[发明专利]高钙低品位白钨矿的酸-碱联合冶炼工艺

说明书

本发明公开了处理白钨矿的方法。该方法包括：(1)从待处理白钨矿中选择高钙低品位矿和中钙中品位矿，所述高钙低品位矿中的钨含量低于所述中钙中品位矿、钙含量高于所述中钙中品位矿。(2)将所述高钙低品位矿与酸混合并进行酸解，以便得到钨酸和酸解母液；(3)将所述中钙中品位矿与碱混合并进行碱解，以便得到碱解母液；(4)将所述钨酸与所述碱解母液混合，以便得到中和液；(5)将所述中和液进行离子交换处理，以便得到钨酸铵溶液和离子交换后液。该方法采用酸‑碱联合冶炼工艺处理低品位白钨矿，可显著降低工艺中的碱用量，并提高钨的回收率，具有显著的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，具体而言，本发明涉及处理白钨矿的方法，更具体地，涉及高钙低品位白钨矿的酸-碱联合冶炼工艺。

背景技术

目前钨冶炼的主要工艺是：采用NaOH分解白钨矿和黑钨矿，分解所得钨酸钠溶液过滤稀释后，经201×7型强碱性阴离子交换处理吸附WO₄^2-，并用NH₄Cl和NH₄OH对负载钨的饱和树脂进行解吸转型和富集，制得纯净的高浓度(NH₄)₂WO₄溶液，再经蒸发结晶制取仲钨酸铵(APT)。离子交换处理后所得液相(交后液)中低浓度钨(WO₃：0.04～0.12g/L)的回收方法是：先用HCl中和至pH＝6.0后，采用大孔阴离子交换树脂吸附其中的低浓度钨，然后用NaOH解吸得到钨酸钠溶液直接返回配制离子交换处理前液(交前液)回用。

然而，现有的处理白钨矿的手段仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现而提出的：

由于低浓度条件下NaOH分解白钨矿的热力学驱动力及分解反应的平衡常数很小，我国钨冶炼目前主要采用高碱工艺分解低品位白钨矿。即利用反应物NaOH活度系数随其浓度增加而迅速增大，生成物Na₂WO₄的活度系数随其浓度的增加而减小的特性，在高浓度NaOH条件下进行白钨矿的分解。

白钨矿和氢氧化钠的反应为：CaWO_4(s)+2NaOH_(aq)＝Na₂WO_4(aq)+Ca(OH)_2(s)；

发明人在对白钨矿冶炼工艺的研究中发现，目前白钨矿的高碱分解工艺存在着钨品位越低、含钙越高碱用量越大、钨分解率越低的问题。例如：处理WO₃含量为40～45％的白钨矿，碱用量为理论量的3.8～4.0倍，钨的分解率为98～98.5％；处理WO₃含量为25～30％、Ca含量为26％左右的白钨矿，碱用量为理论量的4.5～5.0倍，但钨的分解率仅为95.3～96.5％。

另一方面，由于高碱分解所得钨酸钠料液中残余碱浓度大，稀释配制的用于进行离子交换处理的交前液(WO₃含量约20g/L)中OH^-离子浓度高达17～24g/L，这使离子交换过程中WO₄^2-工作交换容量大幅度下降，产能降低、成本升高。同时由于交后液OH^-离子浓度高，也使大孔阴离子交换树脂吸附低浓度钨作业前，调酸所需HCl的消耗大大增加，酸耗量是黑钨矿冶炼的3～4倍。

鉴于此，本发明提出处理白钨矿的方法，该方法采用酸-碱联合冶炼工艺处理低品位白钨矿，可显著降低工艺中的碱用量，并提高钨的回收率，具有显著的经济效益和环境效益。