一種連續(xù)浸出白鎢礦的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連續(xù)浸出白鎢礦的方法，包括如下步驟：1)將白鎢礦粉加入預(yù)反應(yīng)槽內(nèi)磷酸溶液中，反應(yīng)3～5h后進(jìn)入磷酸再生槽；2)磷酸再生：向磷酸再生槽中不斷補(bǔ)加硫酸，反應(yīng)3～5h后進(jìn)入陳化脫硫槽；3)陳化控硫及礦漿回流：陳化脫硫槽內(nèi)的礦漿繼續(xù)反應(yīng)3～5h后，部分礦漿回流至預(yù)反應(yīng)槽中，其余礦漿過濾得到石膏渣，濾液則經(jīng)提鎢后返回預(yù)反應(yīng)槽中。本發(fā)明所述連續(xù)分解方法實(shí)現(xiàn)了白鎢礦的穩(wěn)定高效分解，分解率99％以上，并且體系中硫酸濃度降低至30～50g/L，減輕了后續(xù)處理的壓力；本發(fā)明所述連續(xù)分解白鎢礦的方法實(shí)現(xiàn)了連續(xù)浸出，操作簡單，浸出劑循環(huán)使用的目的。
【專利說明】一種連續(xù)浸出白鎢礦的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)浸出白鎢礦的方法，屬于濕法冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鎢資源主要以白鎢礦為主，世界上白鎢資源占總儲量的2/3以上。我國的鎢資源儲量世界第一，也主要以白鎢礦為主，占鎢資源儲量2/3以上。因而開發(fā)高效的白鎢礦冶煉工藝就成為鎢冶金的重要課題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)為此展開較為深入的研究，如ZL201010605095.1公開了通過提高硫磷混酸中磷酸濃度來降低分解時溶液中硫酸鈣的過飽和度，以期獲得粗大規(guī)則的硫酸鈣結(jié)晶，避免對白鎢礦形成包裹以實(shí)現(xiàn)白鎢礦的分解；而ZL201010605107.0則在硫磷混酸分解過程中加入二水石膏晶種來促進(jìn)異相成核，抑制均相成核，以期獲得粗大、規(guī)則的二水石膏結(jié)晶，促使白鎢礦的分解；ZL201010605103.2主要解決了高磷白鎢礦在浸出鎢的同時綜合回收磷的問題；ZL 201010605110.2是通過將白鎢礦分解過程與再結(jié)晶轉(zhuǎn)化過程有機(jī)結(jié)合，通過再結(jié)晶獲得較高質(zhì)量的半水石膏結(jié)晶；ZL201210457552.6是將高鑰白鎢礦浸出后，浸出液冷卻使鎢只要以磷鎢雜多酸形式結(jié)晶分鎢，再從結(jié)晶母液中萃取回收鑰；ZL201010605094.7則是先采用磷酸來浸出白鎢礦，鎢形成磷鎢酸進(jìn)入溶液，而鈣形成磷酸二氫鈣進(jìn)入分解渣，固液分離后得到的濾液提取鎢后返回浸出，而濾渣需再經(jīng)硫酸浸出來回收損失在渣中的磷。上述技術(shù)均以磷酸?硫酸體系來分解白鎢礦的。但在實(shí)際分解過程中發(fā)現(xiàn):(1)由于采用間斷操作，生產(chǎn)效率低，穩(wěn)定性差:在白鎢礦投料時，一方面由于劇烈反應(yīng)導(dǎo)致溶液酸度迅速下降，特別是投料區(qū)域附近的酸度瞬間下降尤甚。另一方面劇烈反應(yīng)導(dǎo)致溶液中硫酸鈣濃度迅速上升形成大的過飽和度。此外，劇烈的反應(yīng)還導(dǎo)致局部溫度過高，影響硫酸鈣的晶型控制。這些問題在處理伴生有大量含鈣脈石的低品位鎢礦時更加突出，往往使浸出過程偏離最佳工作條件，造成料漿中結(jié)塊現(xiàn)象，使得分解效果不理想；(2)酸濃度在每一浸出周期開始時較高，但隨著反應(yīng)消耗而不斷下降，難以為硫酸鈣結(jié)晶提供穩(wěn)定的物理化學(xué)環(huán)境，進(jìn)而影響浸出。若加大反應(yīng)液固比，可一定程度上穩(wěn)定酸濃度，但又大幅降低了設(shè)備處理能力；(3)為改善硫酸鈣的結(jié)晶行為而加入的晶種需要專門制備，制成的晶種還要精心過濾洗滌以免團(tuán)聚而影響效果，這又使過程復(fù)雜冗長，有時還難以達(dá)到好的浸出效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種連續(xù)分解白鎢礦的方法，實(shí)現(xiàn)了白鎢礦的連續(xù)穩(wěn)定高效分解，降低體系中硫酸濃度，減輕了后續(xù)處理的壓力；所述方法操作簡單，實(shí)現(xiàn)了浸出劑的循環(huán)使用。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種連續(xù)浸出白鎢礦的方法，包括如下步驟:
[0007]I)將白鎢礦粉加入裝有磷酸溶液的預(yù)反應(yīng)槽中，反應(yīng)3?5h后進(jìn)入磷酸再生槽；
[0008]2)磷酸再生:
[0009]向磷酸再生槽中不斷補(bǔ)加硫酸，反應(yīng)3?5h后進(jìn)入陳化脫硫槽；
[0010]3)陳化控硫及礦漿回流:
[0011]陳化脫硫槽內(nèi)的礦漿繼續(xù)反應(yīng)3?5h后，部分礦漿回流至預(yù)反應(yīng)槽中，其余礦漿過濾得到石膏渣，濾液則經(jīng)提鎢后返回預(yù)反應(yīng)槽中；
[0012]控制整個反應(yīng)體系溫度在60?100°C。
[0013]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，步驟I)中，所述預(yù)反應(yīng)槽中磷酸溶液以折算成P2O5計(jì)，濃度為15%?30% ;
