CN109280769A - 微波提取含钨矿物的方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微波提取含钨矿物的方法与应用,涉及冶金技术领域。微波提取含钨矿物的方法包括以下步骤:在微波辐照的条件下,使含钨矿物、碱浸出剂以及任选地添加剂发生复分解反应,待反应结束后,分离得到钨酸钠;其中,微波频率为2500~2800MHz。该方法缓解了传统碱分解含钨矿物方法回收率低,效率低,不环保的技术问题。该微波提取含钨矿物的方法可以在制备钨化合物或金属钨中应用。
Description
技术领域
本发明涉及钨冶金技术领域,具体而言,涉及一种微波提取含钨矿物的方法与应用。
背景技术
钨在冶金和金属材料领域中属高熔点稀有金属或称难熔稀有金属。钨及其合金是现代工业、国防及高新技术应用中的极为重要的功能材料之一,广泛应用于航天、原子能、船舶、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等诸多领域。
含钨矿物多种多样,常用于冶金行业分离钨的矿物主要为黑钨矿((Fe·Mn)WO4)和白钨矿(CaWO4),还包括部分黑白钨混合矿和钨细泥。黑钨矿在化学组成上可以视为弱酸(钨酸)和弱碱(氢氧化铁、氢氧化锰)的盐,其化学性质显两性,它既可以与碱作用,也可以与酸作用,因此,黑钨精矿处理方法可以分为碱法和酸法两种。而白钨矿的化学性质相对来说更显碱性,因此更容易与酸发生作用,用碱法分解白钨矿则对于反应体系、工艺参数等要求较高。当进行碱分解法对含钨矿物进行分解时,由于含钨矿物中含有Ca杂质,例如含钨矿物原料中各杂质CaCO3,尤其是白钨矿含有大量的Ca元素,而体系中CaWO4被NaOH分解的反应是可逆的,在温度和NaOH浓度降低的情况下,反应生成的Ca(OH)2或原料中的杂质CaCO3又能与Na2WO4进行二次反应而生成CaWO4,造成钨矿分解率仅为95%左右,极大地降低了含钨矿物的分解率。黑钨矿的分解也同样存在在温度和NaOH浓度降低,或矿物与浸出液接触面积小以及杂质的影响的情况下,反应不完全造成分解率低的问题;此外,目前纯碱焙烧法分解含钨矿物会产生大量CO2温室气体浪费燃料且不利于环保。因此,研发一种提取效率高,低碳环保的钨矿分离工艺具有十分重要的现实意义。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种微波提取含钨矿物的方法,用这种微波提取含钨矿物的方法进行钨矿的分离,缓解了传统钨矿分解率低,效率低,不环保的技术问题。
本发明的目的之二在于提供一种微波提取含钨矿物的方法在制备钨化合物或金属钨中的应用。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种微波提取含钨矿物的方法,包括以下步骤:
在微波辐照的条件下,使含钨矿物、碱浸出剂以及任选地添加剂发生复分解反应,待反应结束后,分离得到钨酸钠;其中,微波频率为2500~2800MHz。
优选地,在本发明方案基础上,微波辐照的功率密度为20~50W/L,优选为20~30W/L,进一步优选为24~26W/L。
优选地,在本发明方案基础上,微波辐照时间为25~70min,优选为30~70min,进一步优选为40~60min。
优选地,在本发明方案基础上,碱浸出剂的质量浓度为600~1200g/L,优选为800~1200g/L,进一步优选为1000~1200g/L;
优选地,碱浸出剂用量为理论量的1~3倍,优选为1.5~2.5倍;
优选地,碱浸出剂包括氢氧化钠溶液。
优选地,在本发明方案基础上,添加剂包括阴离子为PO4 3-或F-的碱金属盐和/或阴离子为PO4 3-或F-的酸,优选地,添加剂为Na3PO4或H3PO4。
优选地,在本发明方案基础上,含钨矿物为经过分选的含钨矿物;
优选地,分选包括重选、浮选或磁选中的一种或几种。
优选地,在本发明方案基础上,含钨矿物包括黑钨矿、白钨矿、混合钨精矿或钨细泥;
优选地,含钨矿物以WO3计含钨10~80wt.%。
优选地,在本发明方案基础上,含钨矿物为经过细化的含钨矿物,优选地,含钨矿物细化至95~100%粒径为20~73μm,优选为20~43μm。
优选地,在本发明方案基础上,包括如下步骤:
(a)对含钨矿物细化至95~100%的含钨矿物粒径为20~43μm;
