[發明專利]一種酸分解黑白鎢混合礦制備氧化鎢和鎢粉的方法

有效

• 申請號: 201810361013.X
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108441629B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳星宇;趙中偉
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B3/10;C22B3/44;C22B34/36;B22F9/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;郭奧博

本發明涉及一種酸分解黑白鎢混合礦制備氧化鎢和鎢粉的方法，該方法以黑白鎢混合礦為原料，包括：(1)浸出反應；(2)過濾洗滌；(3)過氧化氫萃取?分解提取鎢；(4)過氧化氫多次溶解?分解提純鎢酸；(5)純鎢酸煅燒制備三氧化鎢；(6)過氧鎢酸溶液噴霧熱解制備氧化鎢和鎢粉。本發明所述方法實際上只消耗便宜易得的硫酸，極大降低黑白鎢混合礦分解成本；采用酸分解，分解渣為石膏，可以用做建材，不產生危廢堿煮渣，極大降低企業生產與運營成本；采用過氧化氫作為鎢酸的萃取劑，不產生氨氮廢水，革除了鎢冶煉沿用多年產生氨氮廢水的工藝，極大降低環保成本；直接生產各種鎢的終端產品和鎢粉，提高了鎢冶煉企業的產品附加值。

技術領域

本發明涉及化工生產領域，具體涉及一種酸分解黑白鎢混合礦制備氧化鎢和鎢粉的方法。

背景技術

目前工業上處理黑白鎢混合礦的主流技術為，先采用氫氧化鈉壓煮得到粗鎢酸鈉溶液和堿煮渣。粗鎢酸鈉溶液經過加入大量水稀釋后通過離子交換技術進行轉型為鎢酸銨溶液，也有采用溶劑萃取的方法轉型成鎢酸銨溶液。這個主流技術目前面臨幾個嚴重的問題：第一，堿壓煮需要消耗氫氧化鈉或者碳酸鈉等堿，這些試劑目前價格很貴達到，特別是氫氧化鈉達到5000～6000元/噸，因此黑白鎢混合礦分解成本很高；第二，堿壓煮將會產生堿煮渣，目前已被列為國家危險廢棄物目錄，鎢冶煉企業不得隨意處理，必須交給有資質的企業有償處理，而且國家還對產生的危廢堿煮渣收取2000元/噸的環保稅，這些極大增加了鎢冶煉的成本；第三，為了生產雜質含量合格的鎢產品，目前的鎢冶煉工藝過程中還必須用到氨水或者氯化銨等氨類試劑作為轉型試劑，因此生產過程中不可避免會產生大量氨氮廢水，導致污染環境。為了解決目前鎢冶煉面臨的經濟和環保問題，亟需開發一種新的鎢冶煉技術。

為了降低鎢礦分解成本，同時又不產生危廢堿煮渣就不能采用堿性試劑進行黑白鎢混合礦的分解，那么就只能采用酸性試劑進行鎢礦分解。實際上，很早就有采用鹽酸和硝酸來分解黑白鎢混合礦，但分解分解效果有限；李小斌等采用硫酸來分解黑白鎢混合礦，在優化的實驗條件下黑白鎢混合礦能大部分分解。鎢礦經過酸分解后，轉化為鎢酸。為了制備合格的鎢產品，轉化生成的鎢酸通常采用氨水進行溶解得到鎢酸銨溶液，也有采用碳酸銨溶解對鎢酸進行溶解得到鎢酸銨溶液。在對酸分解渣進行氨或碳酸銨溶解洗滌時，不可避免會產生含氨氮廢水。溶解得到的鎢酸銨溶解再經蒸發結晶制備APT，在這個過程中將會產生大量含氨蒸汽，需要專門的裝置對氨氣進行吸收處理。有些企業采用鹽酸吸收氨氣后再并入廢水中，形高濃度氨氮廢水。結晶母液是一個飽和鎢酸銨溶液，在進行處理回收鎢時也會產生的氨氮廢水。目前環保對鎢冶煉氨氮廢水排放管控極其嚴格，想要達標排放，必須加大氨氮廢水治理的投入，勢必會增加企業的生產成本。另外，為了生產后續的鎢產品(氧化鎢)，鎢粉或者碳化鎢，鎢的初產品APT還必須經過煅燒過程。而煅燒過程也將大量產生含氨廢氣，不處理將會直接污染空氣，經專門裝置吸收后也還需無害化處理才能排放。由此可見，目前的鎢冶煉工藝是無法避免氨氮的產生，這樣必然在一定程度上會造成氨氮的污染。

在傳統的基于酸法鎢冶煉工藝過程中，引入氨是為了便于鎢酸與其它雜質分離。由于氨水或者碳酸銨是一種弱堿，在溶解鎢酸的同時其它雜質卻難以溶解，因而有利于鎢酸的選擇性溶解。既然氨會造成氨氮污染而不能采用，那有沒有其它試劑也能選擇性的溶解鎢酸呢？很早就有研究表明過氧化氫對鎢具有很強的絡合能力，因此有人在酸分解鎢礦過程中加入一定量的過氧化氫形成可溶性的過氧鎢酸從而避免分解過程中形成鎢酸包裹而影響黑白鎢混合礦的酸分解。專利文獻CN105200246A的技術方案中記載采用雙氧水可以溶解酸分解鎢酸鈉和鉬酸鈉的混合溶液后得到鎢酸和鉬酸的混合酸。由于此發明過氧化氫溶解的鎢酸和鉬酸相對較純，只含有不易洗滌干凈的鈉離子，而沒有其它的雜質，溶解相對容易。而且其發明的主要目的是根據過氧鎢酸和過氧鉬酸的在酸性溶液穩定差異對鎢鉬進行分離，并沒有涉及鎢的提純方法。