CN113106248A

CN113106248A - 钨矿物转型预处理方法

Info

Publication number: CN113106248A
Application number: CN202110226969.0A
Authority: CN
Inventors: 梁勇; 徐国钻; 何秉轩; 徐略渭; 黄超; 刘德刚; 杨正锋
Original assignee: Jiangxi University of Science and Technology; Chongyi Zhangyuan Tungsten Co Ltd
Current assignee: Jiangxi University of Science and Technology; Chongyi Zhangyuan Tungsten Co Ltd
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2041-03-01
Also published as: CN113106248B

Abstract

本发明公开了钨矿物转型预处理方法。该方法包括：(1)将钨矿物进行破碎处理，得到钨矿物碎料；(2)将所述钨矿物碎料与酸式硫酸盐混合，得到混合物料；(3)将所述混合物料进行焙烧处理，得到含三氧化钨的物料。该通过对钨矿物碎料与酸式硫酸盐的混料进行焙烧，可以将钨矿物中以其它形式存在的钨转化为三氧化钨，为后续从含三氧化钨物料中提取钨奠定基础。本发明的方法可以解决钨矿物残留浮选药剂对传统全湿法冶炼工艺的“冒槽”和树脂交换容量下降的影响，并有望去除离子交换工序，解决传统钨冶炼用水量大和废水量大的问题。

Description

钨矿物转型预处理方法

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，具体而言，本发明涉及钨矿物转型预处理方法。

背景技术

钨是全球重要的战略金属之一，具有工业“牙齿”之美誉。我国是世界钨资源大国，也是钨冶炼大国，并以全球60％的资源储量供应了世界约90％的钨消费需求。目前，我国的钨冶炼的工业原料以白钨矿、黑钨矿和黑白钨混合矿为主。20世纪80年代中南大学李洪桂教授发明了碱热球磨法分解白钨矿，克服了碱不能分解白钨的世界难题，随后将该反应转至压煮器中，同样达到很好的分解效果，并一直沿用至今，成为国内钨冶炼企业普遍采用的技术。该技术配合离子交换进行含钨溶液的净化，受原理和成本的限制导致净化处理时需要消耗大量的原水，并产生大量需要治理的废水；同时，随着钨资源原矿品位逐渐下降，选矿富集的难度和成本日益提升，残留在钨矿中浮选药剂日益增加，特别是白钨，采用传统的碱分解-离子交换全湿法冶炼工艺易产生“冒槽”和树脂交换容量下降的现象，给生产和操作带来了极大的不便。基于此，行业内急需开发能解决上述问题的新钨冶炼工艺。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出钨矿物转型预处理方法。该方法可以解决钨矿物残留浮选药剂对传统全湿法冶炼工艺的“冒槽”和树脂交换容量下降的影响，并有望去除离子交换工序，解决传统钨冶炼用水量大和废水量大的问题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种钨矿物转型预处理方法。根据本发明的实施例，该钨矿物转型预处理方法包括：(1)将钨矿物进行破碎处理，得到钨矿物碎料；(2)将所述钨矿物碎料与酸式硫酸盐混合，得到混合物料；(3)将所述混合物料进行焙烧处理，得到含三氧化钨的物料。

根据本发明上述实施例的钨矿物转型预处理方法，通过对钨矿物碎料与酸式硫酸盐的混料进行焙烧，可以将钨矿物中以其它形式存在的钨转化为三氧化钨，为后续从含三氧化钨物料中提取钨奠定基础。本发明的方法可以解决钨矿物残留浮选药剂对传统全湿法冶炼工艺的“冒槽”和树脂交换容量下降的影响，并有望去除离子交换工序，解决传统钨冶炼用水量大和废水量大的问题。

另外，根据本发明上述实施例的钨矿物转型预处理方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述钨矿物为白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、人造白钨中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，以三氧化钨计，所述白钨矿中的钨含量为15％～78％。

在本发明的一些实施例中，以三氧化钨计，所述黑钨矿中的钨含量为15％～75％。

在本发明的一些实施例中，以三氧化钨计，所述黑白钨混合矿中的钨含量为30％～75％。

在本发明的一些实施例中，以三氧化钨计，所述人造白钨中的钨含量为0.5％～80.5％。

在本发明的一些实施例中，所述钨矿物碎料的平均粒径不高于320目。

在本发明的一些实施例中，所述酸式硫酸盐选自硫酸氢铵、硫酸氢钠、硫酸氢钾中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述酸式硫酸盐的用量为所述钨矿物碎料中钨摩尔量的3～7倍。

在本发明的一些实施例中，所述焙烧处理在500～900℃下进行1～4h。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的钨矿物转型预处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，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的，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。

另外，如无特别说明，本发明中涉及的百分比为质量百分比。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种钨矿物转型预处理方法。根据本发明的实施例，该钨矿物转型预处理方法包括：(1)将钨矿物进行破碎处理，得到钨矿物碎料；(2)将钨矿物碎料与酸式硫酸盐混合，得到混合物料；(3)将混合物料进行焙烧处理，得到含三氧化钨的物料。

下面进一步对根据本发明实施例的钨矿物转型预处理方法进行详细描述。

首先，根据本发明的实施例，将钨矿物进行破碎处理，得到钨矿物碎料。

本发明的方法对钨矿物的具体种类没有特别限制，适用于各种含钨矿料。根据本发明的一些实施例，钨矿物为白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、人造白钨中的至少之一。具体的，根据本发明的一些实施例，以三氧化钨计，白钨矿中的钨含量可以为15％～78％，黑钨矿中的钨含量可以为15％～75％，黑白钨混合矿中的钨含量可以为30％～75％，人造白钨中的钨含量可以为0.5％～80.5％。