(b)将细化后的钨矿与理论量1.5~2倍量的质量浓度为1000~1200g/L的NaOH溶液和Na3PO4添加剂混合均匀;Na3PO4添加剂的摩尔量为NaOH溶质摩尔量的1~2%;
(c)用2500~2800MHz的微波,以24~26W/L的功率密度对钨矿、氢氧化钠溶液、添加剂的混合物进行辐照40~60min;
(d)分离渣质与溶液;
(e)对溶液进行结晶,得到钨酸钠。
根据本发明的第二个方面,微波提取含钨矿物的方法在制备钨化合物或金属钨中的应用。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的微波提取含钨矿物的方法,用这种在微波辐照下,微波分解含钨矿物的的方法进行钨矿的分离,含钨矿物中97.5%以上的钨能够被分解出来生成钨酸钠,使用微波辐照,辅助碱浸出来分解含钨矿物,效率高,不会产生过多的CO2等温室气体,因此更低碳环保,将这种方法应用于钨化合物或钨金属的制备更低碳环保。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。
根据本发明的第一个方面,一种微波提取含钨矿物的方法,包括以下步骤:
在微波辐照的条件下,使含钨矿物、碱浸出剂以及任选地添加剂发生复分解反应,待反应结束后,分离得到钨酸钠;其中,微波频率为2500~2800MHz。
微波辐照,用微波对特定对象进行辐射,微波是指频率为300MHz~300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1毫米~1米之间的电磁波。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性,用微波辐照反应体系能使反应体系内温度提高。在微波辐照的促进作用下,钨矿石浸出体系在很短的时间内使温度得到迅速提高,能够有效加速钨矿石中钨盐的分解,加速钨的浸出,提高碱分解含钨矿物的效率。从动力学看,由于微波具有选择性加热的特点,当微波辐射加热钨矿石时,矿石颗粒的局部受热,将引起框里热应力裂纹,暴露出新的表面,即增加了浸出反应界面,有利于固液反应的进行,在传统的恒温加热浸出过程中常出现返钙的现象,而在微波辐射条件下,反钙生成的CaWO4的致密程度较传统的加热的差,产物层相对较为疏松,减少了浸出液通过产物层向其界面扩散的阻力,从而有效地减少了返钙的发生,提高了浸出效率。
微波提取含钨矿物的方法,就是用微波辅助含钨矿物的分解反应,对含钨矿物进行分解,进而得到钨酸钠,这个过程使钨元素从原含钨矿物原料中分离出来。
含钨矿物主要为黑钨矿和白钨矿,还包括黑白钨混合矿。其中黑钨矿的分子式为(Fe·Mn)WO4,即FeWO4与MnWO4的混合物,白钨矿主要成分为CaWO4,上述成分都可以与强碱进行反应。
碱浸出剂是一种碱性物质,这里是主要参与和含钨矿物进行离子交换反应的反应物。
添加剂根据实际分解的钨矿石的具体情况选择性添加,也可以不添加,添加剂的一个主要作用是减少返钙的发生以及原料中的杂质钙对含钨矿物浸出率的影响,常用的添加剂包括含有PO43-或F-的碱金属盐或酸。典型但非限制性的添加剂例如为:Na3PO4或NaF等。
复分解反应,是四大基本反应类型之一,即两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,酸、碱、盐溶液间发生的反应一般是两种化合物相互交换成分而形成的,即参加复分解反应的化合物在水溶液中发生电离并解离成自由移动的离子,离子间交换重新组合成新的化合物。常见的复分解反应:酸与碱、酸与盐、碱与盐、盐与盐、酸与金属氧化物,发生复分解反应的两种物质能在水溶液中交换离子,结合成难电离的物质因此酸、碱、盐溶液间的反应一般是复分解反应。
反应原理:黑钨矿的碱分解过程是放热反应,反应方程式如下:
和
白钨矿的碱分解过程也是放热反应,反应方程式如下:
钨酸钠是含钨矿物碱分解以后生成的一种可溶性物质。
本发明的微波频率为2500~2800MHz,典型但非限制性的微波频率例如为2500MHz、2600MHz、2700MHz或2800MHz。
在一种优选的实施方式中,微波辐照功率密度为20~50W/L,优选为20~30W/L,进一步优选为24~26W/L。
微波辐照的功率密度为20~50W/L,典型但非限制性的功率密度例如为20W/L、25W/L、30W/L、35W/L、40W/L、45W/L或50W/L。
