[發明專利]一種鎢的提取工藝及其應用

有效

• 申請號: 202111008234.7
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113684380B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳星宇;趙中偉;劉旭恒;王鴻;劉朋遠;李江濤;何利華;孫豐龍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B34/36
• 分類號: C22B34/36;C22B3/06;C22B3/24;C22B3/26
• 代理公司: 長沙啟昊知識產權代理事務所(普通合伙) 43266
• 代理人: 張海應

本發明公開了一種鎢的提取工藝及其應用，上述鎢的提取工藝包括：將鎢礦原料與鎢酸鹽溶液在酸性條件下混合，加熱反應將鎢溶出，隨后固液分離，再將濾液進行后處理，即得鎢產品；后處理至少包括，采用陽離子交換樹脂或萃取劑將濾液中的陽離子吸附得到偏鎢酸溶液，再將偏鎢酸溶液干燥或熱解得到鎢單質和/或氧化鎢產品。本發明利用鎢酸根離子在酸性條件下所具有的強自配位能力，直接將鎢礦原料中的鎢高效溶出，溶出提取率高；本發明的提取工藝流程更加簡化，且所得到的鎢產品的經濟價值更高；本發明的提取工藝設計科學合理，過程可控性強，經濟性和環保性好，實際應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于有色金屬提取技術領域，更具體地，涉及一種鎢的提取工藝及其應用。

背景技術

鎢作為一種戰略稀有金屬，廣泛應用于各個行業；鎢主要是從黑鎢礦或者白鎢礦中提取。

目前主流的鎢冶煉技術是采用堿對鎢礦或含鎢原料進行壓煮，得到粗鎢酸鈉溶液，然后采用離子交換或者溶劑萃取將其轉型成鎢酸銨溶液，然后經蒸發結晶得到仲鎢酸銨；上述工藝能處理各種類型的鎢原料，適應性強。

然而，為了制備得到合格的鎢制品，上述工藝需要用到銨(氨)試劑，從而導致大量的氨氮廢水的排放，造成環境污染；而且，還只能產出鎢的冶金產品，價值較低。

鑒于此，需要研究開發一種經濟性和環保性好、工藝簡單可控、產品價值高的鎢的提取工藝。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種鎢的提取工藝及其應用。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種鎢的提取工藝，包括：

將鎢礦原料與鎢酸鹽溶液在酸性條件下混合，加熱反應將鎢溶出，隨后固液分離，再將濾液進行后處理，即得鎢產品。

在上述技術方案中，所述鎢酸鹽溶液的pH為1-7。

詳細地，在上述技術方案中，鎢礦原料中的鎢的存在形態為沒有聚合的鎢酸根，鎢酸鹽溶液在酸性條件下是聚合的(穩定存在的pH為1-7，當pH＜1會形成鎢酸沉淀，當pH＞7時就會變成鎢酸根)；當有一定聚合程度的鎢酸根與沒有聚合的鎢礦接觸時，鎢礦中的鎢酸根將會與聚合鎢酸根發生聚合反應，從而使得鎢礦溶解，且當鎢酸鹽溶液pH越低，則越有利于鎢礦的溶解，但鎢酸鹽溶液的pH不能低于1，否則就會出現鎢酸沉淀，從而無法溶解鎢礦。

在上述技術方案中，所述鎢酸鹽溶液的濃度為0.1-2mol/L。

具體地，在上述技術方案中，所述鎢酸鹽溶液中至少含有鎢酸銨、鎢酸鈉和鎢酸鉀中的一種。

進一步地，在上述技術方案中，所述加熱反應的溫度控制為50-200℃。

進一步地，在上述技術方案中，所述加熱反應的時間為0.5-4.0h。

再進一步地，在上述技術方案中，所述鎢酸鹽溶液的加入量為控制鎢礦原料和鎢酸鹽溶液的固液比為1g∶1-10ml。

再進一步地，在上述技術方案中，所述鎢礦原料為白鎢礦、人造白鎢礦、黑白鎢混合礦、黑鎢礦和人造黑鎢礦中的至少一種。

又進一步地，在上述技術方案中，所述后處理包括，采用陽離子交換樹脂或萃取劑將濾液中的陽離子吸附得到偏鎢酸溶液；再將偏鎢酸溶液干燥或熱解得到鎢單質和/或氧化鎢產品。

在本發明的一個優選實施方式中，所述后處理具體為，將濾液經陽離子吸附得到偏鎢酸溶液后，分為兩部分，其中的一部分經干燥或熱解制得鎢產品，另一部分則經稀釋和/或調pH后返回，與鎢礦原料反應。

本發明另一方面還提供了上述鎢的提取工藝在鎢冶煉中的應用。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：