得钨的转化率提高,达到98%以上,不溶钨的含量控制在0.5%以内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例示出的利用钨废料提取钨的工艺方法的流程图;
图2为本发明实施例示出的利用钨废料提取钨的工艺方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示,根据本发明实施例提供的一种利用钨废料提取钨的工艺方法,包括如下步骤:
S1、将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料;
S2、将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料;
S3、将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料;
S4、将所述烧结料进行水浸,得到浸出液;
S5、利用所述浸出液提取钨。
在步骤S1中,将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料。
本发明实施例提供的利用钨废料提取钨的工艺方法中,原料采用钨废料,并以纯碱、片碱和硝石为辅料,按照一定的比例混合,得到混合料;为使原料与辅料混合均匀,可利用混料机进行混料。
原料钨废料可选用含钨的废弃料,如含钨催化剂、含铁钨废料或含钨磨削料等,可以其中任意一种为原料,也可选用两种的结合为原料;即可以选用含钨催化剂和含钨磨削料的结合为原料,原料的配比为:含钨催化剂的含量为原料总重量的50%~55%,含钨磨削料的含量为原料总重量的45%~50%;也可选用含铁钨废料和含钨磨削料的结合为原料,原料的配比为:含铁钨废料的含量为原料总重量的50%~55%,含钨磨削料的含量为原料总重量的45%~50%。采用含钨催化剂作为原料之一,在成型后的预烧料经高温烧结时起到骨架作用,避免烧结料出现散架、开裂和塌方的现象。
本发明实施例提供的方法适用于任何钨废料,为了提高生产效率,提高钨的转化率,对原料钨废料进行优选,优选的原料钨废料的化学组成为:WO3的含量为14.5%~34.5%,SiO2的含量为35%~42%,Al2O3的含量为18%~25%,杂质的含量为10.4%~19.9%;所述杂质包括铁、磷、砷、铜、铬、钴、镍、碳和氟。
原料的颗粒组成可采用颗粒级配的配料方式,也可以采用颗粒粒度相同的配料方式;采用颗粒级配的配料方式时,可配比原料中粗颗粒料的含量为原料总重量的30%~35%,中颗粒料的含量为原料总重量的35%~40%,细颗粒料的含量为原料总重量的35%~40%;采用颗粒粒度相同的配料方式时,颗粒粒度范围可为50目~200目。
原料与辅料的配料比例,原料的含量为45%~60%(重量比),辅料的含量为40%~55%(重量比);其中,辅料中纯碱的加入量为原料总重量的4~5倍,加入量系数为0.457,片碱的加入量为原料总重量的1倍,加入量系数为0.345,硝石的加入量为原料总重量的0.05倍,加入量系数为1。
辅料为烧结反应过程中的化学药剂,其中,片碱的化学式为NaOH,在参与混料的过程中,与作为结合剂的水相遇后溶解,片碱在溶解后具有很强的粘结性,可起到使得混合料中的各组成成分之间紧密粘接的作用,从而使料饼预烧料在成型后具有一定的固化性,且在脱模时具有一定的结构强度;硝石的化学式为NaNO3,在烧结过程中分解,释放出原子氧,使得料饼预烧料的烧结气氛为氧化气氛,从而使原料中的金属钨被氧化,以WO3的形式存在;纯碱的的化学式为Na2CO3,在高温烧结过程中,Na2CO3逐渐熔融,与WO3充分接触,通过化学反应生成可溶于水的钨酸钠。烧结过程中发生的主要化学反应如下:
NaNO3=Na+NO3;
NO3=NO2+O;
W+3O=WO3;
WO3+Na3CO3=Na2WO4+CO2;
原料中,钨的存在形态有两种,一种是以钨的氧化物WO3的形态存在,含量较多;另一种是以金属钨单质的形态存在。在烧结过程中,金属钨单质被氧化为WO3,使得原料中的WO3的含量增多,从而钨酸钠的生成量也增多,而钨酸钠是后序工序中提取钨的重要物质,最终使得钨的提取量增多,即钨的转化率增大。钨的转化率计算公式参见下式。
由此可知,原料与辅料的配比,是提高钨的转化率的关键因素;采用合理的、准确的配料比例,再结合优选的烧结工艺,即可提高钨的转化率。
