專利名稱：一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及的是由鎢礦制備仲鎢酸銨過程中從粗鎢酸鈉 溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷的方法。
背景技術(shù)：
金屬鎢具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，有其他金屬難以替代的特殊用途制造硬質(zhì)合 金，其高硬度、高強(qiáng)度及高熱穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于金屬切削和巖石鉆探；鎢還可以改善鋼的 特性，可作為合金成份用于生產(chǎn)高速鋼、工具鋼和合金鋼等；鎢加工材主要是金屬鎢軋制 成的各種電子電器產(chǎn)品，如鎢絲、鎢電極等；在航空航天和軍工方面的主要用途是燃?xì)廨?機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、核反應(yīng)堆的部件及裝甲、穿甲彈頭等產(chǎn)品；鎢在化工方面的用途主要是做 石油催化劑、無機(jī)顏料和高溫潤滑劑等。隨著礦產(chǎn)資源的匱乏，國家環(huán)保政策日趨嚴(yán)厲，金 屬收率高、能耗低，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)和零排放，不僅能為企業(yè)創(chuàng)造利潤，而且也為國家創(chuàng)造財(cái)
ffi ο目前，國內(nèi)白鎢冶煉生產(chǎn)工藝主要是采用鹽酸分解-氨溶凈化-蒸發(fā)結(jié)晶工藝生 產(chǎn)APT的白鎢酸法冶煉廠，該工藝的缺點(diǎn)是①由于環(huán)境污染大；②設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；③氨溶 渣和結(jié)晶母液處理的副流程長；④產(chǎn)品質(zhì)量相對較差。國內(nèi)由于白鎢和黑白鎢堿分解技術(shù)的突破，2003年后我國白鎢冶煉主要采用離子 交換工藝。白鎢礦磷酸鹽分解工藝中需加入過量的磷酸鹽，白鎢礦氫氧化鈉分解后，為了抑 制逆反應(yīng)也需在礦漿稀釋槽中加入一定量的磷酸鹽，因此所得鎢酸鈉溶液中磷含量較高。 經(jīng)離子交換工序凈化除磷后，解吸所得鎢酸銨溶液中磷含量也難以達(dá)到技術(shù)要求，蒸發(fā)結(jié) 晶APT中磷往往超標(biāo)，需要在離子交換前增加粗鎢酸鈉溶液的深度除磷工序。經(jīng)典的鎂鹽除磷工藝為防止Mg(OH) 2生成，需在加入氯化鎂前用鹽酸將鎢酸鈉溶 液中和至口11值< 12。由于氯離子的帶入將嚴(yán)重影響后續(xù)離子交換鎢的吸附，此法難以適應(yīng) 工藝要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對離子交換法生產(chǎn)APT中的粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合 液，提出一種既環(huán)保，有價金屬回收率高，產(chǎn)品純度高，經(jīng)濟(jì)效益好，而且工業(yè)上確實(shí)可行的 粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方法。本發(fā)明的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的工藝為將粗鎢酸鈉溶液與結(jié)晶母液打入到轉(zhuǎn)化鍋中加熱，加入除磷劑 碳酸鈣，控制蒸汽壓力在0. Ittfa 0. 3n^a范圍內(nèi)，在堿性條件下充分反應(yīng)后通過板框壓濾 機(jī)過濾分離得到鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液和磷酸鈣沉淀物即除磷渣；所述粗鎢酸鈉溶 液與結(jié)晶母液體積比為3 10，粗鎢酸鈉溶液的濃度為50 200g/l ；所述的結(jié)晶母液是由 鎢礦通過氨浸純化后得到的鎢酸銨溶液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后的余液；除磷劑的加入量為混合液中總P質(zhì)量(即理論量)的2-15倍。所述的轉(zhuǎn)化鍋中優(yōu)選反應(yīng)溫度60V 100°C，反應(yīng)時間3小時 4小時。所述的堿性條件的pH值為10-13。所述的反應(yīng)過程為溶液中的磷酸根與碳酸鈣反應(yīng)得到磷酸鈣沉淀。溶液中的磷酸鈣經(jīng)板框過濾分離后得到P < 0. 06g/L低磷含量的鎢酸鈉溶液-結(jié) 晶母液混合液。所述的粗鎢酸鈉溶液是由鎢礦經(jīng)堿煮浸出得到。本發(fā)明通過除磷劑的成分及含量的有效選定，并同時控制反應(yīng)的蒸汽壓力，反應(yīng) 原料的比值及濃度等各個反應(yīng)條件的限定與相互配合，并充分利用鎢酸鈉溶液中的富余 堿，將結(jié)晶母液中的雜多酸充分破壞，使銨鹽轉(zhuǎn)化成鈉鹽，并使除磷劑與溶液中的磷酸根在 堿性條件下形成難溶的磷酸鈣沉淀物，然后通過板框壓濾機(jī)過濾得到磷含量小于0. 06g/ 1的溶液和沉淀物除磷渣。并經(jīng)試驗(yàn)及工業(yè)化生產(chǎn)的驗(yàn)證，使得本發(fā)明可以具備下面優(yōu)越 的特性①鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液除磷后，溶液中P含量可達(dá)到< 0. 06g/L,因而鎢 精礦分解時所需的磷酸根加入量可以超過理論量的1. 0倍，整個工藝更為靈活，有效提高 了有價金屬鎢的分解率，純度更高；②鎢的總回收率高，均能達(dá)到95%以上，除磷率可達(dá)到 99. 40%。③本發(fā)明工藝所得到的低磷含量鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液經(jīng)離子交換后生 產(chǎn)的APT，產(chǎn)品的磷元素都達(dá)到APT-O級產(chǎn)品的要求。


