[发明专利]一种从高磷白钨矿中综合回收钨、磷的方法

说明书

技术领域

本发明是一种从高磷白钨矿中综合回收钨、磷的方法。

背景技术

钨业是我国的优势产业，我国钨资源储量世界第一，产量和出口量也是第

但是长期以来我国消耗的钨矿资源主要是黑钨矿(易于选冶，产量占90％以上)，加上新发现的钨资源也大多是白钨资源，目前已经形成了白钨矿占绝对优势的局面。据2007年统计，我国现有钨矿基础储量240.86万吨，其中白钨矿173.70万吨达72.1％，黑钨矿49.13万吨只占20.4％，其余为混合钨矿18.03万吨占7.5％。按现在国内的开采规模，优质的黑钨资源将在数年内消耗殆尽。

鉴于资源现状，白钨代替黑钨是必然趋势，是我国钨业可持续发展的战略选择。

然而，我国的白钨资源禀赋较差，组分复杂(伴生有磷以及砷、硅、钼等杂质)、嵌布粒度细、品位低(品位小于0.4％的占81.4％)。白钨矿常含有与其可浮性相近的磷灰石以及方解石、萤石等含钙矿物，在浮选过程中它们会不同程度地与白钨矿一同混入精矿，影响白钨矿精矿质量。为了得到质量较高的白钨精矿(例如白钨一级I类含P＜0.10％)，浮选后的白钨精矿还需进行稀盐酸浸出脱磷等预处理工序[魏庆玉.白钨的化学选矿.中国钨业2000，15(4)：26-28；谭震波.白钨精矿重选-酸浸脱磷.有色金属(选矿部分)，1982年第6期，56]，使得部分钨以磷钨杂多酸形式损失到溶液中，既增加了试剂成本又降低了钨的回收率。

如我国最大的柿竹园钨矿，产出品位为45％-50％WO₃的中矿时，回收率尚可达80％左右，而产出标准白钨精矿时，回收率仅约63％。并且精矿需要盐酸浸出脱磷。

再如河南栾川有我国第二大的白钨矿资源，与辉钼矿伴生，目前从选钼尾矿中回收钨。可得到一种含P₂O₅15％～30％、WO₃12％～25％和含Mo2％～6％的磷钨矿，磷含量实际上与常规磷矿接近。中国专利申请200810031869.7针对这类矿，提出采用盐酸进行选择性脱磷，可以得到较高品位的白钨精矿。从本质上讲这仍是一种白钨矿的脱磷预处理操作，只是原料的磷品位要高得多，因而试剂的消耗也高得多。并且在脱磷操作的同时约5％的钨和60％的钼分散到溶液中，得到的溶液中磷酸浓度低(P₂O₅仅为23～60g/L)难以利用，且成分复杂含有CaCl₂、游离盐酸、钼和钨，回收困难。

若省去脱磷工序来直接处理这类复杂的高磷白钨矿，例如采用现有的、成熟的钨冶炼工艺(碱压煮、苏打压煮工艺)则需要消耗3-6倍理论量的浸出剂才能获得较好的分解效果。但这样就大大增加了浸出成本和废水治理的压力。考虑到磷可与钨形成杂钨比为1∶12的可溶性的杂多酸(如[PW₁₂O₄₀]^3-)的特性，并利用高磷钨矿中P₂O₅含量高的特点，采用硫酸进行分解，得到磷酸，同时白钨矿被硫酸分解将生成不溶的钨酸沉淀和硫酸钙沉淀，幸而磷酸有与钨酸形成可溶性的杂多酸(如H₃[PW₁₂O₄₀])的特性，则白钨矿分解后钨最终将转化进入溶液，很容易与硫酸钙渣进行过滤分离。由于钨的杂多酸根与胺(铵)性树脂、萃取剂的结合能力远大于磷的含氧酸根离子，并且在酸性溶液中易于与铵离子结合沉淀析出，所以滤液的钨可通过离子交换、溶剂萃取或铵盐沉淀的方式分离。分离钨后的母液用于提取磷酸，从而实现钨和磷的综合利用。为高效分解高磷白钨矿，回收钨和磷酸提供了一种全新工艺。

发明内容

本发明旨在提供一种高效分解高磷白钨矿的方法，使得含磷矿物转变成磷酸、含钨矿物转变成磷钨杂多酸，均进入到溶液中，进而从浸出液中分别回收钨和磷酸。该方法无污染，成本低，能耗低，操作简单，收率高。

本发明的目的是通过下述方式实现的：