[发明专利]一种分解钨矿物提取钨的方法

说明书

技术领域

本发明属于钨矿物提取钨领域，具体涉及一种分解钨矿物提取钨的方法。

背景技术

碱浸法常用来分解黑钨，中国专利CN85100350提出了采用加压热磨反应器处理钨矿提取钨的方法，该法彻底改变了氢氧化钠不能分解白钨矿的看法，它主要是在加压热磨反应器内充分利用磨矿过程对物料机械活化作用、对矿粒表面生成物膜的剥离作用和对矿粒的破碎作用而为反应创造巨大的推动力，再加上适当的温度就能使矿物分解率达98％以上。这种方法的不足之处在于其设备需专门设计加工，结构较复杂，磨损严重，安全问题较为突出。随后我们发现(中国专利CN1307140A)，在高压釜中同样可以用氢氧化钠来分解各种钨矿，但为了保证浸出效果，需保持较大的液固比，因此需较大的碱耗量。如果要降低碱耗量，则相应的要减小液固比，此时碱浓度较高，根据我们对NaOH分解白钨矿热力学研究所建立的赝三元相图法(Zhongwei Zhao and Honggui Li，Metallurgicaland materials transactions B，2008，39B：519-523)分析可知，只要碱浓度足够高，即使在较低的温度下，白钨矿也能被碱彻底地分解。在该理论指导下，我们发明了一种常压条件下，氢氧化钠分解白钨矿及黑白钨混合矿的方法(中国专利CN1465725A)，该法可在溶液沸点温度以下操作，过程只需常压下就可以进行，液固比小，能耗较低，安全性好。然而，较高的碱浓度虽然保证钨矿碱分解反应在热力学上的可行性，但是由于高浓度碱性矿浆粘度高不利于传质，反应过程中不能及时的更新矿物表面，动力学上的不利因素导致分解不彻底，渣含钨较高，另外，它仍属于间歇式的槽式操作，生产效率较低。

我们注意到现代化工中，多螺杆塑料挤出机被广泛地运用于塑料的造粒、着色、混炼，塑料薄膜、塑料型材、管材生产以及塑料注射机的给料机中。由于它具有相互啮合的螺杆，对高粘度的塑料产生强大的剪切力而使有机物料得到强烈的机械活化作用，并且导致聚合或者裂解等反应，形成所谓高效“塑炼”效果，同时机器的自洁性好，可实现连续作业。

本发明借鉴反应挤出技术，利用“塑炼”的工作环境可为高粘度反应物料创造良好物理、化学条件的特点，提出连续分解钨矿物提取钨的反应挤出法。

发明内容

本发明的目的是提供一种低碱用量，水矿比小，分解温度低、能耗低，可降低生产成本，连续生产，分解效率高的分解钨矿物的方法。

本发明的一种分解钨矿物提取钨的方法，将粒度不高于200目的钨矿物加入到NaOH溶液中调浆，然后将矿浆连续加入到多螺杆挤出机中，反应终止后，将挤出料溶解，过滤，洗涤，干燥。

所述的钨矿物包括白钨矿、黑白钨混合矿、黑钨矿或人造白钨。

所述的白钨矿含WO₃40-78％；所述的黑白钨混合矿含WO₃为40-75％，以CaWO₄形态存在的WO₃占总WO₃的0.5-99％，所述的黑钨矿含WO₃为40-75％。

对所述的白钨矿，NaOH用量为理论量的2.0-4.0倍，对黑白钨混合矿，NaOH用量为理论量的2.0-4.0倍；对黑钨矿，NaOH用量为理论量的1.5-3.0倍；对人造白钨，NaOH用量为理论量的1.1-3.0倍。

所述的反应过程水矿质量比为0.1-0.5。

所述的反应过程控制温度为5-150℃，优选100-150℃。

所述的反应过程螺杆转速为50-500转/分，优选120-280转/分。

所述的矿浆连续加入到多螺杆挤出机中直至反应完成的时间为0.5-5小时。

所述的多螺杆挤出机为各种类型的双螺杆挤出机，三螺杆挤出机或四螺杆挤出机。

本发明使用较少的碱用量和水配制高浓度的碱液，并于钨矿混合调浆，利用挤出机内螺杆与螺杆以及螺杆与筒壁共同作用产生强大的剪切应力，不断对矿物进行机械活化并更新矿物表面，将机械力作用与化学分解过程相结合，强化了浸出过程。在良好的动力学条件下，反应速度快，在较低的温度下就可实现钨矿的连续分解。

本发明具有的优点是：

①用低碱用量、高浓度的碱溶液分解钨矿，水矿比小，分解温度低、能耗低，可降低生产成本。

②是一种连续分解钨矿的方法，大大提高了工作效率。

③该法处理钨矿物，渣含不溶性WO₃低。

为了更详细地解释本发明，列举以下实施例进行说明，但本发明不局限于这些实施例。

具体实施方式