在步骤S2中,将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料。
将混合均匀的混合料进行压制成型,为了保证混合料在压制过程中可以更好的结合,以免压制好的预烧料在脱模后出现松散、掉渣等现象,可在压制成型前,在混合料中加入结合剂,本实施例中,结合剂选用水,也可为其他物质,结合剂的含量为混合料总重量的5%~8%。
混合料中加入水后可能会出现结块的现象,因此,在加入水后一定要搅拌均匀,将结块的粉料碾开;加入水后形成的预成型料,要进行困料处理,困料的时间为30min~60min;困料处理时,使预成型料于室温中储放一定时间,在此过程中,可使结合剂分布的更加均匀,充分发挥结合剂的可塑性和结合能力,以改善成型后预烧料的性能,避免成型后的预烧料在干燥或烧结初期出现散架、开裂等现象。
将经困料处理后的预成型料利用成型设备压制成型,本实施例中成型设备选用藕煤机,利用藕煤机将预成型料压制成一个个藕煤状的料饼,以备后序烧结用。
压制成料饼的具体过程为:根据生产初期,对所需要生产的每一个料饼的重量进行设定,并根据该设定的重量计算所需要称取的预成型料的重量,将所称取的可压制一个料饼的预成型料加入到藕煤机的模具中,由藕煤机压制成料饼,形成预烧料。
本发明实施例中压制成型的料饼的形状为藕煤状,沿料饼的高度方向设有多个通孔,当料饼在烧结时,这些通孔便于传热,也可将反应废气排出。具体地,料饼的形状可为正八边形,通孔的数量可为14个,料饼的尺寸、即两相对边之间的距离可为150mm;需要说明的是,料饼的形状还可为其他形状,以及通孔的数量也可为其他数个,尺寸也可为其他数值,本发明实施例不做具体限定。
将粉状的混合料压制成藕煤状的料饼,对料饼进行烧结处理,使得烧结过程中产生的废气中不带粉尘,利于环保,且不会对原料中钨的含量造成影响,即不会影响钨的转化率;若对粉状的混合料直接烧结,会造成粉尘随着烧结废气排出到炉外,而粉尘源于混合料中的原料,使得粉尘中会夹杂有有价金属钨,粉尘随着废气排出到炉外,造成原料中钨的含量降低,影响后序工序中钨的转化率;因此,将粉状混合料压制成料饼后再进行烧结,优于直接烧结粉状混合料,不会对钨的转化率造成影响。
在步骤S3中,将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料。
在对压制成型后的预烧料进行烧结之前,即料饼,需对料饼进行干燥处理,将料饼置于常温下自然挥发附着水,将料饼上的水分充分挥发掉,以增加料饼预烧料的结构强度;自然干燥不需要消耗其他资源,节约成本。
将经过自然干燥处理后的料饼预烧料直接摆放在加热炉的炉膛内,不使用任何容器盛装,实现“裸烧”;摆放时,每两个料饼为一垛,每一垛可摆放多层料饼,最顶层摆放一个料饼,并摆放于下一层的两个料饼的中间,可使每一垛的料饼预烧料受力均匀,防止由于受力不均,而导致预烧料垛的倒塌;炉膛内可摆放数垛料饼,可实现批量烧结,增加工作效率;每两垛之间留有20mm~30mm的间隙,作为气体通道,利于传热,以及水蒸气、反应废气的排出,使烧结反应更加的完全、彻底。
将料饼码垛好后,关上加热炉的炉门开始烧结;由于烧结时采用“裸烧”的方式,使得加热炉对料饼预烧料进行加热时加热更加的均匀,一致性好,而且炉内气体流动性好,烧结反应得以顺利进行,使得原料钨废料内的有价元素钨的转化速度快、纯度高。
加热炉的烧结机制:烧结温度为800℃~950℃,保温时间为4小时~5小时。
经烧结过程处理后得到的产物为烧结料,烧结料从加热炉中自然冷却取出,并进入下一工序。
在步骤S4中,将所述烧结料进行水浸,得到浸出液。
将烧结料利用破碎机进行粗破处理,破碎后的粒度范围为1mm~3mm,再利用球磨机将破碎料进行细磨,球磨时间为30min~60min,得到粉状烧结粉,烧结粉的粒度范围为150目~200目。
将烧结粉磨细的作用是:使烧结粉的比表面积越大,可改善水浸过程的水浸效果;烧结粉的表面自由能增大,可使后序提取工艺中发生的化学反应的化学平衡和相平衡发生变化,以增加更有利的热力学条件,使后序提取工艺中的化学反应更加的完全、彻底,提高转化率;烧结粉的晶格内产生变形,形成多种类型的位错和缺陷,从而使烧结粉的能量储存增加,内能增大,提高后序提取工艺中的反应活性。
将烧结粉中加入水进行搅拌形成浆液,再通过水浸得到浸出液,以达到固液分离的效果;水浸过程中,温度保持在90℃~100℃,时间为25min~40min,浸出液中水与烧结粉的重量比达到2~3.5。