对微波辐照的功率密度做限定是由于微波加热速度一般较快,浸出反应的时间一般较长,如果用过大的功率密度进行微波辐照会导致钨矿石局部烧结比较严重,因此,微波辐照功率密度做一定的限定,在保证能够较好地促进体系内反应的情况下,不至于造成局部烧结,此外由于摒弃了传统碱压煮和纯碱焙烧类工艺,制备工艺安全性更好。
在一种优选的实施方式中,微波辐照时间为25~70min,优选为30~70min,进一步优选为40~60min。
典型但非限制性的辐照时间例如为25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min或70min。
对辐照时间即反应时间进行限制,在保证反应充分的情况下,尽量缩短反应时间,一方面是减少能耗,更低碳环保,更重要的是在反应后期体系NaOH浓度降低情况下有利于二次钨的生成,不利于分解,所以不能过度延长反应时间,尤其是处理含有CaCO3含量较大的矿物原料时,在分解率已足够高,原有含钨矿物已经绝大部分被分解的情况下,过分延长反应时间反而导致渣质中WO3提高。
在一种优选的实施方式中,碱浸出剂的质量浓度为600~1200g/L,优选为800~1200g/L,进一步优选为1000~1200g/L;
优选地,碱浸出剂用量为理论量的1~3倍,优选为1.5~2.5倍;
优选地,碱浸出剂包括氢氧化钠溶液。
碱浸出剂是主要参与和含钨矿物进行离子交换反应的反应物,一般显强碱性。碱浸出剂最常用的为氢氧化钠,主要由于NaOH碱性较强,溶解性好,且原料便宜,NaOH浸出工艺成熟,浸出产物Na2WO4性质稳定,溶解性好,钠离子与体系内其他阴离子通常不会结合生产难溶物质,因此不引入其他离子造成过多沉淀物渣质。典型但非限制性的NaOH浓度例如为:600g/L、700g/L、800g/L、900g/L、1000g/L或1200g/L。碱浸出剂用量为理论量的1~3倍,理论量是指操作时根据化学反应方程式计算得出需要的用量,不考虑实际影响因素例如杂质、损耗、误差等影响因素。典型但非限制性的碱浸出剂用量例如为:1倍、1.5倍、2倍、2.5倍或3倍。
对氢氧化钠的浓度做一定的优化是因为氢氧化钠质量浓度的增加WO3的浸出率也随之增加,这主要是因为NaOH质量浓度的增大能有效地提高白钨矿的分解反应平衡常数,从而促进整个钨矿石的分解,因此优选一定的NaOH质量浓度。
在一种优选的实施方式中,添加剂包括阴离子为PO4 3-或F-的碱金属盐和/或阴离子为PO4 3-或F-的酸,优选地,添加剂为Na3PO4或H3PO4。
阴离子为PO4 3-或F-的碱金属盐即该盐的阴离子为PO4 3-或F-离子,该盐的阳离子为碱金属离子,例如:Na+、K+等,阴离子为PO4 3-或F-的酸即H3PO4或HF。
NaOH分解中Ca的含量及形态是影响分解效率因素之一,典型但非限制性的添加剂例如为:H3PO4、HF、Na3PO4或NaF等。鉴于NaOH分解白钨矿时产生Ca(OH)2,氢氧化钙在分解后的卸料、稀释、过滤等一系列操作过程中将溶液中的Na2WO4反应,生成白钨损失,用氢氧化钠分解的同时,添加一定的PO4 3-将氢氧化钠和磷酸盐共同与白钨矿反应使之生成较稳定的Ca5(PO4)3OH,从而防止了二次白钨的生成,添加其它的PO43-或F-的碱金属盐也能起到相似的作用,达到相似的效果,补充添加剂的量根据原料中的Ca含量进行调整,一般在氢氧化钠用量的1~2%。
二次白钨(CaWO4)生成是由于白钨分解是可逆反应,反应方程式为:
在一种优选的实施方式中,含钨矿物为经过分选的含钨矿物;
优选地,分选包括重选、浮选或磁选中的一种或几种。
重选又称重力选矿。是指利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质(水、空气或其他相对密度较大的液体)中运动速率和方向的不同,使之彼此分离的选矿方法。
浮选是指采用能产生大量气泡的表面活性剂-起泡剂。当在水中通入空气或由于水的搅动引起空气进入水中时,表面活性剂的疏水端在气-液界面向气泡的空气一方定向,亲水端仍在溶液内,形成了气泡;另一种起捕集作用的表面活性剂(一般都是阳离子表面活性剂,也包括脂肪胺)吸附在固体矿粉的表面。这种吸附随矿物性质的不同而有一定的选择性,其基本原理是利用晶体表面的晶格缺陷,而向外的疏水端部分地插入气泡内,这样在浮选过程中气泡就可能把指定的矿粉带走,达到选矿的目的。
磁选属于钛铁矿的精选。它是利用各种矿物磁导率的不同,使它们通过一个磁场,由于不同矿物对磁场的反应不同,磁导率高的矿物被磁盘吸起,再失磁就掉下来,经过集料漏斗将其收集,磁导率低的不被吸起,留在物料中或随转动着的皮带,作为尾矿带出去而得以分离。
