[发明专利]一种分解白钨精矿的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种分解白钨精矿的方法，属于湿法冶金技术领域。

背景技术

传统的酸法分解白钨精矿一般采用盐酸分解，分解后得到氯化钙溶液和钨酸沉淀；钨酸沉淀洗涤后，经过氨溶得到钨酸铵溶液。但此方法仅适合处理低杂质的白钨精矿，且操作环境较差，对设备腐蚀高，该方法作为主流程已经基本被淘汰。

长期以来，我国的钨精矿开采以黑钨矿资源为主，产量一度占钨精矿产量90％以上，目前黑钨矿储量已日趋枯竭，以白钨精矿替代黑钨矿意义重大且迫在眉睫。据2014年统计，全国黑钨精矿与白钨精矿产量比由2007年前的7:3下降到现在的6:4左右，随着黑钨精矿可开采量的下降，这个比例还会继续下降。开采白钨精矿和低品位钨矿替代黑钨精矿是我国钨产业链持续发展的必然趋势。

国内外某些厂家开始使用白钨精矿进行钨产业链的生产，对白钨精矿的分解大都采用酸法或者碱法技术。

传统酸法分解工艺存在以下缺点：氯对设备腐蚀严重；HCl易挥发，酸耗大，生产成本高且环境恶劣；钨与磷在酸性溶液中易形成多酸混合物，较难分离，且产品中的磷较容易超标，后续的分离工艺难度较大。

传统的碱分解压煮法一般都是采用高温、高压和高的碱加入量达到分解目的，其存在以下缺点：工艺能耗高；易在白钨精矿表面形成碳酸钙钝化膜，分解过程中会造成碱的大量使用而必须配备碱回收工序，且后续离子交换工序需要大量的水来稀释至16-25g/L进交换柱，导致工艺成本高，废水量大，单位产能小，限制了最终的年产量等。

发明内容

本发明的目的是提供一种分解白钨精矿的方法和系统，以克服传统酸法分解工艺中钨和磷较难分离，磷易影响产品质量的问题；采用无磷的草酸来代替硫磷混酸，草酸中的草酸根可以与钨形成络合物，同时草酸与钙结合形成难溶于水的草酸钙，草酸钙经硫酸处理后可得到草酸和硫酸钙；可以彻底分解出白钨精矿中的钨，草酸可再生，循环使用；能够显著降低白钨精矿的分解成本，简化分解设备，便于操作。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种白钨精矿的分解方法，该方法包括以下步骤：采用草酸分解白钨精矿；过滤得到分解液和分解渣；对分解液进行萃取、反萃、蒸发结晶得到APT产品；分解渣采用硫酸处理得到再生的草酸，再生的草酸可返回分解白钨精矿，循环使用。

优选地，上述白钨精矿优选粒度小于160目，三氧化钨(WO₃)含量为15％-65％的白钨精矿。

优选地，所述的草酸加入量为白钨精矿质量的20％-140％。

优选地，所述的草酸分解白钨精矿过程，在温度为30-60℃下进行，分解反应时间为8-14小时。

优选地，萃取所用的萃取剂为羟肟类螯合型萃取剂(N1923)。N1923萃取剂是伯胺类萃取剂，其是羟肟类螯合型萃取剂中的一种。

优选地，回收分解渣中的草酸，主要是将分解渣加入硫酸，使得草酸钙变成硫酸钙，硫酸与渣中的钙离子用量的摩尔比为1.2-1.4。

优选地，硫酸的浓度为1-3mol/L，硫酸处理分解渣的时间为25-35分钟。

根据本发明的另外一方面，提供了一种白钨精矿的分解系统，包括反应釜、过滤装置、分解液萃取装置、蒸发结晶装置、分解渣处理装置，所述过滤装置位于反应釜下游、与反应釜相连通，所述分解液萃取装置与分解渣处理装置分别与过滤装置相连通，所述蒸发结晶装置位于分解液萃取装置下游、与分解液萃取装置相通；所述反应釜设有草酸加入口，该草酸加入口与所述分解渣处理装置相连通。

优选地，所述反应釜设有分解温度控制器和分解时间控制器，将草酸分解白钨精矿的温度控制在30-60℃，分解反应时间控制为8-14小时。

优选地，所述反应釜的草酸加入口设有草酸加入量控制器，控制草酸加入量为白钨精矿质量的20％-140％。

本发明克服了传统酸法分解白钨精矿工艺中钨和磷较难分离、磷易影响产品质量的问题。

试验证明，本发明采用草酸直接在常压条件下分解白钨精矿，白钨精矿中的三氧化钨的分解率可以达到99％以上，分解液经N1923萃取后，钨的萃取率可达到99％以上，整个工艺可以得到零级APT产品。

本发明工艺和设备简单，可操作性强，易于工业规模生产。

附图说明

图1是根据本发明的草酸分解白钨精矿工艺流程图。

图2是根据本发明的草酸分解白钨精矿的系统结构原理示意图。

具体实施方式