[发明专利]一种利用氢氧化钙和氢氧化钠（氢氧化钾）混合处理难熔金属矿物制备对应氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机金属化合物的制备以及金属矿物品位富集矿产领域，具体涉及到一种难熔金属矿富集以及对应氧化物生产的工艺，其中的难熔金属矿包括钒、钛、钨、锆、铬、镉、铌、铪、钽、钼。

背景技术

稀有难熔金属在自然界中资源比较贫乏，按可满足需求的程度看，属短缺资源，冶金级别的矿石对于矿石要求高，我国每年消费的80%以上依靠进口，是中国短缺矿种，产量低；钒钛磁铁矿在我国分布广泛，攀枝花钒钛磁铁矿伴生V2O5，1987年底探明储量约占全国储量的59.1%，名列全国第一、世界第三位。二氧化钛(TiO2)，钒钛磁铁矿伴生的TiO2，1987年底探明储量约占全国TiO2储量的97.78%，名列世界第一；但是现有富集处理技术的存在很大的问题。2016年1月，江西浮梁县朱溪钨矿查明333+334类三氧化钨(WO3)资源量 286万吨，再次刷新了钨矿储量的世界记录，成为新的世界最大钨矿。由于我国一些大型、超大型钨多金属矿床的矿石物质成分复杂，嵌布粒度细，选冶技术尚未彻底解决，因而现阶段开采仍以石英脉型黑钨矿为主，占全国采出矿量的90%。中国锆矿储量仅50万吨，占世界锆矿资源不足1%。我国的锆资源储量居世界第九位，国内锆资源主要分布在广东、海南、广西等东南沿海省份及西南的四川、云南。海南是我国最大的、最重要的锆钛矿物的采选和销售市场，其产量占据了国内锆钛产量的90%以上。据不完全统计，海南现有的锆钛矿采选能力为20万吨/年，但由于开采无序和开采条件等的限制，现在的产能发挥仅仅不足50%。中国硒矿资源丰富，可划分为岩浆、斑岩、矽卡岩、热液型伴生矿床、沉积型独立矿床及硒矿泉水等不同类型。在不同时期的滨海相碳质建造、矽卡岩型矿床及构造蚀变岩中，具有良好的找矿前景。

随着我国稀有难熔金属随着原料的短缺和价格的上涨，因此这些稀有难溶金属矿的富集加工和提取冶金领域方面受到很大的重视，澳大利亚、美国、加拿大和日本等国从50年代开始相关方面的研究，多种方法应运而生，例如钒钛磁铁矿制备二氧化钛一般采用硫酸法和氯化法，其中硫酸法技术成熟，设备简单、易操作，但是难以得到经流、环保的处置；氯化法流程短能耗低，连续自动化程度高，但是投资大，设备结构复杂，材料要求高，装置难以装修，研究开发难度大。黑钨矿制备三氧化钨、一般采用高压碱煮，溶剂萃取、蒸发结晶法得到三氧化钨，此方法温度要求高，成本高。以及锆矿制备二氧化锆的工艺，依据专利号CN1087604的专利，该专利主要是将钙制石灰粉和锆英石精矿混合焙烧，在经过循环酸洗，废酸浸洗烧成物，最后用高浓酸洗废液浸出，浸出液净化，两次结晶得到产物，成本高，设备要求严格，材料要求高；专利CN201210033239采用的是先酸处理然后碱洗制备氧化锆。粗硒矿制备氧化硒，主要是采用硫酸和硝酸的精馏方法，但是该方法室流程长，硝酸氧化排出大量氮氧化物，劳动条件恶劣。以上各种技术竞相发展，因此我国也在各种方法中去取长补短，紧密结合我国实际情况，因地制宜地、创造性的研究新的技术。

本发明只需要采用一般的包含钒、钛、钨、锆、铬、镉、铌、铪、钽、钼矿物为原料，经过重选、干磁选、强磁干选和电选，进行酸洗后，初步获得品位稍高金属矿物，在(380～ 850℃) 温度下与氢氧化钙和氢氧化钠(氢氧化钙和氢氧化钾）反应，反应产物经分散、水洗、较低温度下直接一步水解、酸洗回流、过滤、水洗、烘干、焙烧后可制备对应金属氧化物或者富集品位较高的金属矿物，主要反应介质得到循环利用，生产工艺流程简单，较能实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用氢氧化钙和氢氧化钠(氢氧化钙和氢氧化钾）混合强碱处理难熔金属矿提高金属品位制备相应氧化物的工艺，其中的难熔金属矿包括钒、钛、钨、锆、铬、镉、铌、铪、钽、钼，为了解决以往的方法的缺陷，新方法可以降低消耗、减少污染、经济可靠、方法简单，操作方便。

本发明提供的技术方案是将稀有难溶金属矿作为原料首先进行重选、干磁选、强磁干选和电选、酸浸的富集方法处理，使其与380～850℃的混合强碱发生反应制备中间产物，然后将中间产物进行水洗(或碳酸化)、酸洗回流、过滤、干燥、煅烧得到对应的金属氧化物。该方法包括以下步骤：

(1)首先将难熔金属矿金红石矿、钒钛磁铁矿、铬铁矿、黑钨矿、锆铁矿、镉矿、铌矿、铪矿、钽矿、钼矿，经过重选、干磁选、强磁干选和电选、酸浸后得到品位较高的难熔金属矿。

(2)将氢氧化钙和氢氧化钠(氢氧化钙和氢氧化钾）按比例混合完全，加入特制反应器中，加热至380~600℃，使其全部熔化，缓慢开启搅拌。