[发明专利]钨渣处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及钨渣处理技术，具体涉及一种钨渣处理方法，用于从钨渣中综合回收有价元素。

背景技术

我国是一个钨资源大国，钨矿储量和开采量均占世界首位，但随着钨资源的开发，我国的钨资源将会逐渐枯竭。不仅是钨资源如此，其他有色金属资源也面临同样严峻的问题。黑钨精矿经碱浸提取钨酸钠后所得的残渣，称之为钨渣。几十年来，我国已经积累了未作处理钨渣达百万吨，而且每年还有新的钨渣产生。这些钨渣不但给环境造成很大的负担，而且在很大程度上浪费了国家的有色金属资源。因为钨渣中除含钨外，还含有铁、锰、钪、钼、钽、铌等有价元素，是一笔丰富的有色金属资源。在矿产资源日益枯竭的今天，如何综合利用钨渣回收其中的有价元素，使得有色金属资源得到可持续发展，同时减少钨渣日益堆积对环境造成的污染，具有十分重要的社会经济意义和战略意义。

目前，从钨渣中回收有色金属主要采用湿法处理和火法-湿法相结合处理的方法。其中，湿法处理是大多数国家所采用的方法。因为钨渣是提钪的重要原料，所以对钨渣提钪的研究比较多，如湖南稀土金属材料研究院从上世纪八十年代就采用硫酸浸取，P204+TBP+煤油萃取，NaOH反萃，盐酸溶解，氨水沉淀，草酸沉淀等过程，成功制备高纯氧化钪。株洲硬质合金厂采用的从钨渣中提钪，也是采用硫酸浸出，用P204+TBP+煤油萃钪，NaOH反萃，盐酸溶解，Na₂HPO₄除Ca，苦杏仁酸除Zr，PMBP+苯除稀土，如此反复几次，得到99.999％的氧化钪。徐廷华等提出的从钨渣中提钪也是采用硫酸浸出，P507萃取，H₂SO₄+H₂O₂+HF反萃。刘慧中提出用硫酸溶料，伯胺N1923萃取剂萃取，盐酸反萃，草酸沉淀，灼烧后得粗氧化钪。钟学明也提出用硫酸浸出，不同浓度的伯胺N1923萃取剂除杂、富集钪，氨水沉淀，盐酸溶解，草酸沉淀后得到氧化钪。戴艳阳等提出回收钨渣中Ta、Nb的方法。Clarence D Vanderpool 等在美国专利中提出，足量的硫酸加还原剂碳在高温下溶解浸取钨渣，用氢氧化钠浸出钨，用三脘基伯胺和芳香脂萃钪，盐酸反萃，将反萃液蒸干，或采用二脘基磷酸萃钪，碳酸氢铵反萃；在450℃灼烧，得到粗的氧化钪，萃余液用氨水中和除铁，在滤液中通硫化氢除铜、镍、锑、锡、钨，滤液中加碳酸氢铵沉淀得碳酸锰。火法-湿法相结合处理法应用较少，主要流程是火法还原冶炼铁锰钨，用浓硫酸溶解熔炼渣，P204+TBP+仲辛醇+煤油萃取，反萃后再用TBP萃淋色层和环烷酸提纯，草酸沉淀后灼烧成99.999％氧化钪。此法是比较全面的综合回收，但火法冶炼能耗高，环境污染大，与现在提倡的节能减排，清洁环境型生产的发展方向背道而驰。

目前，钨资源越来越紧张，从自身经济效益出发，钨冶炼厂家本身也不得不进行技术改造，生产技术在不断提高，一般采用烧碱高温高压压煮法或纯碱高温高压压煮法分解钨渣，提取液与从精矿中压煮而得的钨浸取液合并后，再进行除杂处理。但对钨渣的处理仅局限在钨的回收。

发明内容

本发明旨在提供一种钨渣处理方法，以解决现有技术中钨渣中金属元素回收程序复杂、成本高等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钨渣处理方法，包括以下步骤：溶料步骤，将钨渣和50～65℃、15％～30％的HCl溶液混合，并加入钨稳定剂，反应完成后，过滤得到酸性溶液；以及回收钨的步骤，采用弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂吸附所述酸性溶液中的钨，得到尾液I，用氢氧化钠溶液解析交换树脂得到钨酸钠，从钨酸钠中回收钨。

进一步地，钨稳定剂是碱金属氟化物和磷酸盐的混合物，钨稳定剂与钨渣的质量比为1.5～2.5∶100。

进一步地，在溶料步骤中，当钨渣和HCl混合液pH值到1.0左右时，再加入浓HCl溶液，使固体与液体的体积比为1∶3.0～3.5，搅拌并煮沸保温2h～5h，将温度降至80℃以下时，进行过滤，得到酸性溶液。

进一步地，弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂是D314。

进一步地，该钨渣处理方法还包括Sc₂O₃的制备步骤：在尾液I中加入铜还原剂和锡还原剂，采用萃取剂I萃取富集钪，得尾液II，用碱反萃萃取剂I，酸溶后用加温加压离子交换方法提取钪，萃取剂I为P204、煤油和TBP的混合物。

进一步地，铜还原剂和锡还原剂为铁粉或铁屑。