经过选矿处理的钨矿石,能够去除部分杂质和不利于含钨矿物分解反应的因素,通常黑钨以重选为主,而白矿以浮选为主,根据不同的原料,可以选择不同的选矿方式。
在一种优选的实施方式中,含钨矿物包括黑钨矿、白钨矿、混合钨精矿或钨细泥;
优选地,含钨矿物以WO3计含钨10~80wt.%。
钨矿石主要为黑钨矿和白钨矿,还包括黑白钨混合矿。其中黑钨矿的分子式为(Fe·Mn)WO4,即FeWO4与MnWO4的混合物,白钨矿主要成分为CaWO4,以WO3计含钨量的含量限定钨矿的标准是行业内普遍认可的标准,从传统工艺落后时期的GB 2825-81标准到以及现代的YS-T 231-2007匀以WO3的含量作为钨矿石细分级别的一个主要参数,当然该分类标准还包括钨矿石中的杂质的成分及杂质的含量。本发明的微波辅助NaOH浸出工艺也能够适用于较低品位的钨矿石以及钨细泥。钨矿石以WO3计含钨10~80wt.%,典型但非限制性的以WO3计含钨量例如为10wt.%、20wt.%、30wt.%、40wt.%、50wt.%、60wt.%、70wt.%或80wt.%。
高浓度NaOH的浸出效率比较高,因此利用高浓度NaOH辅以微波辐照能够适应较低品位的钨矿石,因此本发明的方法适用于绝大多数含钨矿物,也能很好地适应低品位含钨矿物的分解,过量的NaOH有利于反应的正向进行,持续的微波保证了反应温度和矿物与浸出液的接触面积,反应完毕后,有成熟的工艺对于过量的氢氧化钠进行回收,不至于引起过多的浪费。
在一种优选的实施方式中,含钨矿物为经过细化的含钨矿物,优选地,含钨矿物细化至95~100%粒径为20~73μm,优选为20~43μm。
细化的方法一般为磨矿,磨矿是在机械设备中,借助于介质(钢球、钢棒、砾石)和矿石本身的冲击和磨剥作用,使矿石的粒度进一步变小,直至研磨成粉末的作业。目的是使组成矿石的有用矿物与脉石矿物达到最大限度的解离,以提供粒度上符合下一选矿工序要求的物料。脉石矿物是矿石中有用矿物伴生的无用的固体物质,其组成的矿物称为脉石矿物,通常通过选矿和其他方法除去,矿石中含脉石愈少,则其质量愈高。脉石矿物主要是非金属矿物,磨矿是选矿厂中一个极重要的作业,磨矿产品质量的好坏直接影响选别指标的高低。矿石中有用矿物伴生的无用的固体物质,其组成的矿物称为脉石矿物,脉石矿物主要是非金属矿物,但也包括一些金属矿物,通常通过选矿和其他方法除去,矿石中含脉石愈少,则其质量愈高。
磨碎过程是选矿中动力消耗、金属材料消耗最大的作业,所用的设备投资也很高。因此,改善磨矿作业和提高磨矿作业指标对选厂具有重大意义,也是选矿技术发展的重要方向之一。
95~100%的含钨矿物细化的大小典型但非限制性的例如为:20~73μm、25~73μm、30~73μm、35~73μm、40~73μm、45~73μm、50~73μm、55~73μm、60~73μm、65~73μm、70~73μm、20~60μm、25~60μm、30~60μm、35~60μm、40~60μm、45~60μm、50~60μm、55~60μm、65~60μm、70~60μm、20~50μm、25~50μm、30~50μm、35~50μm、40~50μm、45~50μm、20~40μm、25~40μm、30~40μm、35~40μm、20~30μm或25~30μm。
在一种优选的实施方式中,包括如下步骤:
(a)对含钨矿物细化至95~100%的含钨矿物粒径为20~43μm;
(b)将细化后的钨矿与理论量1.5~2倍量的质量浓度为1000~1200g/L的NaOH溶液和Na3PO4添加剂混合均匀;Na3PO4添加剂的摩尔量为NaOH溶质摩尔量的1~2%;
(c)用2500~2800MHz的微波,以24~26W/L的功率密度对钨矿、氢氧化钠溶液、添加剂的混合物进行辐照40~60min;
(d)分离渣质与溶液;
(e)对溶液进行结晶,得到钨酸钠。
本发明的微波辅助浸出法对使用工艺不限定,典型但非限制性的例如为:常用的含钨矿物的分解法NaOH压煮法和热磨球法等。浸出过程辅以微波辐照,对于磨矿粒度的限定能够更好地暴露含钨矿物的表面,增大与浸出液的接触面;此外,对NaOH用量的限定保证在逐渐消耗浓度降低的过程中反应的正向进行,对添加剂,微波功率、添加剂的量和辐照时间进行限定能够达到尽可能高的分解率,更省时间,耗能更低,设备和工艺安全性好。
