[发明专利]一种采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法和装置

说明书

本发明属于钨二次资源回收利用领域，公开了一种采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法和装置。所述采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法包括：将含钨废料与添加剂1混匀，并将所得混合料1进行氧化焙烧，再将所得焙烧料与添加剂2以及添加剂3混匀，往所得混合料2中通入含氧气体并利用氧化焙烧余热进行氧化熔炼反应，之后将所得熔体进行水浸；添加剂1为碳酸钠、碳酸氢钠和过碳酸钠中的至少一种，添加剂2为氢氧化钠，添加剂3为氯化钠；含钨废料与添加剂2的质量比为100:(20～65)。本发明提供的采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法适用于对各种含钨废料中的钨进行回收处理，原料适用性强，流程短，处理成本低，绿色环保无污染，钨回收率高。

技术领域

本发明属于钨二次资源回收利用技术领域，具体涉及一种采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法和装置。

背景技术

钨是重要的战略资源，被誉为“工业牙齿”。随着钨矿的日益开采，钨矿资源储量日益缩减，钨二次资源回收显得尤为重要。然而，由于钨废料成分复杂多样，钨的存在状态难以确定，处理难度大。现有技术中钨废料回收的方法主要有“锌熔法”、“硝石熔炼法”以及“焙烧碱浸法”。然而，这些回收方法存在着各种缺陷。

例如，“锌熔法”是基于锌和硬质合金中的粘结相金属(钴、镍)可以形成低熔点合金，使粘结金属从硬质合金中分离出来，与锌形成锌—钴固熔体合金液，从而破坏了硬质合金的结构，致密合金变成松散状态的硬质相骨架，而锌不会与各种难熔金属碳化物反应，从而达到回收钨的目的。然而，此方法只适用于处理钴含量低于10wt％的硬质合金，电耗高，锌蒸汽回收设备要求高，锌挥发污染大。

又如，“硝石熔炼法”是利用硝石作为氧化剂，在高温状态下使钨废料中的碳化钨转化为钨酸钠，而其他杂质元素氧化成其金属氧化物不溶于水，达到回收钨的目的。然而，此方法工艺流程长，所用原辅料昂贵，生产成本高，并且排出的尾气对环境造成污染，后续APT生产过程中所产生的废水也多，原辅材料损耗大。

再如，“焙烧碱浸法”中钨废料经过氧化焙烧转化为氧化钨，氧化钨碱浸反应生成钨酸钠，达到回收钨的目的。然而，此方法处理过程中焙烧设备结炉严重，渣含钨高，回收率低，二次渣处理成本高，而且后续经传统冶金过程生产APT，生产过程中产生的废水多，原辅材料损耗大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的含钨废料回收技术对原料钴含量有限制、焙烧设备结炉严重、回收率低的缺陷，而提供一种采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法及其装置。

具体地，本发明提供了一种采用氧化熔炼法回收含钨废料中钨的方法，其中，该方法包括：将含钨废料与添加剂1混匀，并将所得混合料1进行氧化焙烧，得到焙烧料，再将所述焙烧料与添加剂2以及添加剂3混匀，往所得混合料2中通入含氧气体并利用所述氧化焙烧余热进行氧化熔炼反应，之后将所得熔体进行水浸，所得水浸溶液即为含有钨酸钠的溶液；所述添加剂1为碳酸钠、碳酸氢钠和过碳酸钠中的至少一种，所述添加剂2为氢氧化钠，所述添加剂3为氯化钠；所述含钨废料与添加剂2的质量比为100:(20～65)。

进一步的，所述含钨废料中钨含量为40～98wt％，钴含量为0～20wt％。

进一步的，所述含钨废料与所述添加剂1的质量比为(10～40):1，优选为(10～20):1。

进一步的，所述氧化焙烧在空气气氛中进行，且所述氧化焙烧的条件包括焙烧温度为500～1000℃，焙烧时间为1～4h。

进一步的，所述含钨废料、添加剂2和添加剂3的质量比为100:(20～60):(5～15)，优选为100:(30～55):(7～12)。

进一步的，所述氧化熔炼反应的条件包括反应时间为1～8h，氧气流量为10～40m³/h，进气压力为0.1～1MPa，所述含氧气体中氧气含量为40～99vol％。