附圖為鎢精礦制備仲鎢酸銨的的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下的實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限定。實(shí)施例1 將在150ml中含W03150g/L、P lg/L的粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合溶液，用蒸 汽加熱至溫度65°C，反應(yīng)時間120min，溶液的0H_濃度為1. 57mol/L的條件下，加入碳酸鈣 脫磷劑的理論用量的1. 0,1. 5、2、2· 5、3倍，溶液中剩余的磷濃度分別為0. 052g/l、0. 036g/ 1、0· 006g/l、0. 005g/l、0. 005g/l,除磷率分別為 92. 41 %,95. 75 %,99. 26 %,99. 37 99. 40%o實(shí)施例2 將在150ml中含W03150g/L、P lg/L的粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合溶液，反應(yīng)時 間120min，加入碳酸鈣脫磷劑的理論用量2. 5倍，溶液的0H_濃度為1. 57mol/L的條件下， 用蒸汽加熱至溫度30°C、50°C、65°C、8(rC，溶液中剩余的磷濃度分別為0. 038g/l、0. 015g/ 1、0· 006g/l、0. 005g/l，除磷率分別為 95. 57%,98. 13%,99. 26%,99. 38%。實(shí)施例3 將3m3 含 W03150g/L、P 0. 56g/L 的粗鎢酸鈉溶液和 Im3 含 W0340g/L、P 0. 15g/L 的 結(jié)晶母液混合，碳酸鈣的理論量按2. 5倍加入，用蒸汽加熱至80°C，反應(yīng)時間120min，溶液 中的磷酸鈣經(jīng)板框過濾分離后得到低磷含量的鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液和除磷渣，溶 液中剩余的磷濃度為0. (^8g/l，除磷效果達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)工藝要求。
實(shí)施例4 將3m3含W03150g/L、P 0. 8g/L的粗鎢酸鈉溶液(當(dāng)原礦中的SW2彡4%時，堿渣 得到粗鎢酸鈉溶液)和Im3含W0340g/L、P 0. 15g/L的結(jié)晶母液混合，碳酸鈣的理論量按12 倍加入，用蒸汽加熱至100°C，反應(yīng)時間200min，溶液中的磷酸鈣經(jīng)板框過濾分離后得到低 磷含量的鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液和除磷渣，溶液中剩余的磷濃度為0. 025g/l,除磷 效果達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)工藝要求。APT產(chǎn)品分析結(jié)果見表1 表IAPT產(chǎn)品分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方法，其特征在于，將粗鎢酸 鈉溶液與結(jié)晶母液打入到轉(zhuǎn)化鍋中加熱，加入除磷劑碳酸鈣，控制蒸汽壓力在0. Ittfa 0. 3mPa范圍內(nèi)，在堿性條件下充分反應(yīng)后，通過板框壓濾機(jī)過濾分離得到鎢酸鈉溶液-結(jié) 晶母液混合液和磷酸鈣沉淀物；所述粗鎢酸鈉溶液與結(jié)晶母液體積比為3 10/1，粗鎢酸 鈉溶液的濃度為50 200g/l ；除磷劑加入量為混合液中總P質(zhì)量的2-15倍；所述的結(jié)晶 母液是由鎢礦通過堿煮浸出純化后得到的鎢酸銨溶液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后的余液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方法， 其特征在于，所述的轉(zhuǎn)化鍋中反應(yīng)溫度60°C 100°C，反應(yīng)時間3小時 4小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方 法，其特征在于，所述的堿性條件的PH值為10-13。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化 除磷方法，其特征在于，溶液中的磷酸根與除磷劑反應(yīng)得到磷酸鈣沉淀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方法， 其特征在于，通過板框壓濾機(jī)過濾分離得到鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的P < 0. 06g/L。
全文摘要
一種粗鎢酸鈉溶液-結(jié)晶母液混合液的深度凈化除磷方法，將浸出濃液與結(jié)晶母液打入反應(yīng)鍋中加熱，加入除磷劑，使蒸汽壓力在0.1mPa～0.3mPa，利用鎢酸鈉溶液中的富余堿，將結(jié)晶母液中的雜多酸充分破壞，使銨鹽轉(zhuǎn)化成鈉鹽，并使除磷劑與溶液中的磷酸根在堿性條件下形成難溶的磷酸鈣沉淀物，然后通過板框壓濾機(jī)過濾得到磷含量小于0.06g/l的溶液和沉淀物除磷渣。與現(xiàn)有工藝相比，本工藝大大降低環(huán)境污染，提高礦產(chǎn)資源的綜合利用率，有價金屬回收率高，經(jīng)工業(yè)試驗(yàn)，產(chǎn)品仲鎢酸銨(APT)中磷元素達(dá)到APT-0級標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C01G41/00GK102134099SQ20111003259
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者吳權(quán)芬, 楊大智, 楊運(yùn)光, 談夢 申請人:湖南辰州礦業(yè)股份有限公司