通过对钨矿物进行破碎处理，并利用钨矿物碎料进行后续工艺，可以增加物料反应面积，提高反应效率。根据本发明的一些实施例，钨矿物碎料的平均粒径不高于320目，例如可以为320目、300目、270目、250目、240目、200目、180目、170目、150目、120目、100目等。发明人发现，如果破碎得到的钨矿物碎料平均粒径过大，则会导致反应效率过低。

进一步地，根据本发明的实施例，将上述钨矿物碎料与酸式硫酸盐混合，得到混合物料。发明人发现，酸式硫酸盐可以在一定温度条件下将钨矿中的钨转变为三氧化钨。

上述酸式硫酸盐的具体种类并不受特别限制，根据本发明的一些实施例，酸式硫酸盐选自硫酸氢铵、硫酸氢钠、硫酸氢钾中的至少之一。

根据本发明的一些实施例，酸式硫酸盐的用量为钨矿物碎料中钨摩尔量的3～7倍。具体的，酸式硫酸盐的用量为钨矿物碎料中钨成分(以三氧化钨计)摩尔量的3～7倍，例如可以为3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、5.5倍、6倍、6.5倍、7倍。通过控制酸式硫酸盐的用量在上述范围，可以进一步提高三氧化钨的转化率。如果酸式硫酸盐的用量过低，则可能反应不完全；如果酸式硫酸盐的用量过高，则试剂消耗过大，增加生产成本，同时，反应过程易造成物料烧结影响反应进程。

进一步地，根据本发明的实施例，将上述混合物料进行焙烧处理，得到含三氧化钨的物料。在酸式硫酸盐的作用下，钨矿物中以其它形式存在的钨经焙烧转化为三氧化钨，以便于后续提取钨。

根据本发明的一些实施例，上述焙烧处理在500～900℃下进行1～4h。具体的，焙烧温度可以为500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃等，焙烧时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h等。由此，可以进一步提高三氧化钨的转化率。如果焙烧温度过低或焙烧时间过短，则可能反应不完全；如果焙烧温度过高或焙烧时间过长，则浪费能源过多。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1：

参考图1，取白钨矿3kg，其中钨成分含量(以三氧化钨计)为62.41％，酸式硫酸盐(硫酸氢钠)的加入量以钨矿物中钨摩尔数的5倍计，并与钨矿物均匀混合。混合物置于高温炉中焙烧，控制焙烧条件为：焙烧温度为650℃、焙烧时间为2.5h。而后获得含三氧化钨的物料，其中三氧化钨转化率为99.36％。

实施例2：

参考图1，取黑白钨混合矿1kg，其中钨成分含量(以三氧化钨计)为43.92％，酸式硫酸盐(硫酸氢钾)的加入量以钨矿物中钨摩尔数的4倍计，并与钨矿物均匀混合。混合物置于高温炉中焙烧，控制焙烧条件为：焙烧温度为700℃、焙烧时间为3h。而后获得含三氧化钨的物料，其中三氧化钨转化率为95.34％。

实施例3：

参考图1，取黑钨矿2kg，其中钨成分含量(以三氧化钨计)为33.95％，酸式硫酸盐(硫酸氢铵)的加入量以钨矿物中钨摩尔数的6倍计，并与钨矿物均匀混合。混合物置于高温炉中焙烧，控制焙烧条件为：焙烧温度为550℃、焙烧时间为2h。而后获得含三氧化钨的物料，其中三氧化钨转化率为93.48％。

实施例4：

参考图1，取人造白矿3kg，其中钨成分含量(以三氧化钨计)为75.41％，酸式硫酸盐(硫酸氢钠)的加入量以钨矿物中钨摩尔数的4倍计，并与钨矿物均匀混合。混合物置于高温炉中焙烧，控制焙烧条件为：焙烧温度为700℃、焙烧时间为3h。而后获得含三氧化钨的物料，其中三氧化钨转化率为94.86％。

综合上述实施例的各项试验数据可知，本发明提供的钨矿物转型预处理方法，能够适用于各种含钨矿料的处理，且白钨矿中三氧化钨转型化超过99％，为后续从三氧化钨物料中提取钨奠定基础。该方法可以解决钨矿物残留浮选药剂对传统全湿法冶炼工艺的“冒槽”和树脂交换容量下降的影响，并有望去除离子交换工序，解决传统钨冶炼用水量大和废水量大的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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

1.一种钨矿物转型预处理方法，其特征在于，包括：

(1)将钨矿物进行破碎处理，得到钨矿物碎料；

(2)将所述钨矿物碎料与酸式硫酸盐混合，得到混合物料；

(3)将所述混合物料进行焙烧处理，得到含三氧化钨的物料。

2.根据权利要求1所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，所述钨矿物为白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、人造白钨中的至少之一。

3.根据权利要求2所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，以三氧化钨计，所述白钨矿中的钨含量为15％～78％。

4.根据权利要求2所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，以三氧化钨计，所述黑钨矿中的钨含量为15％～75％。

5.根据权利要求2所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，以三氧化钨计，黑白钨混合矿中的钨含量为30％～75％。

6.根据权利要求2所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，以三氧化钨计，所述人造白钨中的钨含量为0.5％～80.5％。

7.根据权利要求1所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，所述钨矿物碎料的平均粒径不高于320目。

8.根据权利要求1所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，所述酸式硫酸盐选自硫酸氢铵、硫酸氢钠、硫酸氢钾中的至少之一。

9.根据权利要求1所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，所述酸式硫酸盐的用量为所述钨矿物碎料中钨摩尔量的3～7倍。

10.根据权利要求1所述的钨矿物转型预处理方法，其特征在于，所述焙烧处理在500～900℃下进行1～4h。