[發明專利]從鎢酸鈉浸出液中回收碳酸鈉的方法

有效

• 申請號: 201910229194.5
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109824064B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 霍廣生;蒲海鵬;易新濤;劉輝;郭磊;馬順;曾璐琦;朱和平
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02;C01D7/24;C01G41/00
• 代理公司: 43001 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 何方

本發明公開了一種從鎢酸鈉浸出液中回收碳酸鈉的方法，屬于資源回收利用領域，本發明針對鎢酸鈉浸出液中一般含WO₃濃度較低的特點，首先將其濃縮，盡量提高溶液中Na₂CO₃的初始濃度以提高冷凍結晶過程碳酸鈉的結晶率，同時又能保證合適的初始WO₃濃度以避免鎢酸鈉隨碳酸鈉一起結晶；本發明將直接冷凍結晶法與NaHCO₃結晶法相結合，先通過直接冷凍結晶法將大部分碳酸鈉結晶回收，從而減少了后續通入CO₂的消耗量和通氣中和時間，同時又能通過NaHCO₃結晶法進一步提高碳酸鈉的總回收率，彌補了直接冷凍結晶法回收率較低的不足；本發明針對冷卻降溫過程在后期降溫較慢的特點，采用直接加入碎冰塊溶解快速降溫，可大幅提高生產效率。

技術領域

本發明屬于資源回收利用領域，具體涉及從鎢酸鈉浸出液中回收碳酸鈉的方法。

背景技術

在鎢冶金行業，利用碳酸鈉浸出鎢礦物或者含氧化鎢的鎢廢料中的鎢是很常用的一種生產工藝，比如用碳酸鈉高壓浸出白鎢礦或用碳酸鈉浸出高溫焙燒后含鎢廢催化劑、鎢屑、碳化鎢粉等，都會得到鎢酸鈉浸出液。

在浸出過程中碳酸鈉的用量遠高于理論量，因此鎢酸鈉浸出液中往往還含有過量的碳酸鈉，受碳酸鈉浸出過程特點的限制，浸出液中含WO₃一般為20～100g/L，其中Na₂CO₃/WO₃(質量濃度比)一般為0.8～1.5:1，在后續進一步從浸出液中提取鎢的過程中，浸出液中過量的碳酸鈉往往被用酸中和掉，這不僅浪費了碳酸鈉和酸，而且中和以后得到的鹽往往又被隨生產廢水排放，造成環境污染，因此有必要回收利用鎢酸鈉浸出液中的過量碳酸鈉。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從鎢酸鈉浸出液中回收碳酸鈉的方法，實現了碳酸鈉的回收利用，以解決環境污染、生產成本高的問題。

本發明提供一種從鎢酸鈉浸出液中回收碳酸鈉的方法，包括以下步驟：

(1)蒸發濃縮：

對于質量濃度比Na₂CO₃/WO₃>0.65的鎢酸鈉浸出液，將其蒸發濃縮至含WO₃的濃度為130～220g/L且含Na₂CO₃>140g/L，得到濃縮液I；

或者，對于質量濃度比Na₂CO₃/WO₃為0.4～0.65的鎢酸鈉浸出液，將其蒸發濃縮至含WO₃的濃度為200～300g/L，得到濃縮液II；

(2)冷凍結晶：

將步驟(1)制備的濃縮液I冷卻至-2～10℃，進行冷凍結晶，當開始有碳酸鈉晶體析出后繼續保溫攪拌，結晶結束后，將碳酸鈉晶體與結晶母液過濾分離，得Na₂CO₃·10H₂O晶體和結晶母液，結晶母液中質量濃度比Na₂CO₃/WO₃降至0.2～0.4；

(3)二氧化碳中和-冷凍結晶：

將步驟(1)所得濃縮液II或者步驟(2)所得結晶母液冷卻至-2～10℃，然后邊攪拌邊通入CO₂氣體進行中和反應，加入碳酸氫鈉固體作為晶種，當開始有碳酸氫鈉晶體析出后繼續保溫攪拌，最后過濾得到碳酸氫鈉晶體和濾液，濾液即為分離除去碳酸鈉的鎢酸鈉溶液。

作為優選，步驟(2)中，冷凍結晶過程中加入碳酸鈉固體作為晶種，碳酸鈉晶種的加入量為2～5kg/M³。