在步骤S5中,利用所述浸出液提取钨。
烧结粉中主要的化学成分为钨酸钠,通过水浸后得到的浸出液为钨酸钠溶液,通过湿法冶金的方法,将钨从钨酸钠溶液中提取出来,使得钨的转化率达到98%以上,不溶钨的含量可控制在0.5%以内。
烧结粉经水浸处理后得到的钨酸钠溶液,除含有钨外,还含有其他的杂质,需要通过净化沉淀的方法使杂质分离,同时提高钨的回收率,进而提高钨的转化率。
本发明提供的利用钨废料提取钨的工艺方法,以钨废料为原料,以纯碱、片碱和硝石作为辅料,其中,原料可包括含钨催化剂、含钨磨削料和含铁钨磨削料,原料的含量为45%~60%(重量比),辅料的含量为40%~55%(重量比),本发明提供的配料比例和原料的化学组成,可使混合料在压制时成型性好,得到的料饼预烧料的结构强度和高温性能均较高;通过烧结工艺过程、水浸工艺过程和提取工艺过程,提取钨的纯化合物,降低烧结料中不溶钨的含量,使得钨的转化率提高;采用本发明提供的方法,可使钨的转化率达到98%以上。烧结工艺过程中,预烧料采用压制成型的料饼而不采用粉料,可减少含有有价金属的粉尘随废气排出炉外,以免影响原料中钨的含量,降低钨的转化率;且料饼预烧料直接摆放在炉膛内进行烧结,无需使用盛装容器,以免出现粘结容器的现象,导致原料中钨的含量减少,降低钨的转化率;烧结工艺过程中无需使用其他辅助设备,如盛装容器等,可降低生产成本。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
1)配料比例为原料:辅料=45:55。取100g钨废料,其中包括50%(重量比)的含钨催化剂和50%(重量比)的含钨磨削料,即含钨催化剂的加入量为50g、含钨磨削料的加入量为50g,使得原料的化学组成为WO3占14.5%,SiO2占41.5%,Al2O3占24.1%,其余为磷、砷、铜、铬、钴、镍、氟和碳。根据WO3的理论消耗的化学计量计算,向钨废料中加入4倍的纯碱,纯碱的加入量系数为0.457;再加入1倍的片碱,片碱的加入量系数为0.345;再加入0.05倍的硝石,硝石的加入量系数为1。
2)原料与辅料按上述比例混合形成混合料,在混合料中加入5%(重量比)的水作为结合剂,混合均匀后利用藕煤机压制成型,形成料饼预烧料。
3)料饼预烧料经自然干燥处理后,摆放于加热炉的炉膛内烧结,烧结温度800℃,保温时间4小时,烧结后形成料饼烧结料。
4)对料饼烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,烧结粉的颗粒粒度为150目,将烧结粉加入水槽中进行水浸处理,水浸时间25min,水浸温度保持在90℃,通过湿法冶金的方法,提取钨的纯化合物,钨的转化率为98.1%。
实施例2
1)配料比例为原料:辅料=60:40。取200g钨废料,其中包括55%(重量比)的含钨催化剂和45%(重量比)的含钨磨削料,即含钨催化剂的加入量为110g、含钨磨削料的加入量为90g,使得原料的化学组成为WO3占34.5%,SiO2占35.1%,Al2O3占20%,其余为磷、砷、铜、铬、钴、镍、氟和碳。根据WO3的理论消耗的化学计量计算,向钨废料中加入5倍的纯碱,纯碱的加入量系数为0.457;再加入1倍的片碱,片碱的加入量系数为0.345;再加入0.05倍的硝石,硝石的加入量系数为1。
2)原料与辅料按上述比例混合形成混合料,在混合料中加入8%(重量比)的水作为结合剂,混合均匀后利用藕煤机压制成型,形成料饼预烧料。
3)料饼预烧料经自然干燥处理后,摆放于加热炉的炉膛内烧结,烧结温度900℃,保温时间5小时,烧结后形成料饼烧结料。
4)对料饼烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,烧结粉的颗粒粒度为200目,将烧结粉加入水槽中进行水浸处理,水浸时间40min,水浸温度保持在100℃,通过湿法冶金的方法,提取钨的纯化合物,钨的转化率为98.9%。
实施例3
1)配料比例为原料:辅料=50:50。取300g钨废料,其中包括50%(重量比)的含铁钨废料和50%(重量比)的含钨磨削料,即含帖钨废料的加入量为150g、含钨磨削料的加入量为150g,使得原料的化学组成为WO3占25.2%,SiO2占38.5%,Al2O3占22.3%,其余为磷、砷、铜、铬、钴、镍、氟和碳。根据WO3的理论消耗的化学计量计算,向钨废料中加入4.5倍的纯碱,纯碱的加入量系数为0.457;再加入1倍的片碱,片碱的加入量系数为0.345;再加入0.05倍的硝石,硝石的加入量系数为1。
