CN109881012B - 一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法 - Google Patents

一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法。包括如下步骤,将脱磷渣用水调浆加热到40‑90℃;再加入稀酸调节pH到2‑4,搅拌反应0.5‑4h;过滤得到分解液及微量未分解渣,将未分解渣继续返回调浆加热步骤继续分解,有价金属钨进入到分解液中;再将上述分解液经过大孔径阴离子交换树脂吸附钨后,再用碱解吸得到钨酸钠溶液供后续流程使用即可。”本发明所述方法适用范围广,不受除磷渣含钨量的影响,均可以完全回收,回收率高;且工艺简单易操作,能耗少成本低;采用常压操作,无需高压设备,加酸调节pH所需的酸量少,酸的选择范围广,辅材成本低,脱磷渣加酸加热溶解,无后续的渣运输治理等成本。在操作过程中对后续工序无影响,衔接较好。

Description

一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金领域,尤其涉及一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法。
背景技术
为适应国民经济各部门及军工对钨冶金产品的需求,钨冶金产品的产量迅速提高,经过上百年的开采,钨矿资源不断减少,因此仲钨酸铵生产过程中产生的脱磷渣中的钨得不到合理的回收利用,能源消耗快,生产成本也随之提高,也是对钨资源的极大浪费。
为了解决钨矿酸分解萃取工艺中产生的反萃液(钨酸铵溶液)P含量高的问题,目前工艺采用反萃液深度除磷技术,解决了反萃液中含P高的问题,避免产品P超标。脱磷渣就是反萃液深度除磷后经过过滤器拦截产生的渣,脱磷渣中含钨较高,渣中含WO3达到20%-30%,若直接丢弃,单该工序钨的回收率将损失3-4%,成本提高且造成钨资源浪费。
当前处理脱磷渣含钨的方法一般是参照白钨矿的处理方法,利用氢氧化钠-磷酸盐高温高压分解脱磷渣。但是该工艺流程较长,成本较高,需要加入足量的片碱与磷酸盐使脱磷渣的WO3反应生成Na2WO4,同时使溶液中的钙镁离子全部以磷酸钙盐及磷酸镁盐沉淀析出。采用高温高压分解,能耗高,对设备、操作要求高。该法分解脱磷渣后过滤得到的脱磷分解渣需要洗涤,并且脱磷分解渣渣含钨约为1.5%,存在一定的钨损,同时存在渣后续的运输治理成本。
发明内容
本发明的目的在于针对钨冶金过程反萃液深度除磷后产生的脱磷渣,提出一种提高钨回收率的脱磷渣处理方法,该方法不仅仅在工业上可行,且具有工艺流程短、操作简单、经济效益好及环保的特点。
为实现上述目的,本发明提供一种钨冶金脱磷渣,回收钨的处理方法,其特征在于,包括如下步骤,
调浆加热:将脱磷渣用水调浆加热到40-90℃;加热强化反应进程,40℃-90℃效果最好,还避免了能耗浪费。
调pH:加入稀酸调节pH到2-4后,搅拌反应;优选的,搅拌反应的时间为0.5-4h;此pH便于脱磷渣的分解。
过滤:过滤得到分解液及微量未分解渣,将未分解渣继续返回调浆加热步骤继续分解,有价金属钨进入到分解液中;
吸附:再将上述分解液通过大孔径弱碱阴离子树脂吸附钨,再用碱解吸得到钨酸钠溶液供后续流程使用。
进一步,所述脱磷渣为仲钨酸铵生产过程中通过铵镁盐沉淀法脱磷所产生。
进一步,所述脱磷渣的主要成分为钨酸镁和磷酸铵镁,脱磷渣中的钨含量为0.5-50wt.%。
进一步,所述水与脱磷渣的液固质量比为(4-10):1。本发明的发明人发现,在水与脱磷渣的液固质量比为4-10:1时,脱磷渣调浆加热调酸后分解充分。优选的,水与脱磷渣的液固质量比为(4-9.6):1,更优选的,水与脱磷渣的液固质量比为(5.5-9.6):1。
进一步,所述稀酸为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或几种。
进一步,所述大孔径弱碱阴离子树脂为大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂或大孔弱碱苯乙烯系阴离子交换树脂。
本发明所述方法适用范围广,不受除磷渣含钨量的影响,均可以完全回收,回收率高。且工艺简单易操作,能耗少成本低;采用常压操作,无需高压设备,加酸调节pH所需的酸量少,酸的选择范围广,辅材成本低,脱磷渣加酸加热溶解,无后续的渣运输治理等成本。在操作过程中对后续工序无影响,衔接较好。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1:一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法
原材料:是通过铵镁盐沉淀法产生的脱磷渣,其脱磷反应为:
PO4 3-+NH4 ++MgCl2=MgNH4PO4(s)+2Cl-
含WO3为32.6%的脱磷渣,湿重为906.3kg,水份为52%,干重为435kg,脱磷渣中WO3量为141.81kg。
步骤为:
调浆加热:首先在调酸槽中加水5m3,液固质量比为5.5:1,搅拌开启后将脱磷渣倒入调酸槽中,充分搅拌后通蒸汽加热,加热至40℃;
