[发明专利]一种白钨矿的清洁冶金方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种白钨矿的清洁冶金新方法，特别涉及一种阴离子交换树脂结合酸分解白钨矿，高效回收白钨矿的方法，属于湿法冶金技术领域。

背景技术

钨是重要的战略资源，主要是通过冶金的方法从钨矿中提取钨。钨矿分为黑钨矿、白钨矿、辉钨矿、钨华等几类。在我国的钨储量中，白钨矿占70.4％、黑钨矿占29.0％。但是长期以来，白钨矿由于组分复杂、品位低、难开采而很少被人们利用，黑钨矿易开采、选冶难度小而深受人们喜爱。随着黑钨矿不断被消耗，白钨资源代替黑钨资源成为必然趋势，人们着手对白钨矿进行了深入研究。近十余年来，涌现出了一大批新兴的白钨矿选冶技术和装置。

选矿方面，专利CN201510285806.4公开了一种低温白钨精选加温浮选工艺；专利CN201210456302.0公开了一种无需脱泥的白钨选矿方法；专利CN201010110146.3公开了一种从复杂钨矿石中分离白钨的选矿药剂和方法；专利CN201210089159.6公开了一种用于白钨湿精矿免去酸洗脱磷的方法等，这些新的选矿技术都对白钨矿的高效利用做出了重要贡献。

冶炼方面，专利CN201010605107.0公开了一种从白钨矿中提取钨的方法，将白钨矿、磷酸和硫酸的混合溶液混合进行反应，分解率达98％以上，实现了白钨矿的一步高效常压浸出，但由于其分解液为钨的杂多酸，给后序工艺带来了繁重的除杂成本，加上浸出采用的是间断操作，效率低，稳定性差；专利CN201410527623.4公开了一种将含钨原料与含钙物质在高温下焙烧制备Ca₃WO₆，得到的Ca₃WO₆可以在较温和的条件下被碳酸铵盐溶液浸出，钨浸出率达97.24％以上，但其原料适应性差，不同的原料需要严格控制不同的焙烧气氛，操作不便；专利CN201110063533.0公开了一种铵盐分解白钨矿的方法，采用磷酸铵、液氨分解白钨矿，一步得到钨酸铵溶液，实现了白钨矿闭路循环冶炼和废水零排放，但存在磷铵消耗量大，成本高，经济性差的问题；作者J.I.Martins报道了一种通过盐酸或硝酸浸出人造白钨而不生成钨酸的方法，通过控制浸出过程的pH＝1.5～2.2，浸出温度70～80℃间，钨的浸出率达98％以上，解决了传统酸分解白钨矿产生钨酸包裹，导致分解率下降的问题，但未见该技术用于天然白钨矿分解的研究报道或专利申请。

总之，国内尚无应用于工业生产的白钨矿冶炼工艺。目前，主要是将白钨矿掺入到黑钨矿中，采用高压碱煮技术，但白钨矿在掺入黑钨矿时需要严格控制总钙量不大于7％，导致白钨矿的利用率低；现有的白钨矿冶炼技术，如混酸分解、铵盐分解、焙烧分解等还存在一些问题，暂时停留在试验阶段。因此，开发有望形成工业化应用的白钨矿冶炼新技术显得尤为重要，也是我国钨行业可持续发展的重大策略。

发明内容

针对现有的白钨矿冶炼工艺存在的缺陷，本发明的目的是提供一种利用无机酸与阴离子交换树脂协同分解白钨矿，能使白钨矿中的钨转化成离子态的方法，该方法解决了传统酸分解过程中白钨矿被钨酸包裹而影响分解率的问题，同时克服了传统酸分解使用浓盐酸造成酸雾大、设备腐蚀严重的缺点，实现了白钨矿的高效清洁分解。

为了实现上述目的，本发明提供了一种白钨矿的清洁冶金方法，该方法是将白钨矿、阴离子交换树脂与水混合调成浆料，向所述浆液中逐步加入无机酸对白钨矿进行酸分解，酸分解所得混合物进行过滤，分离出负载离子态钨的树脂，所述负载离子态钨的树脂用碱液解吸，得到钨酸盐溶液。

优选的方案，所述白钨矿与水按液固比为40:1～100:1mL/g混合调浆，所述阴离子交换树脂按交换当量的1～4倍加入浆料。

较优选的方案，阴离子交换树脂为包含伯胺基、仲胺基、叔胺基中至少一种交换基团的弱碱性阴离子交换树脂；最优选的阴离子交换树脂为商品树脂D301、D314、D708、D315中至少一种，这些树脂为常规的商品树脂。

优选的方案，无机酸为盐酸和/或硝酸。

较优选的方案，盐酸和/或硝酸的浓度为1～6mol/L。

较优选的方案，酸分解过程中浆料的pH维持在0.5～4.0；浆料最佳的pH维持在1.0～2.5。

优选的方案，酸分解过程中浆料的温度维持在20～80℃；最佳的浆料的温度维持在40～60℃。