[發明專利]一種銨鹽分解白鎢礦的方法

有效

• 申請號: 201110063533.0
• 申請日: 2011-03-14
• 公開（公告）號: CN102154547A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 萬林生;趙立夫;黃澤輝;徐國鉆;李紅超;王忠兵;代亞琦;習雪康;孫麗;龔丹丹
• 申請（專利權）人: 崇義章源鎢業股份有限公司;江西理工大學
• 主分類號: C22B3/14
• 分類號: C22B3/14;C22B34/36
• 代理公司: 贛州凌云專利事務所 36116
• 代理人: 曾上

技術領域

本發明涉及白鎢礦的分解技術，具體講是采用磷酸銨+液氨分解白鎢礦的方法。

背景技術

國內外現行白鎢礦冶煉主要有下述幾種工藝：

1、苛性鈉分解-離子交換工藝

白鎢礦苛性鈉分解主要基于下述反應：

CaWO₄(s)+2NaOH(aq)＝Na₂WO₄(aq)+Ca(OH)₂(s)

堿用量一般為理論量的2.3～2.5倍，溫度170℃。在分解結束后排料和稀釋過程中，加入少量PO₄^3-(磷酸鹽加入量約為Ca(OH)₂轉化成Ca₃(PO₄)₂反應所需量的3～5％)，或加入少量F^-，兩者原理相同，都是使Ca(OH)₂表面生成難溶鈣化合物(Ca₃(PO₄)₂或CaF₂)薄膜而鈍化，達到抑制逆反應進行的目的。工業條件下分解渣含WO₃偏高(一般為2.5％左右)。此外，由于堿分解時堿用量過高，導致后續離子交換工序排放的交后液中堿含量高(8～10g/L)，直接排放，則造成嚴重的環境污染。

2、白鎢精礦的密閉酸分解

白鎢精礦鹽酸分解生成H₂WO₄，主要基于下述反應：

CaWO₄(s)+2HCl(aq)＝H₂WO₄(s)+CaCl₂

在90～100℃下，濃鹽酸直接分解白鎢精礦制得工業鎢酸，分解渣含WO₃在2％左右。鎢酸經氨溶法凈化、蒸發結晶制取APT。該法環境污染嚴重，酸霧和含酸廢水大量排放，被國務院勒令關閉。

3.白鎢礦磷酸鈉+苛性鈉分解

吳建國，柯家駿，康定昌曾經采用磷酸鈉+苛性鈉分解白鎢礦，研發出低堿-活化分解技術，成功地將該工藝應用于工業化生產，獲得2008年度國家科技進步二等獎，并實現了冶煉廢水達標排放。上述工藝均為鎢酸鈉鹽-鎢酸酸鹽轉型白鎢冶煉工藝，受離子交換工藝的限制，交換廢水無法閉路循環，尚不能實現零排放。

由于白鎢礦(CaWO₄)的固有化學特性，自其冶煉工藝誕生以來，均采用HCl和高堿(NaOH或Na₂CO₃)分解礦物，后經凈化、轉型(氨溶和離子交換)制備純凈的(NH₄)₂WO₄溶液，再經蒸發結晶制取仲鎢酸銨(APT)。因此，只要采用轉型工藝，就會產生酸堿廢液(含有害雜質)的排放問題。

發明內容

本發明目的是提供一種銨鹽分解白鎢礦的方法，實現白鎢閉路循環冶煉和零排放，降低生產成本，提升經濟效益。

改變延續近百年的白鎢礦酸、堿分解-銨鹽轉型冶煉工藝體系，由鎢酸鈉體系-鎢酸銨體系的轉型冶煉工藝改變為單一鎢酸銨體系的白鎢冶煉工藝，才能實現全過程閉路循環和零排放。其中研發白鎢礦銨鹽分解技術，是實現單一鎢酸銨體系白鎢閉路冶煉的關鍵問題。

本發明技術方案：一種銨鹽分解白鎢礦的方法，使用磷酸銨、液氨作為分解劑，且磷酸銨用量≥1.8倍理論量，氨濃度≥30g/l，反應溫度180～220℃，保溫時間1.5～5h，液固比2∶1～3∶1，攪拌速度250～450r/min。

最佳工藝條件是：磷酸銨用量為理論量的1.8倍，氨濃度30g/l，反應溫度200℃，保溫時間1.5h，液固比2∶1-3∶1，攪拌速度250r/min。

本發明未詳細描述工藝過程及參數同現有技術。

本發明的積極效果：1、白鎢礦銨鹽分解技術填補了國內空白，解決了單一鎢酸銨體系的白鎢冶煉工藝中的關鍵技術，為實現白鎢閉路循環冶煉和零排放提供了技術途徑。全國每年可減少鎢冶煉廢水排放量2400萬m³，燒堿排放量4.16萬噸，氨氮排放量2.04萬噸。2、本發明可使白鎢冶煉工藝輔助試劑和能耗降低30％、產品仲鎢酸銨生產水用量由150t/噸產品降低至15t/噸產品，全國白鎢冶煉可累計新增效益1.68億。3、在最佳工藝條件下，磷酸銨分解白鎢礦鎢分解率可達到98％以上。

具體實施方式