[发明专利]一种酸分解高钼白钨矿提取钨钼的方法

说明书

本发明涉及一种酸分解高钼白钨矿提取钨钼的方法，包括：将高钼白钨矿用酸溶液浸出，将浸出液萃取提取钼；将浸出渣用过氧化氢萃取，得含过氧钨酸和过氧钼酸的溶液，加热或通入SO₂，得钨酸以及含过氧钼酸的溶液；将钨酸用过氧化氢萃取，加热或通入SO₂，得钨酸以及含过氧钼酸的溶液；重复多次，直至得到纯钨酸；将纯钨酸制备三氧化钨或钨粉；将含过氧钼酸的溶液加热或通入SO₂，将所得钼酸用过氧化氢溶液溶解，制得过氧钼酸溶液，超声喷雾热解制备三氧化钼粉末或钼粉。该方法分离效果好，操作过程简单易控，易于工业化推广应用。

技术领域

本发明涉及稀有金属冶金技术领域，具体涉及一种酸分解高钼白钨矿提取钨钼的方法。

背景技术

目前工业上处理高钼白钨矿的主流技术为，先采用氢氧化钠或者碳酸钠等碱性试剂通过压煮得到粗钨酸钠溶液和碱煮渣。粗钨酸钠溶液含有一定量的钼，需要先将其硫化，然后对进行酸化处理，使钼已三硫化钼的形式沉淀分离。这个过程不可避免将会产生大量有毒气体硫化氢。酸化以后的溶液采用弱碱性萃取剂或者弱碱性离子交换树脂吸附其中的钨，然后通过氨水反萃或者解吸得到钨酸铵溶液。这个主流技术目前面临几个严重的问题：第一，碱压煮需要消耗氢氧化钠或者碳酸钠等碱，这些试剂目前价格很贵达到，特别是氢氧化钠达到5000～6000元/吨，因此白钨矿分解成本很高；第二，碱压煮将会产生碱煮渣，目前已被列为国家危险废弃物目录，钨冶炼企业不得随意处理，必须交给有资质的企业有偿处理，而且国家还对产生的危废碱煮渣收取2000元/吨的环保税，这些极大增加了钨冶炼的成本；第三，为了分离白钨矿中伴生的钼，需要加入硫化物进行硫化分离钼，过程中将会产生有毒气体硫化氢危害生产和环境；第四，为了生产杂质含量合格的钨产品，目前的钨冶炼工艺过程中还必须用到氨水或者氯化铵等氨类试剂作为转型试剂，因此生产过程中不可避免会产生大量氨氮废水，导致污染环境。为了解决目前钨冶炼面临的经济和环保问题，亟需开发一种新的钨冶炼技术。

为了降低钨矿分解成本，同时又不产生危废碱煮渣就不能采用碱性试剂进行白钨矿的分解，那么就只能采用酸性试剂进行钨矿分解。实际上，很早就有采用盐酸和硝酸来分解白钨矿，也取得了很好的分解效果；李小斌等采用硫酸来分解白钨矿，在优化的实验条件下白钨矿也能完全分解。白钨矿经过酸分解后，转化为钨酸。为了制备合格的钨产品，转化生成的钨酸通常采用氨水进行溶解得到钨酸铵溶液，也有采用碳酸铵溶解对钨酸进行溶解得到钨酸铵溶液。在对酸分解渣进行氨或碳酸铵溶解洗涤时，不可避免会产生含氨氮废水。溶解得到的钨酸铵溶解再经蒸发结晶制备APT，在这个过程中将会产生大量含氨蒸汽，需要专门的装置对氨气进行吸收处理。有些企业采用盐酸吸收氨气后再并入废水中，形高浓度氨氮废水。结晶母液是一个饱和钨酸铵溶液，在进行处理回收钨时也会产生的氨氮废水。目前环保对钨冶炼氨氮废水排放管控极其严格，想要达标排放，必须加大氨氮废水治理的投入，势必会增加企业的生产成本。另外，为了生产后续的钨产品(氧化钨)，钨粉或者碳化钨，钨的初产品APT还必须经过煅烧过程。而煅烧过程也将大量产生含氨废气，不处理将会直接污染空气，经专门装置吸收后也还需无害化处理才能排放。由此可见，目前的钨冶炼工艺是无法避免氨氮的产生，这样必然在一定程度上会造成氨氮的污染。

在传统的基于酸法钨冶炼工艺过程中，引入氨是为了便于钨酸与其它杂质分离。由于氨水或者碳酸铵是一种弱碱，在溶解钨酸的同时其它杂质却难以溶解，因而有利于钨酸的选择性溶解。既然氨会造成氨氮污染而不能采用，那有没有其它试剂也能选择性的溶解钨酸呢？很早就有研究表明过氧化氢对钨具有很强的络合能力，因此有人在酸分解钨矿过程中加入一定量的过氧化氢形成可溶性的过氧钨酸从而避免分解过程中形成钨酸包裹而影响白钨矿的酸分解。专利201510698722.3的技术方案中记载采用双氧水可以溶解酸分解钨酸钠和钼酸钠的混合溶液后得到钨酸和钼酸的混合酸。由于此发明过氧化氢溶解的钨酸和钼酸相对较纯，只含有不易洗涤干净的钠离子，而没有其它的杂质，溶解相对容易。而且其发明的主要目的是根据过氧钨酸和过氧钼酸的在酸性溶液稳定差异对钨钼进行分离，并没有涉及钨的提纯方法。