[发明专利]一种白钨矿的联合浸出剂及其处理方法

说明书

本发明属于矿物冶炼技术领域，具体公开了一种白钨矿的联合浸出剂，为含有磷源和具有式1结构有机化合物的溶液；本发明还提供了一种利用所述的联合浸出剂处理白钨矿的方法。本发明创新地提供了有机‑无机浸出剂，通过所述的式1有机化合物与白钨矿中的钙和无机的磷源与白钨矿中的钨相互作用，可以有效保证钨的提取效果，本发明所述的联合浸出剂可以有效避免现有无机浸出剂存在的腐蚀、挥发、钙盐沉淀率不高等问题，此外，还有利于浸出液的钨的提纯。

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域中钨的提取过程，具体来说是一种白钨矿的处理方法。

背景技术

钨业是我国的优势产业，我国钨资源储量世界第一，产量和出口量也是第一。

目前国内主流的工艺之一仍是延用黑钨矿NaOH压煮的处理技术来处理白钨矿。该工艺在高碱浓度，高温高压的强化条件下使得白钨矿得以有效分解，渣含WO₃可降到1-3％。不过随着国家环保政策的日趋严厉，这种高能耗、高碱用量的钨冶炼生产方式将面临着更严峻的环保压力。国外处理白钨矿主要采用苏打压煮法，该方法可以稳定地分解低品位白钨矿，渣含钨一般低于0.5％，但是试剂用量太大，一般要达到理论量的3倍，国内有实验室研究甚至要用到5-6倍。而且操作温度也高达225℃左右，设备压力达20atm。

过去也曾用盐酸来分解白钨精矿，其热力学反应趋势很高。但盐酸分解时钨酸呈黄色胶状包裹在未分解的白钨表面，容易导致分解不完全，而且盐酸的酸腐蚀和挥发问题严重，工作环境恶劣，最终大量的剩余盐酸母液经石灰中和成CaCl₂溶液而排放，目前已基本上弃置不用。由于钨可与磷、砷、硅等杂质形成杂钨比为1:6～1:12的可溶性的杂多酸(如[PW₁₂O₄₀]^3-)，在盐酸分解过程中少量的磷就可以造成大量钨的分散和损失，因此盐酸分解工艺主要处理高品位白钨精矿(要求磷、砷等杂质低)。但也有人在浸出过程中有意加入少量磷酸使钨进入溶液，以图解决盐酸分解时的钨酸包裹而影响分解的问题(ZL201310414618.8),但是盐酸的腐蚀和挥发问题仍然令人头痛。另外，由于Cl^-的络合作用，促使矿物中的杂质铁以[Fe(Cl^-)₆]^3-、[Fe(Cl^-)₄]^2-阴离子的形式浸出，在后续工序(如离子交换法或溶剂萃取法提取钨)中和同为络合阴离子的钨一起被提取，若采用氨水反萃转型为钨酸铵溶液时则会出现铁的氢氧化物沉淀，增加了分离难度。也有研究报道采用硝酸+磷酸络合浸出白钨矿的方法(ZL201310218994.X)，但硝酸同样存在易挥发的问题，并且分解白钨矿时硝酸易与白钨矿中的有机浮选药剂反应产出二氧化氮有害气体，浸出液中也由于含有高浓度硝酸，具有强氧化性，对后续提取钨中萃取剂或离子交换树脂有很大的破坏作用。另外，由于硝酸钙在硝酸-磷酸浸出液中的溶解度很大，当提取钨后的母液中加入硫酸来再生硝酸时，硫酸钙的沉淀率不高。文献(郑晓霞，硫酸钙在硝酸—磷酸介质中的结晶形态及溶解度的研究。太原理工大学硕士学位论文，2010)报道硫酸钙在硝酸-硫酸体系中有一定的溶解度，且随着硝酸浓度的提高，硫酸钙的沉淀率大幅下降，例如在20％的硝酸浓度下，硫酸钙的结晶率仅为75.22％。