调pH:再缓慢加入80g/L的稀硫酸,调节pH到3,搅拌反应0.5h,脱磷渣完全溶解,溶解液体积为6.5m3,WO3浓度为21.3g/l,脱磷渣中钨的溶解率达到了97.6%;一次溶解直收率达到了97.6%。
过滤:溶解液经输送泵通过保安过滤器拦截微量渣后,打入到离子交换柱配备的交前液槽中;微量渣返回调浆加热步骤,过程中未丢弃任何含钨渣,脱磷渣中钨的回收率为100%。
吸附:溶解液通过大孔径弱碱阴离子交换柱吸附,用碱解吸后得到钨酸钠溶液供后段工序使用。吸附解吸是钨冶金的常规工艺,正常吸附解吸工艺回收率可达99.8%以上。
实施例2:
原材料:含WO3为18.5%的脱磷渣,湿重为1052kg,水份为9%,干重为957.3kg,脱磷渣中WO3量为177.1kg。
调浆加热:首先在调酸槽中加水7m3,液固质量比为6.7:1,搅拌开启后将脱磷渣倒入调酸槽中,充分搅拌后通蒸汽加热,加热至65℃;
调pH:再缓慢加入80g/L的稀硝酸,调节PH到4,搅拌反应1h,脱磷渣完全溶解,溶解液体积为8.1m3,WO3浓度为21.6g/l,脱磷渣中钨的溶解率达到了98.8%。
过滤:溶解液经输送泵通过保安过滤器拦截微量渣后,打入到离子交换柱配备的交前液槽中;微量渣返回调浆加热步骤,过程中未丢弃任何含钨渣,脱磷渣中钨的回收率为100%。
吸附:溶解液通过大孔径弱碱阴离子交换柱吸附钨,用碱解吸后得到钨酸钠溶液供后段工序使用。吸附解吸是钨冶金的常规工艺,正常吸附解吸工艺回收率可达99.8%以上。
实施例3:
原材料:含WO3为48.5%的脱磷渣,湿重为1150kg,水份为24%,干重为874kg,脱磷渣中WO3量为423.9kg。
调浆加热:首先在调酸槽中加水11m3,液固质量比为9.6:1,搅拌开启后将脱磷渣倒入调酸槽中,充分搅拌后通蒸汽加热,加热至90℃;
调pH:再缓慢加入80g/L的稀盐酸,调节PH到2,搅拌反应2h,脱磷渣完全溶解,溶解液体积为12.6m3,WO3浓度为32.6g/l,脱磷渣中钨的溶解率达到了96.9%;
过滤:溶解液经输送泵通过保安过滤器拦截微量渣后,打入到离子交换柱配备的交前液槽中;微量渣返回调浆加热步骤,过程中未丢弃任何含钨渣,脱磷渣中钨的回收率为100%。
吸附:溶解液通过大孔径弱碱阴离子交换柱吸附钨,用碱解吸后得到钨酸钠溶液供后段工序使用。吸附解吸是钨冶金的常规工艺,正常吸附解吸工艺回收率可达99.8%以上。
实施例4:
原材料:含WO3为5.1%的脱磷渣,湿重为1250kg,水份为18%,干重为1025kg,脱磷渣中WO3量为52.3kg。
调浆加热:首先在调酸槽中加水5m3,液固质量比为4:1,搅拌开启后将脱磷渣倒入调酸槽中,充分搅拌后通蒸汽加热,加热至90℃;
调pH:再缓慢加入80g/L的稀盐酸,调节PH到2,搅拌反应2h,脱磷渣完全溶解,溶解液体积为6m3,WO3浓度为8.5g/l,脱磷渣中钨的溶解率达到了97.5%;
过滤:溶解液经输送泵通过保安过滤器拦截微量渣后,打入到离子交换柱配备的交前液槽中;微量渣返回调浆加热步骤,过程中未丢弃任何含钨渣,脱磷渣中钨的回收率为100%。
吸附:溶解液通过大孔径弱碱阴离子交换柱吸附钨,用碱解吸后得到钨酸钠溶液供后段工序使用。吸附解吸是钨冶金的常规工艺,正常吸附解吸工艺回收率可达99.8%以上。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法,其特征在于,包括如下步骤,
调浆加热:将钨冶金脱磷渣用水调浆加热,用水调浆加热到40-90℃;所述钨冶金脱磷渣为仲钨酸铵生产过程中通过铵镁盐沉淀法脱磷所产生,所述钨冶金脱磷渣的主要成分为钨酸镁和磷酸铵镁,脱磷渣中的钨含量为0.5-50wt.%;所述水与钨冶金脱磷渣的液固质量比为(4~10):1;
调pH:加入稀酸调节pH到2-4,搅拌;
过滤:过滤得到分解液及微量未分解渣,将未分解渣继续返回调浆加热步骤继续分解,有价金属钨进入到分解液中;
吸附:再将上述分解液通过大孔径弱碱阴离子树脂吸附钨,再用碱解吸得到钨酸钠溶液供后续流程使用。
2.根据权利要求1所述钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法,其特征在于,所述水与脱磷渣的液固质量比为(4-9.6):1。
3.根据权利要求2所述钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法,其特征在于,所述水与脱磷渣的液固质量比为(5.5-9.6):1。
4.根据权利要求1所述钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法,其特征在于,所述稀酸为硫酸、盐酸和硝酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法,其特征在于,所述调pH步骤中,搅拌的反应时间为0.5-4h。
6.根据权利要求1所述钨冶金脱磷渣回收钨的处理方法,其特征在于,所述大孔径弱碱阴离子树脂为大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂或大孔弱碱苯乙烯系阴离子交换树脂。
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