根据本发明的第二个方面,微波提取含钨矿物的方法在制备钨化合物或金属钨中的应用。
上述微波辅助微波提取含钨矿物的方法分解含钨矿物,相对于现有技术微波提取含钨矿物的方法分解含钨矿物,具有分解率高,安全性好,更环保的优势,将该技术应用于金属钨的制备能够达到成本低,效率高,工艺简单的效果,为金属钨的制备提供了技术基础。
下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
实施例1
称取白钨矿(WO3含量为60.5%)100g,研磨至95~100%粒径为20~43μm的含钨矿物微粉,用质量浓度为1000g/L的氢氧化钠溶液在烧杯中浸泡,NaOH溶液的加入量为理论用量的2倍,同时开启2500MHz微波进行辐照,微波辐照功率为25W/L,并同时进行搅拌,50min后停止微波辐照也停止搅拌,过滤分离渣质和溶液,将溶液进行结晶,得到钨酸钠。检测杂质中WO3含量,进而计算出含钨矿物的分解率。
实施例2
实施例2与实施例1的区别仅在于微波辐照的频率为2600MHz。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于辐照的功率为50W/L。
实施例4
实施例4与实施例1区别仅在于添加剂为H3PO4。
实施例5
实施例5与实施例1区别仅在于NaOH的浓度为600g/L。
实施例6
实施例6与实施例1区别仅在于原料为含65%WO3含量的重选后的黑钨矿。
实施例7
实施例7与实施例1区别仅在于含钨矿物的磨矿磨至95~100%粒径为40~73μm。
实施例8
实施例8与实施例1区别仅在于辐照时间变为55min。
实施例9
实施例9与实施例1区别仅在于原料为含45%WO3含量的混合钨精矿。
实施例10
称取浮选后的白钨矿(WO3含量为62.5%)100g,研磨至95~100%粒径为20~43μm的含钨矿物微粉,用质量浓度为950g/L的氢氧化钠溶液在烧杯中浸泡,NaOH溶液的加入量为理论用量的2倍,同时开启2500MHz微波进行辐照,微波辐照功率为25W/L,并同时进行搅拌,45min后停止微波辐照也停止搅拌,过滤分离渣质和溶液,将溶液进行结晶,得到钨酸钠。检测杂质中WO3含量,进而计算出含钨矿物的分解率。
实施例11
实施例11与实施例1区别仅在于辐照微波的功率密度为10W/L。
实施例12
实施例12与实施例1的区仅在于NaOH的浓度为500g/L。
实施例13
实施例13与实施例1区别仅在于含钨矿物的磨矿磨至95~100%粒径为80~100μm。
实施例14
实施例14和实施例1区别仅在于辐照下反应时间延长至90min。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于对比例1不给予微波辐照。
对比例2
对比例2与实施例1区别仅在于辐照微波的频率变为1500MHz。
试验例
对实施例得到的渣质进行WO3含量测定,计算含钨矿物原料的分解率,检测结果如下表1所示。
表1实施例与对比例的含钨矿物分解率表
由实施例1~14的检测结果可见,在微波辐照条件下,以NaOH为浸出剂,在较大的NaOH浓度范围内均能达到分解率在97.5%以上的分解效果,反应同时施以一定频率和功率密度的微波辐照,能够很好地促进反应的进行,提高分解率。相比传统的焙烧法更环保,相比传统的碱压煮法更安全,用时短,并且实现了较高的钨矿物分解率。
由实施例3和实施例1的检测结果对比可见,辐照功率密度增大至50W/L对于分解率的影响较小,能够满足较高的分解率要求,并且没有出现烧结的现象。
由实施例4和实施例1的检测结果可见,H3PO4作为添加剂和Na3PO4作为添加剂能达到相似的效果。
由实施例6和实施例1的检测结果可见,在微波辐照条件下,辅以合适的碱浸出剂浓度和微波辐照功率密度,不仅能够较好的分解黑钨矿,白钨矿的分解率也达到了和黑钨矿相似的效果。
由实施例7和实施例1的检测结果可见,将粒径细化的更小,提升磨矿提升有助于含钨矿物的分解。
由实施例8和实施例1的检测结果可见,辐照时间适当延长,同样能够达到较高的分解效率。
由实施例9和实施例1的检测结果可见,在特定条件下的微波辅助碱浸出法对于品位较低的混合钨精矿的分解率较高,本方法同样适用于品位较低的含钨矿物的分解。
由实施例11和实施例1的检测结果对比可见,微波的功率密度影响反应的进行,微波功率密度过小,对反应的促进作用较小。
