CN1307140A - 白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法。即将粒度小于74μm的白钨矿及黑白钨混合矿与NaOH、水混合置于高压釜内压煮1-3小时,同时加入逆反应抑制剂。本发明不仅使矿物分解率达到97%-99%,而且其设备为当前冶金化工领域中广泛使用的标准设备,其结构简单,易于加工制造;造价低,使用寿命长;易于大型化;设备占地面积小;易于操作,维修容易;成本低,生产能力大,生产效率高。
Description
本发明涉及钨冶金领域,特别是用NaOH分解钨冶金原料从中提取钨。
所指的钨冶金原料包括含WO365%~78%的白钨精矿和人造白钨、含WO365%~78%以CaWO4形态存在的WO3占总WO3量的0.5%-99%的黑白钨混合精矿、以及WO3品位为15%~65%以CaWO4形态存在的WO3占总WO3量的0.5%-99%的各种钨中矿(或钨细泥)。为从上述物料中提取钨,我国专利85100350.8提出了机械活化(热球磨)碱分解法,即在热磨反应器中用NaOH分解的方法,其特征是在特制的热磨反应器内将矿物与NaOH作用,其反应如下:
本发明的目的是提供一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法,直接在当前冶金化工领域广为采用的简单设备—高压釜内创造必要的热力学和动力学条件以及防止逆反应的条件,从而实现既能使上述各种钨矿物原料都得到有效地分解,又能达到设备简单,易于操作,易于维修,成本低,占地面积小的目的。
本发明的技术方案是:将钨冶金原料预磨至全部小于74μm与水和NaOH一道加入压煮器,过程中控制矿∶水为1∶0.8~1.2,NaOH用量视不同矿种(矿的含钙量及品位)和矿∶水比值而异,为理论量的2.0~5.0倍,相应的NaOH起始浓度为380~630g/l;控制温度为150℃~180℃,则各种钨矿按反应(1)、(2)被分解,保温1~3小时后过滤,同时加入PO4 3-(以Na3PO4·12H2O形态或Na2HPO4、NaH2PO4形态)或NaF、Na2CO3作为逆反应的抑制剂,其用量视抑制剂种类而异。一般对钨精矿而言,分解率达98.5%~99.0%;对钨中矿而言达97.0%~98.5%。
对钨精矿而言,NaOH用量为理论量的2.0~2.6倍;对钨中矿而言,NaOH用量为理论量的2.5~5.0倍。
加入PO4 3-作为逆反应抑制剂时,其摩尔数为原料中钙摩尔数的3.0%~7.0%。
加入NaF或Na2CO3作为逆反应抑制剂时,其摩尔数为原料中钙摩尔数的20%±5%。
由于采用了上述方案,因而本发明相对于机械活化(热球磨)碱分解而言,具有如下优点:(一)所用设备为当前冶金化工领域中广泛使用的标准设备,其结构简单,易于加工制造;(二)造价低,按同样生产能力计,其造价仅为热磨反应器的1/3左右;(三)使用寿命长,超过热磨反应器的4-8倍;(四)易于大型化,大型的压煮器在相关领域中已广为应用;(五)设备占地面积小;(六)易于操作,维修容易;(七)成本低,生产能力大,生产效率高。
下面根据实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1.白钨精矿含WO366.3%、Ca13.8%。矿重1kg,预磨至全部小于74μm,加入水1.0kg,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.6倍,逆反应抑制剂Na3PO4·12H2O用量45g(相当于PO4 3-的摩尔数为钙摩尔数的3.5%),保温温度为150℃,保温时间2h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为3.5%,相当于分解率为97.9%。
实施例2.白钨精矿含WO366.3%、Ca13.8%。矿重1kg,预磨至全部小于74μm,加入水1.0kg,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.5倍,逆反应抑制剂Na2CO3用量72g(相当于CO3 2-的摩尔数为原料中钙摩尔数的20%),保温温度为170℃,保温时间3h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为4.1%,相当于分解率为97.52%。
实施例3.白钨精矿含WO366.3%、Ca13.8%。矿重1kg,预磨至全部小于74μm,加入固碱与液碱的混合碱使矿∶水为1∶1,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.5倍,逆反应抑制剂为NaH2PO4,PO4 3-的摩尔数为钙摩尔数的7%,保温温度为170℃,保温时间1h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为1.5%,相当于分解率为99.1%。
实施例4.白钨精矿含WO366.3%、Ca13.8%。矿重1kg,预磨至全部小于74μm,加入固碱与液碱的混合碱使矿∶水为1∶1.2,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.6倍,逆反应抑制剂为NaF,其摩尔数为钙摩尔数的20%,保温温度为170℃,保温时间2h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为3.2%,相当于分解率为98.1%。
实施例5.黑钨与白钨的混合精矿含WO365.7%(其中白钨矿与黑钨矿大体各占1/2)、Ca8%。矿重1kg,预磨至全部小于74μm,加入水0.8kg,NaOH用量相当于按反应(1)或反应(2)计算的理论量的2.0倍,逆反应抑制剂为Na2HPO4,PO4 3-的摩尔数为钙摩尔数的3.0%,保温温度为170℃,保温时间3h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为1.8%,相当于分解率为98.9%。
实施例6.黑钨与白钨的混合中矿含WO355.2%(其中白钨矿与黑钨矿大体各占1/2)、Ca6.3%。矿重1kg预磨至全部小于74μm,控制矿∶水为1∶1,NaOH用量相当于按反应(1)或反应(2)计算的理论量的2.8倍,逆反应抑制剂Na3PO4·12H2O用量30g(相当于PO4 3-的摩尔数为钙摩尔数的5.2%),保温温度为160℃,保温时间1.5h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为1.0%,相当于分解率为99.2%。
实施例7.难选白钨中矿含WO325.3%、Ca11%。矿重1kg,预磨至全部小于74μm,控制矿∶水为1∶1.2,NaOH用量相当于按反应(1)或反应(2)计算的理论量的5倍,逆反应抑制剂为Na3PO4·12H2O,其用量为PO4 3-的摩尔数等于钙摩尔数的3%,保温温度为150℃,保温时间2h,卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为0.9%,相当于分解率为97.3%。
Claims (4)
1.一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解方法,其特征在于:将粒度小于74μm的钨精矿或钨中矿与NaOH混合,控制矿∶水为1∶0.8~1.2,NaOH用量为理论量的2.0~5.0倍,温度为150℃~180℃,在高压釜中反应1~3小时,同时加入摩尔数为原料中钙摩尔数3.0%~7.0%的PO4 3-或为原料中钙摩尔数20%±5%的NaF或为原料中钙摩尔数20%±5%的Na2CO3作为逆反应的抑制剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:对钨精矿而言,NaOH用量为理论量的2.0~2.6倍。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:对钨中矿而言,NaOH用量为理论量的2.5~5.0倍。
4.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述PO4 3-抑制剂为Na3PO4·12H2O或Na2HPO4或NaH2PO4。
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