CN107522232B - 一种钨冶炼钨酸钠溶液中钨、磷分离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钨冶炼钨酸钠溶液中钨、磷分离的方法，包括以下步骤：向含磷的钨酸钠溶液中，加入一定量的氢氧化钠，所述的钨酸钠溶液为钨矿碱压煮分解所得溶液，控制氢氧化钠加入量、溶液结晶时间、溶液结晶温度可将溶液中的钨与磷有效分离。本发明的优点在于去除了现有除磷工艺中需添加的昂贵化学试剂，节约了试剂成本，所添加的氢氧化钠对体系无影响且无杂质引入，操作简单，易于实现工业化。利用该方法处理后的钨酸钠料液配置成交前液时，当中的磷含量可达到后续离子交换工艺的要求（磷浓度<0.1g/L）。
Description
技术领域
本发明涉及钨酸钠溶液除杂领域，具体而言，涉及一种钨冶炼钨酸钠溶液中钨、磷分离的方法。
背景技术
钨冶炼是我国的优势产业，其储量、生产能力、技术水平、产量及出口量均居世界第一。我国钨资源包括白钨矿、黑钨矿，随着黑钨资源的不断枯竭，白钨矿已成为钨冶炼的主要原料。目前，国内普遍采用碱压煮-离子交换工艺生产仲钨酸铵（APT）。由于钨矿碱分解时易出现“返钙现象”，从而导致分解渣中钨含量偏高，为解决此问题，企业通常在碱压煮过程中加入磷酸（磷酸钠）抑制反钙，为达到较好的分解效果，所加入的磷酸（磷酸钠）通常过量，使得分解液中磷浓度较高，为了保证后续离子交换除磷效果及最终生产的APT产品质量，需在分解液中加入钙盐除磷，使分解液中磷以磷酸钙沉淀形式除去，同时，分解液中钨也会以钨酸钙沉淀在渣中，产生一定的钨损。为了回收当中的钨，企业通常将该渣返回碱压煮工序。因此，该方法存在两个较大的问题，一方面需消耗大量的除磷试剂，试剂成本较高，且在溶液中易引入新的杂质，增加后续除杂压力；另一方面，为了回收渣中的钨，将渣返回碱压煮工序时，需消耗较高的能量及额外的碱用于分解渣中的钨酸钙，无形中又增加了生产成本。
因此，急需开发新的钨冶炼钨酸钠溶液钨和磷分离的新工艺，以解决现行工艺存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对目前钨冶炼钨酸钠溶液中除磷工艺（钨、磷分离）存在的成本高、易引入新杂质等问题，提供了一种钨冶炼钨酸钠溶液中钨、磷分离的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种钨冶炼钨酸钠溶液中钨、磷分离的方法，包括以下步骤：往碱压煮工艺生产的钨酸钠溶液加入固体氢氧化钠，控制溶液中氢氧化钠浓度、结晶时间与结晶温度，反应后过滤得到除磷后的钨酸钠溶液和磷酸钠晶体。
进一步地，所述的钨酸钠溶液为钨矿碱压煮分解所得含钨溶液，主要含有钨酸钠、磷酸钠和氢氧化钠，其中，其中PO4 3-的浓度为1-15g/L。
进一步地，控制溶液中氢氧化钠浓度为1-5mol/L，优选1.5-4mol/L。
进一步地，控制结晶时间为0.5-5h，优选0.5-2h。
进一步地，控制结晶温度为0-50℃，优选10-30℃。
进一步地，将所述除磷后的钨酸钠溶液中钨浓度转化为15-20g/L，配制成交前液，交前液中PO4 3-浓度小于0.1g/L。
进一步地，将所述磷酸钠晶体返回用于碱压煮工序。
我国普遍采用碱压煮-离子交换工艺生产仲钨酸铵（APT），为了提高钨的浸出率，企业通常在压煮工序中加入过量的磷酸(磷酸钠)抑制返钙，这就使得分解液中磷浓度较高，为了保证后续工艺生产质量，需除去分解液中过量的磷。
在本发明中，往碱压煮后的钨酸钠溶液中加入一定量的氢氧化钠，由于分解液中各组分溶解度的不同，通过控制氢氧化钠浓度、结晶时间与结晶温度，使钨酸钠溶液优先析出磷酸钠晶体，从而实现钨、磷分离；析出的磷酸钠可返回压煮工序，即便该过程有钨酸钠晶体析出，也可一同返回压煮工序，且无需消耗额外能量将返回压煮工序的晶体溶解在溶液中。