[0014]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，步驟I)中，所述白鎢礦粉與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為1:2?5 (g/mL)。
[0015]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，步驟I)中，所述白鎢礦粉中WO3質(zhì)量百分比為30%?70% ;所述白鎢礦粉粒度過50目篩。
[0016]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，步驟2)中，所述硫酸的加入量以磷酸再生槽中硫酸根濃度在30?50g/L范圍內(nèi)為宜。通過補(bǔ)加硫酸實(shí)現(xiàn)磷酸的再生，以保證體系中磷酸濃度的穩(wěn)定。
[0017]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，步驟3)中，所述礦漿回流體積為礦漿總體積的1/2 ?4/5。
[0018]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，步驟3)中，濾液經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換或萃取劑萃取提鎢后返回預(yù)反應(yīng)槽。其中，所述離子交換樹脂為帶有伯胺基、仲胺基、叔胺基、季胺基、叔锍基、季磷基或胍基的陰離子交換樹脂，優(yōu)選D301樹脂、D314樹脂；所述萃取劑為帶有伯胺基、仲胺基、叔胺基或季胺基的堿性萃取劑，如N235萃取劑。
[0019]在上述連續(xù)分解方法過程中，步驟I?4中攪拌速度相同，攪拌速度控制在50?300rpm，漿料流速控制在95?105L/h之間。
[0020]在上述白鎢礦的連續(xù)分解方法中，所述磷酸再生槽和陳化脫硫槽均可由多個反應(yīng)槽串聯(lián)組成，優(yōu)選2?4個反應(yīng)槽。
[0021]本發(fā)明所述方法具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明所述連續(xù)分解方法通過多個反應(yīng)槽使白鎢礦先與磷酸溶液混合反應(yīng)，從而避免白鎢礦粉與高濃度硫酸直接接觸生成細(xì)密石膏包裹鎢礦的情況；利用自身生成的硫酸鈣作為晶種通過料漿循環(huán)的方式來降低硫酸鈣的過飽和度；在反應(yīng)過程中不斷補(bǔ)充消耗的硫酸來穩(wěn)定體系中游離硫酸根的濃度；通過多項(xiàng)措施從而獲得粗大規(guī)則的硫酸鈣結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)了白鎢礦的穩(wěn)定高效分解，分解率99%以上，并且體系中硫酸濃度降低至30?50g/L，減輕了后續(xù)處理的壓力；本發(fā)明所述連續(xù)分解白鎢礦的方法實(shí)現(xiàn)了連續(xù)浸出，操作簡單，浸出劑循環(huán)使用的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為實(shí)施例1所述連續(xù)分解白鎢礦方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0025]實(shí)施例1 一種連續(xù)分解白鎢礦的方法
[0026]如圖1所示，采用6個槽體串聯(lián)的分解系統(tǒng)來連續(xù)分解白鎢礦，其中，第I槽為預(yù)反應(yīng)槽，第2、3槽為磷酸再生槽，第4、5、6槽為陳化脫硫槽。
[0027]所述白鎢礦中WO3質(zhì)量百分比為64.7%，粒度過50目篩。
[0028]一種白鎢礦連續(xù)分解方法，包括如下步驟:
[0029]I)將白鎢礦粉加入預(yù)反應(yīng)槽I內(nèi)的磷酸溶液中，反應(yīng)3?5h后進(jìn)入磷酸再生槽；
[0030]所述預(yù)反應(yīng)槽I內(nèi)的磷酸溶液以折算成P2O5計(jì)，濃度為15% ；
[0031]所述白鎢礦粉與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為1:3(g/mL)；
[0032]2)磷酸再生:
[0033]向磷酸再生槽中不斷補(bǔ)加硫酸，使硫酸根濃度控制在40g/L，反應(yīng)3?5h后進(jìn)入陳化脫硫槽；
[0034]3)陳化控硫及礦漿回流:
[0035]陳化脫硫槽內(nèi)的礦漿繼續(xù)反應(yīng)3?5h后，末槽6中1/2體積的礦漿回流至預(yù)反應(yīng)槽中，剩余礦漿過濾得到浸出液和濾渣石膏，浸出液經(jīng)D301樹脂提鎢后返回預(yù)反應(yīng)槽中；
[0036]控制整個反應(yīng)體系溫度在60°C，漿料流速控制在95?105L/h之間；
[0037]經(jīng)檢測，浸出液中WO3濃度為219.8g/L W03，吸附率為99.2%,白鎢礦的分解率為99.1%。
[0038]實(shí)施例2 —種連續(xù)分解白鎢礦的方法
[0039]按照實(shí)施例1的方法分解白鎢礦，區(qū)別在于:
[0040]I)所述白鎢礦WO3質(zhì)量百分比為52.6%，粒度過50目篩；
[0041]2)所述預(yù)反應(yīng)槽I內(nèi)的磷酸溶液以折算成P2O5計(jì)，濃度為30% ；
