本發(fā)明屬于白鎢礦中鎢的提取技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法。
背景技術(shù):
鎢被廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)、軍工等各個領(lǐng)域,被譽為“工業(yè)牙齒”、“戰(zhàn)爭金屬”。由于全球儲量少、需求強勁,鎢在許多國家早就被列入戰(zhàn)略儲備清單,戰(zhàn)略地位不可替代。我國鎢資源儲量豐富,位居世界第一,其中約70%以上的資源是白鎢礦。白鎢礦的處理工藝較多,其中鈉堿分解法是當前白鎢礦分解最主要的方法。這一方法能有效地分解白鎢礦,但其普遍存在的問題是堿用量大,通常需用到理論量2.5~3倍的堿用量甚至更高;此外,還需要采用高溫、高壓等手段來推動白鎢礦的分解。由于這一方法能耗高,試劑消耗量較大,導致生產(chǎn)成本居高不下;同時大量無機鹽的排放,對生態(tài)也造成了不利影響,高堿濃度導致的高壓釜焊縫堿脆問題也存在一定的安全隱患。雖然國內(nèi)外廣大的鎢冶煉工作者們開展了大量的工作以期緩解或消除這些問題,但迄今為止,這些問題仍沒有從根本上得以解決。
基于上述情況,本發(fā)明提出一種新的思路,采用可從米糠、麩皮等禾谷類農(nóng)產(chǎn)品下腳料中大量提取的可溶性有機植酸鹽作為浸出劑,利用其在常壓下即可與白鎢礦反應(yīng)生成不溶于水的有機鈣鹽的特性,使鎢被浸出,而以鎢酸根的形態(tài)進入溶液;如此而來,可以克服傳統(tǒng)鈉堿工藝中存在的堿用量大、能耗高的缺點;通過酸性溶液處理浸出渣,所得溶液經(jīng)調(diào)整pH后返回白鎢礦分解工序,實現(xiàn)浸出劑的再生,整個過程中僅需與理論量相當?shù)膲A用量,試劑消耗量大大減少。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,使白鎢礦中的WO3徹底進入到溶液中,而浸出劑與白鎢礦中的鈣結(jié)合生成沉淀留在渣中,實現(xiàn)白鎢礦的高效分解;進一步采用酸性溶液處理浸出渣,使浸出劑進入到溶液中實現(xiàn)再生,開發(fā)出一條處理白鎢礦的短流程、低成本新途徑。
一種堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,采用可溶性的植酸鹽分解處理白鎢礦。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,在50~95℃下反應(yīng)。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,攪拌反應(yīng)1~5h。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,將植酸或可溶性的植酸鹽與NaOH一起加入到去離子水中,配制成植酸根濃度為0.2~1mol/L、NaOH濃度為50~200g/L的堿性溶液;將白鎢礦磨細(磨細至95%≤300目)后,按液固比為1~10L:1kg的比例加入到配制好的堿性溶液中反應(yīng)。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,反應(yīng)完成后固液分離,得到含鎢溶液和分解渣,含鎢溶液用于生產(chǎn)含鎢產(chǎn)品(如:仲鎢酸銨);將分解渣加入到稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中浸泡反應(yīng),固液分離后得到硫酸鈣固體和含植酸根離子的溶液。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,按液固比為1~5L:1kg的比例將分解渣加入到pH為1~3的稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,混合溶液中的硫酸根濃度為0.5~2mol/L。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,分解渣加入到稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,在50~90℃下浸泡1~10h,固液分離后得到硫酸鈣固體和含植酸根離子的溶液。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,所得的含植酸根離子的溶液返回用于白鎢礦的分解。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,所述的白鎢礦含WO3質(zhì)量百分比為20%~70%。
所述的堿性體系中常壓分解白鎢礦的方法,所述的可溶性植酸鹽為植酸鈉、植酸鉀、植酸鋰、植酸銨中的一種或幾種的混合。
本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)在如下幾個方面:
1、以有機試劑為浸出劑,大大降低了NaOH的消耗量;
2、通過酸處理浸出渣實現(xiàn)浸出劑的再生,大大降低了生產(chǎn)成本;
3、在低溫常壓條件下實現(xiàn)了堿性體系中白鎢礦的高效分解,消除了傳統(tǒng)的高溫高壓鈉堿分解法中存在的安全隱患,節(jié)省了能耗;
4、減少了冶煉過程中無機鹽的排放量,具有顯著的生態(tài)效益。
具體實施方式
為了更詳細地解釋本發(fā)明,列舉以下實施例進行說明,但本發(fā)明不局限于這些實施例。
實施例1
將0.02mol植酸鈉和20gNaOH加入到去離子水中并定容到100ml,將粒度≤300目的50g WO3含量為63%的白鎢礦加入到植酸鈉和NaOH的混合溶液中,在95℃下攪拌反應(yīng)3h后固液分離,白鎢礦的分解率為99.1%;取30g分解渣加入到30ml pH為1的稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,控制硫酸根濃度為200g/L,在90℃下反應(yīng)1h,過濾后將濾液返回下一批次白鎢礦的分解配料工序。
實施例2
將0.1mol植酸鈉和20gNaOH加入到去離子水中并定容到100ml,將粒度≤300目的100g WO3含量為45%的白鎢礦加入到植酸鈉和NaOH的混合溶液中,在90℃下攪拌反應(yīng)5h后固液分離,白鎢礦的分解率為99.2%;取20g分解渣加入到100ml pH為3的稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,控制硫酸根濃度為100g/L,在50℃下反應(yīng)10h,過濾后將濾液返回下一批次白鎢礦的分解配料工序。
實施例3
將0.05mol植酸鉀和5gNaOH加入到去離子水中并定容到100ml,將粒度≤350目的10g WO3含量為20%的白鎢礦加入到植酸鉀和NaOH的混合溶液中,在50℃下攪拌反應(yīng)1h后固液分離,白鎢礦的分解率為98.6%;取5g分解渣加入到50ml pH為3的稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,控制硫酸根濃度為50g/L,在70℃下反應(yīng)5h,過濾后將濾液返回下一批次白鎢礦的分解配料工序。
實施例4
將0.05mol植酸銨和10gNaOH加入到去離子水中并定容到100ml,將粒度≤400目的20g WO3含量為70%的白鎢礦加入到植酸銨和NaOH的混合溶液中,在70℃下攪拌反應(yīng)5h后固液分離,白鎢礦的分解率為99%;取10g分解渣加入到50ml pH為1的稀硫酸與硫酸鈉的混合溶液中,控制硫酸根濃度為120g/L,在80℃下反應(yīng)2h,過濾后將濾液返回下一批次白鎢礦的分解配料工序。