与现有除磷方法相比，本方法采用同离子效应来实现钨、磷分离，不引入新的杂质，不会对钨冶炼体系产生影响，析出的晶体可返回压煮工艺，回收钨的同时提高了浸出剂的利用率，节约了生产成本，且操作简单，易于实现工业化。经本方法除磷后，钨酸钠溶液配制成交前液时当中[PO4 3-]<0.1g/L，符合进入离子交换工艺要求。
具体实施方式
以下结合实施例旨在对本发明做出进一步描述，而非限制本发明。在不背离本发明精神的前提下，对本发明所做的任意改进和替代均在本发明保护的范围之内。
实施例１：
取1L含磷的钨酸钠溶液，其初始钨浓度为105g/L、磷浓度为14.7g/L，加入一定量的氢氧化钠，使溶液氢氧化钠浓度为4mol/L，稳定时间为2h，结晶温度为30℃，反应终止后过滤，将滤液转化为交前液（即将钨浓度转化为20g/L），测得溶液中的磷浓度为0.045g/L。
实施例2：
取5L含磷的钨酸钠溶液，其初始钨浓度为153g/L、磷浓度为5.3g/L，加入一定量的氢氧化钠，使溶液中氢氧化钠浓度为2mol/L，稳定时间为1h，结晶温度为10℃，反应终止后过滤，将滤液转化为交前液（即将钨浓度转化为15g/L），测得溶液中的磷浓度为0.033g/L。
实施例3：
取3L含磷的钨酸钠溶液，其初始钨浓度为98g/L、磷浓度为10.6g/L，加入一定量的氢氧化钠，使溶液氢氧化钠浓度为3mol/L，稳定时间为0.5h，结晶温度为20℃，反应终止后过滤，将滤液转化为交前液（即将钨浓度转化为18g/L），测得溶液中的磷浓度为0.083g/L。
实施例4：
取4L含磷的钨酸钠溶液，其初始钨浓度为112g/L、磷浓度为1.3g/L，加入一定量的氢氧化钠，使溶液氢氧化钠浓度为1.5mol/L，稳定时间为1.5h，结晶温度为40℃，反应终止后过滤，将滤液转化为交前液（即将钨浓度转化为19g/L），测得溶液中的磷浓度为0.183g/L。
实施例5：
取2L含磷钨的酸钠溶液，其初始钨浓度为103g/L、磷浓度为8.8g/L，加入一定量的氢氧化钠，使溶液氢氧化钠浓度为1mol/L，稳定时间为2h，结晶温度为30℃，反应终止后过滤，将滤液转化为交前液（即将钨浓度转化为16g/L），测得溶液中的磷浓度为0.247g/L。
Claims (6)
1.一种钨冶炼钨酸钠溶液中钨、磷分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：往碱压煮工艺生产的钨酸钠溶液中加入固体氢氧化钠，控制溶液中氢氧化钠浓度为1-5mol/L、结晶时间为0.5-5h与结晶温度为10-30℃，反应后过滤得到除磷后的钨酸钠溶液和磷酸钠晶体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钨酸钠溶液为钨矿碱压煮分解所得溶液，主要含有钨酸钠、磷酸钠和氢氧化钠，其中PO4 3- 的浓度为1-15g/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制溶液中氢氧化钠浓度为1.5-4.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制结晶时间为0.5-2h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述除磷后的钨酸钠溶液中钨浓度转化为15-20g/L，配制成交前液，交前液中PO4 3-浓度小于0.1g/L。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述磷酸钠晶体返回用于碱压煮工序。
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