2)原料与辅料按上述比例混合形成混合料,在混合料中加入6%(重量比)的水作为结合剂,混合均匀后利用藕煤机压制成型,形成料饼预烧料。
3)料饼预烧料经自然干燥处理后,摆放于加热炉的炉膛内烧结,烧结温度850℃,保温时间4.5小时,烧结后形成料饼烧结料。
4)对料饼烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,烧结粉的颗粒粒度为180目,将烧结粉加入水槽中进行水浸处理,水浸时间30min,水浸温度保持在90℃,通过湿法冶金的方法,提取钨的纯化合物,钨的转化率为98.4%。
实施例4
1)配料比例为原料:辅料=55:45。取100g钨废料,其中包括55%(重量比)的含铁钨废料和45%(重量比)的含钨磨削料,即含铁钨废料的加入量为55g、含钨磨削料的加入量为45g,使得原料的化学组成为WO3占30.5%,SiO2占36.3%,Al2O3占21.1%,其余为磷、砷、铜、铬、钴、镍、氟和碳。根据WO3的理论消耗的化学计量计算,向钨废料中加入4.5倍的纯碱,纯碱的加入量系数为0.457;再加入1倍的片碱,片碱的加入量系数为0.345;再加入0.05倍的硝石,硝石的加入量系数为1。
2)原料与辅料按上述比例混合形成混合料,在混合料中加入8%(重量比)的水作为结合剂,混合均匀后利用藕煤机压制成型,形成料饼预烧料。
3)料饼预烧料经自然干燥处理后,摆放于加热炉的炉膛内烧结,烧结温度850℃,保温时间5小时,烧结后形成料饼烧结料。
4)对料饼烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,烧结粉的颗粒粒度为200目,将烧结粉加入水槽中进行水浸处理,水浸时间35min,水浸温度保持在100℃,通过湿法冶金的方法,提取钨的纯化合物,钨的转化率为98.6%。
实施例5
1)配料比例为原料:辅料=45:55。取100g钨废料,其中包括50%(重量比)的含钨催化剂和50%(重量比)的含钨磨削料,即含钨催化剂的加入量为50g、含钨磨削料的加入量为50g,使得原料的化学组成为WO3占14.5%,SiO2占41.5%,Al2O3占24.1%,其余为磷、砷、铜、铬、钴、镍、氟和碳。根据WO3的理论消耗的化学计量计算,向钨废料中加入5倍的纯碱,纯碱的加入量系数为0.457;再加入1倍的片碱,片碱的加入量系数为0.345;再加入0.05倍的硝石,硝石的加入量系数为1。
2)原料与辅料按上述比例混合形成混合料,在混合料中加入8%(重量比)的水作为结合剂,混合均匀后利用藕煤机压制成型,形成料饼预烧料。
3)料饼预烧料经自然干燥处理后,摆放于加热炉的炉膛内烧结,烧结温度900℃,保温时间4.5小时,烧结后形成料饼烧结料。
4)对料饼烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,烧结粉的颗粒粒度为200目,将烧结粉加入水槽中进行水浸处理,水浸时间40min,水浸温度保持在90℃,通过湿法冶金的方法,提取钨的纯化合物,钨的转化率为98.5%。
对比例1
对比例1中所采用的原料和工艺过程均与实施例1相同,不同之处在于原料与辅料的配料比例为40:60,最后提取的钨的转化率为92.2%。
对比例2,
对比例2中所采用的原料和工艺过程均于实施例1相同,不同之处在于原料与辅料的配料比例为65:35,最后提取的钨的转化率为93.8%。
由上述实施例和对比例的提取钨的转化率的结果分析可知,采用本发明的方法,设计不同比例的原料与辅料的配料比例,通过烧结工艺过程、水浸工艺过程和提取工艺过程,最终钨的转化率不同;参照实施例1-5,当原料的含量在45%~60%(重量比)的范围内,辅料的含量在40%~55%(重量比)的范围内时,通过各工艺过程,最终原料中钨的转化率均在98%以上,说明实施例1-5所采用的配料比例合理,烧结过程中各化学反应已经进行完全,使得钨酸钠的生产量较多,钨酸钠的结构清晰、完整,发育良好;而当原料和辅料的含量均不在上述范围时,参照对比例1和2,通过各工艺过程,最终原料中钨的转化率明显降低,均低于98%,说明对比例1和2中采用的配料比例不合理,在烧结过程中化学反应未反应完全,导致烧结后的烧结料中钨酸钠的生成量少,钨酸钠的生成结构不够完整,发育不好。由此可知,本发明公开的方法中,提供的原料与辅料的配料比例均合理;合理的配料比例,有助于生成发育好、结构清晰完整的钨酸钠,钨酸钠的生成量多,使得后序通过水浸工艺过程和提取工艺过程可提取较多的钨,使得钨的转化率升高,原料中不溶钨的含量低,控制在0.5%以内,否则,会导致钨的转化率降低。