由实施例12和实施例1的检测结果对比可见,NaOH浓度能够影响含钨矿物分解率,NaOH随着反应消耗浓度降低,当浓度过低时候,对反应的正向进行有不利影响。
由实施例13和实施例1的检测结果对比可见,含钨矿物在碱浸出反应之前进行磨矿,使粒度变小有利于反应的进行,磨矿不精细,矿物粒度过大,含钨矿物与浸出液接触的表面积变小,那么反应速率和分解率会降低。
由实施例14和实施例1的检测结果对比可见,在微波辐照下反应的反应时间影响含钨矿物的分解率和分解速度,在强碱和微波辐照的情况下,反应速率较快,延长反应时间极可能导致二次白钨的生成,因此,含钨矿物的碱浸出反应的反应时间需要严格控制,过长的反应时间不仅不会使反应更为充分,反而会降低含钨矿物的分解率,增加成本,浪费原料。
由对比例1和实施例1的检测结果对比可见,不用微波辐照分解率明显降低,微波辐照能够促进含钨矿物的分解。
由对比例2和实施例1的检测结果对比可见,当微波辐照频率变为1500MHz,虽然能够起到促进分解的作用,但是促进作用明显降低。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以做出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
在微波辐照的条件下,使含钨矿物、碱浸出剂以及任选地添加剂发生复分解反应,待反应结束后,分离得到钨酸钠;其中,微波频率为2500~2800MHz。
2.按照权利要求1所述的微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述微波辐照的功率密度为20~50W/L,优选为20~30W/L,进一步优选为24~26W/L。
3.按照权利要求1或2所述的微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述微波辐照时间为25~70min,优选为30~70min,进一步优选为40~60min。
4.按照权利要求1或2所述的微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述碱浸出剂的质量浓度为600~1200g/L,优选为800~1200g/L,进一步优选为1000~1200g/L;
优选地,所述碱浸出剂用量为理论量的1~3倍,优选为1.5~2.5倍;
优选地,所述碱浸出剂包括氢氧化钠溶液。
5.按照权利要求1或2所述的微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述添加剂包括阴离子为PO4 3-或F-的碱金属盐和/或阴离子为PO4 3-或F-的酸,优选地,所述添加剂为Na3PO4或H3PO4。
6.按照权利要求1或2所述的微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述含钨矿物为经过分选的含钨矿物;
优选地,所述分选包括重选、浮选或磁选中的一种或几种。
7.按照权利要求1或2所述的微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述含钨矿物包括黑钨矿、白钨矿、混合钨精矿或钨细泥;
优选地,所述含钨矿物以WO3计含钨10~80wt.%。
8.按照权利要求1或2所述微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,所述含钨矿物为经过细化的含钨矿物,优选地,含钨矿物细化至95~100%粒径为20~73μm,优选为20~43μm。
9.按照权利要求1或2所述微波提取含钨矿物的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)对含钨矿物细化至95~100%的含钨矿物粒径为20~43μm;
(b)将细化后的含钨矿物与理论量1.5~2倍量的质量浓度为1000~1200g/L的NaOH溶液和Na3PO4添加剂混合均匀;Na3PO4添加剂的摩尔量为NaOH溶质摩尔量的1~2%;
(c)用2500~2800MHz的微波,以24~26W/L的功率密度对钨矿、氢氧化钠溶液、添加剂的混合物进行辐照40~60min;
(d)分离渣质与溶液;
(e)对溶液进行结晶,得到钨酸钠。