[0042]3)所述白鎢礦粉與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為1:5(g/mL)；
[0043]4)磷酸再生槽中硫酸根濃度控制在30g/L ；
[0044]5)陳化脫硫槽內(nèi)回流礦漿體積占礦漿總體積的2/3 ;
[0045]6)整個反應(yīng)體系溫度在100°C ；
[0046]7)浸出液經(jīng)D314樹脂提鎢。
[0047]經(jīng)檢測，過濾得到的浸出液中WO3濃度為109.3g/L，吸附率為99.5%,白鎢礦的分解率為99.5%0
[0048]實(shí)施例3 —種連續(xù)分解白鎢礦的方法
[0049]按照實(shí)施例1的方法分解白鎢礦，區(qū)別在于:
[0050]I)所述白鎢礦WO3質(zhì)量百分比為46.1%，粒度過50目篩；
[0051]2)所述預(yù)反應(yīng)槽I內(nèi)的磷酸溶液以折算成P2O5計(jì)，濃度為30% ；
[0052]3)所述白鎢礦粉與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為1:2(g/mL)；
[0053]4)磷酸再生槽中硫酸根濃度控制在50g/L ；
[0054]5)陳化脫硫槽內(nèi)回流礦漿體積占礦漿總體積的4/5 ;
[0055]6)整個反應(yīng)體系溫度在80°C ；
[0056]經(jīng)檢測，過濾得到的浸出液中WO3濃度為231.3g/L，吸附率為99.2%,白鎢礦的分解率為99.2%0
[0057]實(shí)施例4 一種連續(xù)分解白鎢礦的方法
[0058]按照實(shí)施例1的方法分解白鎢礦，區(qū)別在于:
[0059]I)所述白鎢礦WO3質(zhì)量百分比為32.3%，粒度過50目篩；
[0060]2)所述預(yù)反應(yīng)槽I內(nèi)的磷酸溶液以折算成P2O5計(jì)，濃度為20% ；
[0061]3)所述白鎢礦粉與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為1:4(g/mL)；
[0062]4)磷酸再生槽中硫酸根濃度控制在40g/L ；
[0063]5)陳化脫硫槽內(nèi)回流礦漿體積占礦漿總體積的3/4 ;
[0064]6)整個反應(yīng)體系溫度在90°C ；
[0065]6)浸出液米用N235萃取劑萃取；
[0066]經(jīng)檢測，過濾得到的浸出液中WO3濃度為82.5g/L，萃取率為99.5%,白鎢礦的分解率為99.0%0
[0067]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將白鎢礦粉加入裝有磷酸溶液的預(yù)反應(yīng)槽中，反應(yīng)3?5h后進(jìn)入磷酸再生槽； 2)磷酸再生: 向磷酸再生槽中不斷補(bǔ)加硫酸，反應(yīng)3?5h后進(jìn)入陳化脫硫槽； 3)陳化控硫及礦漿回流: 陳化脫硫槽內(nèi)的礦漿經(jīng)反應(yīng)3?5h后，部分礦漿回流至預(yù)反應(yīng)槽中；其余礦漿經(jīng)過濾得到石膏渣，濾液則經(jīng)提鎢后返回預(yù)反應(yīng)槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，步驟I)中，所述預(yù)反應(yīng)槽中磷酸溶液以折算成P2O5計(jì)，濃度為15%?30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，步驟I)中，所述白鎢礦粉與磷酸溶液的質(zhì)量體積比為1:2?5(g/mL)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，步驟I)中，所述白鎢礦粉中WO3質(zhì)量百分比為30%?70% ;所述白鎢礦粉粒度過50目篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，步驟2)中，所述硫酸的加入量以磷酸再生槽中硫酸根濃度在30?50g/L范圍內(nèi)為宜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，步驟3)中，所述礦漿回流體積為礦漿總體積的1/2?4/5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，步驟3)中，濾液經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行離子交換或萃取劑萃取提鎢后返回預(yù)反應(yīng)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，所述磷酸再生槽和陳化脫硫槽均由多個反應(yīng)槽串聯(lián)組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，所述反應(yīng)槽個數(shù)為2?4。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)浸出白鎢礦的方法，其特征在于，控制整個反應(yīng)體系溫度在60?100°C，攪拌速度控制在50?300rpm，漿料流速控制在95?105L/h之間。
【文檔編號】C22B3/06GK104388708SQ201410704909
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】趙中偉, 李江濤 申請人:中南大學(xué)