[發明專利]從鎢礦物直接制備偏鎢酸銨的方法

在審

• 申請號: 202210246698.X
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114477292A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 申雷霆;李小斌;周秋生;鐘思佳;齊天貴;彭志宏;劉桂華;王一霖
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01G41/00
• 分類號: C01G41/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 李瓊芳

本發明涉及鎢冶煉技術領域，公開了一種從鎢礦物直接制備偏鎢酸銨的方法。鎢礦物與硫酸反應后，得到轉型物料。轉型物料用氨水溶液、偏鎢酸銨溶液或鎢酸銨溶液中的至少一種浸出，得到偏鎢酸銨溶液。本發明從鎢礦物制備偏鎢酸銨，流程簡單、輔助物料消耗少、能耗低、無污染、成本低、操作方便、環境友好。

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，具體涉及鎢冶煉技術領域，尤其涉及偏鎢酸銨的制備方法。

背景技術

偏鎢酸銨是一種重要的含鎢化合物，由于其易溶于水且溶解度極大、及良好的熱分解特性，廣泛用于電容器、核屏蔽、阻燃劑、減蝕劑和制造各種石油化工催化劑。隨著石油煉制、石油化工、高新技術等行業的發展，偏鎢酸銨用量逐漸增大。

目前工業上偏鎢酸銨生產主要以仲鎢酸銨為原料，采用熱降解法和中和法制備。熱降解法是在200-400℃的溫度下加熱熱解仲鎢酸銨，將熱解后的仲鎢酸銨溶解在水中，形成偏鎢酸銨的水溶液，蒸發濃縮偏鎢酸銨溶液，從偏鎢酸銨濃縮溶液中分離出不溶性物質，并從偏鎢酸銨濃縮溶液中結晶出偏鎢酸銨。中和法是先將仲鎢酸銨用硝酸調節pH浸出得到稀偏鎢酸銨溶液，再濃縮、干燥制備偏鎢酸銨產品。工業生產中仲鎢酸銨產品或鎢酸銨溶液主要從鎢礦物中采用碳酸鈉/氫氧化鈉分解法制備，存在酸堿輔助原料消耗量大、生產成本高、環境污染嚴重等問題；而偏鎢酸銨生產以仲鎢酸銨為原料，進一步加劇了輔助物料和能源消耗，增加了生產成本。

工業上，含鎢的主要礦物為黑鎢礦和白鎢礦。但是黑鎢礦儲量少，加上多年持續開采，已基本消耗殆盡。目前，儲量大、市場流通的主要為白鎢礦以及黑白鎢混合礦。對于鎢礦物的處理工藝，工業上主要分為堿分解工藝和酸分解工藝。

堿分解工藝主要采用Na₂CO₃和NaOH分解鎢礦物，得到鎢酸鈉溶液。蘇打分解法，在國內外應用廣泛，工藝成熟，可以處理白鎢礦、黑鎢礦和黑白鎢混合礦。但是，蘇打分解工藝試劑使用量大、工作溫度高、壓力大。NaOH分解法，主要用來處理黑鎢礦，在處理白鎢礦及鈣含量高的黑鎢礦時，堿用量大，造成大量有害鹽排放，加工成本高，在操作過程中易發生逆反應，渣含鎢偏高。在后續的離子交換或溶劑萃取工序中，鎢酸鈉溶液向鎢酸銨溶液轉型時需消耗鹽酸或硫酸溶液中和過量的堿、以及純水進行稀釋和洗滌，產生大量的高鹽廢水。此外，由堿分解工藝得到的堿煮鎢渣被列入《國家危險廢物名錄》。

酸分解工藝一般采用鹽酸或硝酸處理鎢礦物，得到固體鎢酸，再用氨水溶解制備鎢酸銨溶液。鹽酸或硝酸鈉處理鎢礦物時，生成的鎢酸會以產物層的形式包覆在鎢礦物顆粒表面阻礙反應的進行，造成鎢分解率較低；由于鹽酸和硝酸揮發嚴重，操作環境惡化，對設備腐蝕嚴重，同時有大量含鹽酸性廢水排放，造成環境污染。此外，該工藝通常用于處理雜質含量低的白鎢精礦，處理雜質含量高的鎢礦物原料時，只靠酸分解和氨水溶解難以獲得高純度產品。

以鎢礦物為原料，直接得到偏鎢酸銨，未見研究和報道。

發明內容

本發明的目的主要是提供一種從鎢礦物直接制備偏鎢酸銨的方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種從鎢礦物直接制備偏鎢酸銨的方法，包括以下步驟：

步驟S1，鎢礦物轉型：將鎢礦物加入到硫酸溶液進行反應，得到濾液和轉型物料；

步驟S2，轉型物料浸出：用浸出液浸出轉型物料，浸出過程中控制浸出體系的pH值≤6，得到偏鎢酸銨溶液和浸出渣；所述浸出液為氨水溶液、偏鎢酸銨溶液或鎢酸銨溶液中的至少一種。

在上述方法的部分優選實施方式中，步驟S1所述的鎢礦物為白鎢礦、黑白鎢混合礦、黑鎢礦中的至少一種。

在上述方法的部分優選實施方式中，所述的鎢礦物中WO₃的質量百分比為10%~75%，所述鎢礦物的粒度不大于100μm。