由以上技术方案可知,本发明实施例提供了一种利用钨废料提取钨的工艺方法,该方法包括如下步骤:将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料;将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料;将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料;将所述烧结料进行水浸,得到浸出液利用所述浸出液提取钨;该方法以钨废料为原料,以纯碱、片碱和硝石作为辅料,原料的含量为45%~60%,辅料的含量为40%~55%;本发明提供的方法中公开的配料比例和原料的化学组成,可使混合料在压制时成型性好,得到的料饼预烧料的结构强度和高温性能均较高,烧结后的烧结料中的钨酸钠发育良好,生成量高,使得后序提取工艺中提取钨的含量高。因此,本发明提供的方法,通过烧结工艺过程、水浸工艺过程和提取工艺过程,提取钨的纯化合物,降低烧结料中不溶钨的含量,使得钨的转化率提高,达到98%以上,不溶钨的含量控制在0.5%以内。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种利用钨废料提取钨的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将原料钨废料与辅料进行混合,得到混合料;
S2、将所述混合料利用成型设备压制成型,得到预烧料;
S3、将所述预烧料放入加热炉中进行烧结,得到烧结料;
S4、将所述烧结料进行水浸,得到浸出液;
S5、利用所述浸出液提取钨;
其中,所述步骤S1包括:
所述原料废钨料与所述辅料的配料比例为:所述原料钨废料的含量为45%~60%(重量比),所述辅料的含量为40%~55%(重量比);
所述辅料包括纯碱、硝石和片碱;所述纯碱的含量为所述原料钨废料总重量的4~5倍;所述硝石的含量为所述原料钨废料总重量的0.05倍;所述片碱的含量为所述原料钨废料总重量的1倍。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述原料钨废料包括含钨催化剂和含钨磨削料;所述含钨催化剂的含量为50%~55%(重量比),所述含钨磨削料的含量为45%~50%(重量比)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1中所述原料钨废料的颗粒级配为:粗颗粒料的含量为30%~35%(重量比),中颗粒料的含量为35%~40%(重量比),细颗粒料的含量为35%~40%(重量比)。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2包括:向所述混合料中加入水,作为结合剂,所述水的含量为所述混合料总重量的5%~8%。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤S2后还包括:将所述预烧料进行自然干燥脱水。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烧结的温度为800℃~950℃,保温时间为4小时~5小时。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S4包括:将所述烧结料进行破粉碎,得到烧结粉,将所述烧结粉加水搅拌得到浸出液,利用所述浸出液提取钨。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述浸出液中所述水与所述烧结粉的重量比为2~3.5。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料钨废料的化学组成为:WO3的含量为14.5%~34.5%,SiO2的含量为35%~42%,Al2O3的含量为18%~25%,杂质的含量为10.4%~19.9%;所述杂质包括铁、磷、砷、铜、铬、钴、镍、碳和氟。
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