[发明专利]具有多个闭循环的钨矿物原料冶金工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种由钨矿物原料制备APT的方法，属于钨冶炼技术领域。

术语“生料”是指钨矿物原料、配料，按比例配合后，并磨至一定细度的混合物料。

术语“熟料”是指钨矿物原料、配料经磨细、混合成生料，再经高温焙烧后所得的物料。

术语“矿化剂”是指在生料焙烧过程中能加速钨矿物原料与配料之间的反应或降低焙烧温度的物质。

背景技术

现有技术中，制备APT的工业方法主要包括如下步骤：通过苛性钠或苏打分解钨矿物原料，获得粗钨酸钠溶液；通过溶液净化-离子交换或溶剂萃取转型(或者通过离子交换或溶剂萃取除杂并转型)，获得纯钨酸铵溶液；再通过蒸发结晶，获得APT产品。

现有技术都存在如下本质缺陷：均采用不循环或半循环工艺体系，没有实现全部循环工艺。现有技术至少存在以下技术问题：必需设置废水排出口，废水污染问题无法彻底根除；辅助物料大都为一次性消耗品，且浸出过程的浸出剂过量使用，这些辅助物料在相应工艺步骤反应完毕后要么直接外排、要么需要使用对应的酸或者碱中和后再外排，辅助物料消耗多，生产成本高；在废水中不可避免地带出部分钨元素，钨元素回收率低；设备投资大，工艺流程长，生产率较低，较难实现连续生产。

在这样的APT制备过程中，辅助原料消耗较大，且产生大量废水；钨酸钠溶液转型过程中产生大量的高盐废液，蒸发结晶母液产生氨氮废水。

如果把有废水排放的开路流程变成没有废水排放的闭路流程，不是没有技术上的可能性，而是投入的资金甚至可能大于利润，为此，企业不得不选择排放，结果导致严重的环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种从钨矿物原料制备APT的方法，其流程短、溶液可循环利用、环境污染几乎被根除、成本低、易于产业化。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种从钨矿物原料制备APT的方法，该方法包括如下步骤：

1)将钨矿物原料、配料磨细后，混合均匀制备生料；

2)对生料进行焙烧，获得熟料，并将熟料进行破碎，磨细；

3)以碳酸铵、碳酸铵-碳酸氢铵、碳酸铵-钨酸铵、碳酸铵-CO₂、碳酸铵-氨水-CO₂、碳酸铵-氨水、碳酸铵-碳酸氢铵-钨酸铵、碳酸铵-碳酸氢铵-钨酸铵-CO₂、碳酸铵-氨水-钨酸铵、碳酸铵-钨酸铵-CO₂、碳酸铵-氨水-钨酸铵-CO₂体系浸出熟料；

4)浸出浆液经固液分离及渣相洗涤，得到粗钨酸铵溶液和浸出渣，部分浸出渣作为配料返回步骤1)进行生料配置，剩余部分堆存；

5)粗钨酸铵溶液净化除杂；

6)净化后溶液采用蒸发结晶析出APT，同时获得氨气和二氧化碳气体；

7)对结晶后的浆液进行液固分离，得到结晶母液和固相，固相经水和/或铵盐溶液洗涤，烘干后即获得APT产品，结晶母液与步骤6)得到的氨气和二氧化碳一起返回到步骤3)，并在补充损失的碳酸铵(可由碳酸氢铵或氨水和CO₂部分替代)后循环浸出熟料。

优选地，所述的钨矿物原料包括，白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿、和/或钨细泥；

优选地，生料配制时，浸出渣的加入量按生料中CaO/WO₃或(CaO+FeO)/WO₃或(CaO+MnO)/WO₃或(CaO+FeO+MnO)/WO₃分子比至少为1.0计，优选为1.5-6.0，更优选为3.0-4.0，更优选为3.3-3.6；生料粒度不受特别限制，优选为不大于200μm，更优选为不大于100μm，更优选为不大于40μm；生料焙烧时，温度为不低于500℃，优选为800-1050℃，更优选为850-950℃；

优选地，在生料配制过程中添加矿化剂，优选为氟化钙，以加速钨矿物原料与配料之间的反应，显著降低焙烧温度；

优选地，生料焙烧的时间为0.5-8.0h，优选为1.0-3.0h，更优选为2.0h；钨矿物原料为白钨矿时，焙烧气氛不受特别限制，优选为中性或氧化性气氛；

优选地，钨矿物原料为黑钨矿、黑白钨混合矿、和/或钨细泥时，焙烧气氛为中性或还原性气氛，优选为中性气氛；熟料的粒度不受特别限制，优选为不大于200μm，再优选为不大于74μm，再优选为不大于45μm；