[发明专利]利用含钨废磨削料生产钨酸钠溶液的方法及钨酸钠

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，涉及一种利用含钨废磨削料生产钨酸钠溶液及钨酸钠的方法。

背景技术

含钨废磨削料是重要的钨提取二次资源，一般回收废磨削料中钨的基本技术路线是将其中的钨转变成粗钨酸钠进而生产仲钨酸铵(APT)，生产纯钨酸钠的方法主要为硝石(主要成分为硝酸钠)熔炼法。目前工业上用的最广的是硝石熔炼法，硝石熔炼法回收废钨的工艺技术比较成熟，而且适应性广泛，不同金属元素可以选择进行回收，但是在熔炼浸出过程中，铬元素经过高温熔炼浸出以六价铬的形式进入到钨酸钠溶液中，从而造成钨酸钠溶液中的铬元素超标，不能够满足高纯钨产品的生产，且该方法会产生环境污染性气体NO₂。

由于上述的硝石熔炼法具有上述缺陷，因此研究人员将目光转向苏打焙烧-水浸法从含钨废磨削料中回收钨，上述焙烧过程需要加入苏打、氢氧化钠、硝石等，耗费原料较为复杂；而且含钨废磨削料中以粘结相存在的钴钨合金和镍钴合金在苏打焙烧过程中难以氧化，并且会形成新的粘结颗粒，这些粘结颗粒进一步阻止碳化钨(WC)的氧化，导致烧结料钨的浸出率低，且浸出得到的钨酸钠溶液中含有大量的杂质硅、铝和磷等，进一步导致结晶得到的钨酸钠的质量也较差。

鉴于从含钨废磨削料中回收钨酸钠的现有的工艺中存在众多问题，因此，迫切需要出现一种充分利用高杂质含钨废磨削料来生产高纯钨酸钠的方法，以达到废物利用的目的。

发明内容

本发明旨在提供一种利用含钨废磨削料生产钨酸钠溶液的方法及钨酸钠，降低钨酸钠溶液杂质含量。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用含钨废磨削料生产钨酸钠溶液的方法，包括以下步骤：S1，将含钨废磨削料与碳酸钠的混合物焙烧，得到焙烧物；S2，对焙烧物进行水浸，得到浸出液；S3，调节浸出液的pH值至8～10后加入除杂剂，形成混合液；以及S4，对混合液进行过滤，得到钨酸钠溶液。

进一步地，上述步骤S1包括：将含钨废磨削料与碳酸钠进行机械活化，得到混合物；将混合物在850℃～900℃焙烧4～5小时得到焙烧物。

进一步地，上述步骤S1中碳酸钠的摩尔量为含钨废磨削料中WO₃摩尔量的2～5倍。

进一步地，上述机械活化的时间为10～30分钟，机械活化后得到的混合物的粒度为100～200目。

进一步地，上述焙烧的温度为850～900℃，时间为4～5小时。

进一步地，上述步骤S2包括：向焙烧物中加水形成浆液，浆液中水与焙烧物的重量比为1.5～4；搅拌浆液以进行水浸，水浸过程持续1～2h，并维持浆液温度在80～100℃之间。

进一步地，上述步骤S3中采用无机酸调节浸出液的pH值至9～10，除杂剂为氯化镁、硫酸镁、硝酸镁中的一种或多种。

进一步地，上述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。

进一步地，上述混合液中除杂剂的摩尔量为含钨废磨削料中磷、砷和硅总摩尔量的1.0～1.5倍。

进一步地，上述步骤S4中在对混合液进行过滤之前包括将混合液加热至90℃～100℃，保温10～30分钟的步骤。

进一步地，上述含钨废磨削料包括WO₃、SiO₂、Al₂O₃和杂质，WO₃的含量为14.0～35.0wt％，SiO₂的含量为30.0～41.0wt％，Al₂O₃的含量为22.0～25.0wt％，杂质包括磷、砷、铁、铜、钴、镍、氟和碳。

根据本发明的另一方面，提供了一种钨酸钠，该钨酸钠采用上述的方法制备的钨酸钠溶液为原料制备而成。

应用本发明的技术方案，首先将含钨废磨削料与碳酸钠混合后机械活化焙烧，得到钨酸钠(Na₂WO₄)，并且通过向pH值为8～10的浸出液中添加除杂剂，利用除杂剂有效地脱除了含钨废磨削料中所含的磷、砷、硅、铝等杂质，有效降低了所得到的钨酸钠溶液中杂质含量、提高了钨酸钠溶液的质量；本发明中纯化后的钨酸钠溶液既可直接采用多效蒸发浓缩结晶得到钨酸钠产品，也可采用离子交换工艺生产高质量的APT产品，提高了工艺的灵活性，本发明所提供的工艺为利用含钨废磨削料生产高纯度钨酸钠及APT开拓了新的局面。

附图说明