10.按照权利要求1-9任一项所述的微波提取含钨矿物的方法在制备钨化合物或金属钨中的应用。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110878393A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-13 | 中南大学 | 一种环保高效的钨冶炼方法 |
CN113234921A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-10 | 贵州轻工职业技术学院 | 从含氟钨矿中提取钨和氟的方法及应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103555942A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-02-05 | 嵩县开拓者钼业有限公司 | 一种分解钨精矿的方法 |
CN106756032A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 湖南顺泰钨业股份有限公司 | 利用钨废料提取钨的工艺方法 |
CN107164634A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-15 | 辽宁东野环保产业开发有限公司 | 从蜂窝式废scr烟气脱硝催化剂中回收钨钒组分的方法 |
CN107641724A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-30 | 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 | 一种提高白钨矿中wo3浸出率的方法 |
CN108754123A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 中南大学 | 一种处理白钨矿的方法 |
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103555942A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-02-05 | 嵩县开拓者钼业有限公司 | 一种分解钨精矿的方法 |
CN106756032A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 湖南顺泰钨业股份有限公司 | 利用钨废料提取钨的工艺方法 |
CN107164634A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-15 | 辽宁东野环保产业开发有限公司 | 从蜂窝式废scr烟气脱硝催化剂中回收钨钒组分的方法 |
CN107641724A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-30 | 洛阳栾川钼业集团股份有限公司 | 一种提高白钨矿中wo3浸出率的方法 |
CN108754123A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 中南大学 | 一种处理白钨矿的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
卢友中 等: ""微波辅助碱分解低品位黑(白)钨精矿"", 《矿产综合利用》 * |
卢友中: ""选冶联合工艺从钨尾矿及细泥中回收钨的试验研究"", 《江西理工大学学报》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110878393A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-13 | 中南大学 | 一种环保高效的钨冶炼方法 |
CN113234921A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-10 | 贵州轻工职业技术学院 | 从含氟钨矿中提取钨和氟的方法及应用 |
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Publication number | Publication date |
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