[發明專利]一種清潔高效的含鋇鎢礦分解試劑及其分解方法

有效

• 申請號: 202010546153.1
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111636000B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 趙天瑜;趙中偉;劉旭恒;陳星宇;李江濤;何利華;黃海港
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B34/36
• 分類號: C22B34/36;C22B3/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 趙進;顏勇

本發明公開了一種清潔高效的含鋇鎢礦分解試劑及其分解方法，所述分解試劑包含有硫酸鈉，通過將含有硫酸鈉的分解試劑和含鋇鎢礦混合后置于反應釜中，堿性條件下水熱浸出即可。本發明通過含有硫酸鈉的浸出液對含鋇鎢礦進行浸出，使得含鋇鎢礦中的鎢酸根離子進入溶液的同時，鋇轉化為安全無毒的硫酸鋇，具有浸出率高、工藝簡單、經濟高效、安全環保的優點。

技術領域

本發明屬于濕法冶金領域中稀有高熔點金屬鎢的提取領域，具體涉及一種清潔高效的含鋇鎢礦分解試劑及其應用其從含鋇鎢礦中提取鎢的分解方法。

背景技術

鎢及其合金以其優異的物理化學性能而被廣泛應用于鋼鐵、宇航工業、國防軍工、機械加工、電子工業等諸多領域，鎢是重要的戰略物資，被譽為“工業牙齒”。中國是一個鎢的資源和生產大國，其儲量居世界第一位。

鎢的主要冶煉原料為黑鎢礦和白鎢礦，但隨著鎢資源的逐年開采，20世紀80年代以來，優質黑鎢資源消耗殆盡，白鎢礦、復雜礦、低品位難選難冶礦在鎢礦物原料中所占的比重越來越大，這使得選礦及冶煉成本不斷升高。而含鋇鎢礦便是難冶鎢礦的一種，其中鋇主要以鎢酸鋇的形式存在。

目前處理鎢礦的常用方法為NaOH壓煮法，該工藝在高堿、高溫、高壓條件下，可以使鎢礦分解。但若鎢礦中含有鋇，則分解效果會變差，且鋇的含量越高越難分解，渣中含鎢越高。因此，傳統的NaOH壓煮法難以處理含鋇鎢礦。

此外，鋇離子有劇毒，可以導致蛋白質變性，破壞人體內的各種酶。在鎢酸鋇分解過程中鋇離子如果處理不當，很容易對自然環境和人類身體健康造成危害。因此，在分解含鋇鎢礦時，須特別注意妥善處理其中的鋇離子。

CN110042232A公開了一種從高鋇鎢礦中提取鎢的方法，將硝酸鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉作為分解劑與白鎢礦混合后壓煮分解。碳酸鈉雖然可以分解含鋇鎢礦，但是存在許多弊端。首先，碳酸鋇的沉淀平衡常數遠遠大于鎢酸鋇，說明碳酸鋇的穩定性相較于鎢酸鋇來說很低，這就需要在分解過程中加入大大過量的碳酸根離子來促使分解反應的進行，造成了試劑的浪費。另外，碳酸鈉分解鎢礦時，為了防止碳酸鈉過飽和析出，往往將碳酸鈉濃度控制在230g·L^-1以下，這就要求白鎢礦中的鎢酸鋇含量不能過于高，使得該方法處理對象范圍有限。再者，由于需要控制碳酸鈉濃度，則會導致反應過程保持較大液固比，這就導致后續的凈化過程消耗大量的酸且產生大量的鈉鹽廢水，使得工藝成本增高。最后，該方法所得產物碳酸鋇生物毒性大，俗稱“毒重石”。

磷酸鈉也可以分解含鋇鎢礦，但生成的磷酸鋇也不穩定、易溶于酸、有較大毒性。

因此，迫切需要一種清潔高效、不產生鋇毒的安全環保的含鋇鎢礦分解試劑及其分解方法。

發明內容

為了解決現有含鋇鎢礦提取鎢中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種清潔高效的含鋇鎢礦分解試劑及其分解方法，通過含有硫酸鈉的浸出液對含鋇鎢礦進行浸出，使得含鋇鎢礦中的鎢酸根離子進入溶液的同時，鋇轉化為安全無毒的硫酸鋇，具有浸出率高、工藝簡單、經濟高效、安全環保的優點。

為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種清潔高效的含鋇鎢礦分解試劑，包含有硫酸鈉。

優選的方案，所述分解試劑為硫酸鈉；或氫氧化鈉和硫酸鈉；或碳酸鈉和硫酸鈉；或磷酸鈉和硫酸鈉。

一種清潔高效的含鋇鎢礦分解方法，將含有硫酸鈉的分解試劑和含鋇鎢礦混合后置于反應釜中，堿性條件下水熱浸出即可。

優選的方案，水熱浸出的條件為：pH不低于7.8，溫度為90-200℃，時間為1-5h，液固比為0.8:1-2:1m³/t。

優選的方案，所述含鋇鎢礦僅含有鎢酸鋇時，分解試劑為硫酸鈉，硫酸鈉的摩爾量為含鋇鎢礦中總鎢摩爾量的1.8-5.0倍。