[发明专利]含钨矿物的全程零排放冶金工艺的中间产品制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含钨矿物的全程零排放冶金工艺的中间产品制备方法，术语APT生产过程中的钨矿石分解技术领域。

背景技术

现有技术中，在全世界范围内，APT工业均采取“开路”模式，溶液不循环，导致辅助原料消耗较大，且产生大量废水，环境污染较重。其主要原因是，钨酸盐溶液在转型过程中产生大量的高盐废液，无法经济循环利用；蒸发结晶母液难以经济循环利用，产生含氨氮废水。也就是说，在现有技术中，如果企业改“开路”模式为“循环”模式，那么企业一定会亏本，所以，全世界的钨冶金企业都不得不一直选择污水排放。

如何才能经济地实现溶液的循环，并且减少中间物料消耗和废水排放量，是钨冶炼界的一个重大课题，国内外为此进行了大量研究，但一直都没有实现这样的目标。主流研发方向包括强碱性钨酸钠溶液直接萃取、钨矿焙烧-氨水浸出法和磷酸铵或氟化铵浸出法等三个方向：

(1)钨酸钠溶液直接萃取法，是将苛性钠或苏打浸出-季铵盐碱性介质直接萃取钨-蒸发结晶生产APT的工艺。与传统的溶剂萃取工艺相比，该工艺可实现碱的循环利用，从而大幅度减少废水排放和酸碱等化学试剂的消耗，但该工艺至今未见到工业应用的报道。

(2)钨矿焙烧-氨水浸出法，是将钨精矿与二氧化硅混合后焙烧，得到含三氧化钨的烧成物以及硅酸钙和/或硅酸亚铁，再用氨水浸出，得到钨酸铵溶液。但加入的二氧化硅不能循环，尤其是浸出体系压力较高(100℃，6atm)，也至今未见到工业应用的报道。

(3)磷酸铵或氟化铵浸出法，其主要步骤是磷酸铵或氟化铵浸出-粗钨酸铵溶液净化-结晶析出APT。中国专利申请No.201110063533.0公开了《一种铵盐分解白钨矿的方法》，其采用磷酸铵-液氨分解白钨矿，分解温度180-220℃。但本方法只适于处理白钨矿，且使用的液氨具有腐蚀性且容易挥发，属第2.3类有毒物质，化学事故发生率很高，在工业化过程中需要配套严格的安全、环保设施。

总之，现有技术中，虽然出现了绿色冶金的思想，希望能够实现全程无污染排放，但都在研发阶段，且工艺流程复杂，生产现场人员不容易掌握，至今还没有投入工业应用的先例。

因此，现有技术还没有出现这样的含钨矿物的全程零排放冶金工艺，其不仅可实现绿色冶金，而且工艺流程简单、现场个人容易掌握、生产成本低、产品利润高、并且容易实现工业应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种含钨矿物的全程零排放冶金工艺的中间产品制备方法，其不仅可实现绿色冶金，而且工艺流程简单、现场个人容易掌握、生产成本低、产品利润高、并且容易实现工业应用。

为此，本发明提供了一种含钨矿物的全程零排放冶金系统的中间产品制备方法，其特征在于，在至少一个密闭容器中，采用可充分混合的搅拌桨(优选MIG搅拌桨)，经过至少三级循环溶出反应，所得溶液作为中间产品被输送至后续工序继续处理。

优选地，在第一级溶出反应中，将钨矿石放入含有高浓度磷酸铵溶液的第一密闭容器中，控制磷酸铵溶液中的磷酸铵与水的质量配比、反应温度、搅拌速度、反应时间，将容器底部的全部固体物料转移到第二级溶出反应；在第二级溶出反应中，将第一级溶出反应容器底部的全部固体物料放入含有高浓度磷酸铵溶液的第二密闭容器中，磷酸铵溶液中的磷酸铵与水的质量配比略微提高，反应温度略微提高，搅拌速度略微提高，反应时间略微降低，将容器底部的全部固体物料转移到第三级溶出反应；在第三级溶出反应中，将第二级溶出反应容器底部的全部固体物料放入含有高浓度磷酸铵溶液的第三密闭容器中，磷酸铵溶液中的磷酸铵与水的质量配比继续提高，反应温度继续提高，搅拌速度继续提高，反应时间略微降低。

优选地，以白钨矿、黑钨矿、或黑白钨混合矿为原料；和/或，经过三级循环溶出反应。

优选地，经过三级自循环溶出反应，第一密闭容器、第二密闭容器、第三密闭容器为同一密闭容器；或者，经过三级串联-循环溶出反应，第一密闭容器、第二密闭容器、第三密闭容器为不同的密闭容器。

优选地，所述高浓度磷酸铵溶液的浓度为98％；和/或，将容器底部的一部分废渣反馈转移到第一级溶出系统，剩余废渣外排堆存(优选地，将容器底部的30-50％固体物料转移到第一级溶出系统)。