[发明专利]一种从粗钨酸钠溶液中高效脱除磷砷硅杂质、提取钨和回收碱的方法

说明书

本发明公开的一种从粗钨酸钠溶液中高效脱除磷砷硅杂质、提取钨和回收碱的方法包括以下步骤：将钨酸钙与粗钨酸钠溶液混合进行反应，过滤得钨酸钠溶液；将二氧化碳通入至钨酸钠溶液中直至溶液pH至3.0～6.5，得到同多钨酸钠溶液；用弱碱性阴离子交换树脂吸附或者用弱碱性萃取剂萃取所述同多钨酸钠溶液中的钨，萃余液或者交后液即为碳酸氢钠溶液；将所得碳酸氢钠溶液加热，分别得到碳酸钠溶液和二氧化碳，碳酸钠溶液返回用于分解钨矿制备粗钨酸钠溶液，二氧化碳气体返回用于分解钨酸钠溶液。本发明提出的方法，可以有效脱除粗钨酸钠溶液中的磷砷硅杂质，实现钨的提取以及碱的回收循环利用。

技术领域

本发明涉及资源回收利用技术领域，更具体地，涉及一种从粗钨酸钠溶液中高效脱除磷砷硅杂质、提取钨和回收碱的方法。

背景技术

碱(氢氧化钠或苏打)压煮法能有效分解各种钨矿，因而广泛应用于我国钨冶炼企业。但是为了实现钨矿的高效分解，碱的用量必须大大过量。NaOH处理白钨矿过量为2～4倍，而Na₂CO₃分解钨矿过量系数为2～3倍。这些未被消耗的碱进入到粗钨酸钠溶液中。按传统的工艺流程从粗钨酸钠溶液中提取钨后，这些未被消耗的碱都被排放进入到废水中。后续还需要消耗大量的酸去进行中和，同时造成大量的含盐废水的排放，严重污染环境。

为了解决这个问题，有不少研究者进行从粗钨酸钠溶液中回收过量碱的研究。这些研究大多都是采用蒸发结晶的方式进行碱的回收，但是依然还是有一部分碱无法完全回收，最后还是会进入废水。因此需要开发能有效从钨酸钠溶液中提取钨同时实现碱回收的技术。

传统从钨酸钠溶液中提取钨主流技术都是采用离子交换，主要是强碱性离子交换技术，可直接从稀释以后的低浓度粗钨酸钠溶液中选择性的提取钨，从而有效净化杂质。但是该方法会产地大量含碱废水，造成严重的环境问题。另外也有企业采用弱碱性阴离子萃取剂从酸化以后的粗钨酸钠溶液中萃取钨。这个过程不需要稀释就能有效提取钨，但是需要预先对粗钨酸钠溶液进行预处理。首先得脱除溶液中的磷砷硅，因为这些杂质能和钨在酸性溶液中形成杂多酸一同被萃取。然而传统的镁盐沉淀法虽能有效脱除溶液中磷砷硅，但是会产生大量净化渣，而且渣中还含有约6～10％的钨，导致钨的回收率降低。这是因为镁离子在一定碱度的溶液中极易水解成氢氧化镁吸附钨进入渣中。工业上为了降低钨的损失需要加酸降低粗钨酸钠溶液的碱度，使其符合镁盐沉淀的条件。另外为了使钨能被有效萃取，还得向净化后的钨酸钠溶液中继续添加酸中和掉粗钨酸钠溶液中的余碱，使溶液呈现酸性以便于钨酸根聚合成同多酸根，从而有利于萃取。传统这些方法都无法同时实现钨的提取和提纯，同时还能实现碱的回收。

发明内容

有鉴于此，本发明在综合考虑粗钨酸钠溶液的净化除杂、钨的高效提取以及碱的高效回收等工序之间协同工作机制，发明了一种能高效除磷砷硅和提取钨且能完全实现碱回收的处理粗钨酸钠溶液的技术方案。

为实现上述目的，参考图1所示，本发明的技术方案如下：

一种从粗钨酸钠溶液中高效脱除磷砷硅杂质、提取钨和回收碱的方法，包括以下步骤：

1)将钨酸钙与粗钨酸钠溶液混合进行反应，使粗钨酸钠溶液中的磷离子、砷离子、硅离子均形成钙盐沉淀，过滤得钨酸钠溶液；

2)将二氧化碳通入至步骤1)所得的钨酸钠溶液中直至溶液pH至3.0～6.5，钨酸钠溶液发生分解反应，使溶液中的钨以聚合离子形式存在，得到同多钨酸钠溶液；

3)用弱碱性阴离子交换树脂吸附或者用弱碱性萃取剂萃取步骤2)所得同多钨酸钠溶液中的钨；萃余液或者交后液即为碳酸氢钠溶液；

4)将步骤3)所得碳酸氢钠溶液加热，分别得到碳酸钠溶液和二氧化碳气体，将碳酸钠溶液返回用于分解钨矿制备所述粗钨酸钠溶液，二氧化碳气体返回步骤2)中用于分解所述钨酸钠溶液。

优选的，步骤1)中，所述钨酸钙为人造钨酸钙。