[发明专利]一种清洁高效的含钡钨矿分解试剂及其分解方法

说明书

本发明公开了一种清洁高效的含钡钨矿分解试剂及其分解方法，所述分解试剂包含有硫酸钠，通过将含有硫酸钠的分解试剂和含钡钨矿混合后置于反应釜中，碱性条件下水热浸出即可。本发明通过含有硫酸钠的浸出液对含钡钨矿进行浸出，使得含钡钨矿中的钨酸根离子进入溶液的同时，钡转化为安全无毒的硫酸钡，具有浸出率高、工艺简单、经济高效、安全环保的优点。

技术领域

本发明属于湿法冶金领域中稀有高熔点金属钨的提取领域，具体涉及一种清洁高效的含钡钨矿分解试剂及其应用其从含钡钨矿中提取钨的分解方法。

背景技术

钨及其合金以其优异的物理化学性能而被广泛应用于钢铁、宇航工业、国防军工、机械加工、电子工业等诸多领域，钨是重要的战略物资，被誉为“工业牙齿”。中国是一个钨的资源和生产大国，其储量居世界第一位。

钨的主要冶炼原料为黑钨矿和白钨矿，但随着钨资源的逐年开采，20世纪80年代以来，优质黑钨资源消耗殆尽，白钨矿、复杂矿、低品位难选难冶矿在钨矿物原料中所占的比重越来越大，这使得选矿及冶炼成本不断升高。而含钡钨矿便是难冶钨矿的一种，其中钡主要以钨酸钡的形式存在。

目前处理钨矿的常用方法为NaOH压煮法，该工艺在高碱、高温、高压条件下，可以使钨矿分解。但若钨矿中含有钡，则分解效果会变差，且钡的含量越高越难分解，渣中含钨越高。因此，传统的NaOH压煮法难以处理含钡钨矿。

此外，钡离子有剧毒，可以导致蛋白质变性，破坏人体内的各种酶。在钨酸钡分解过程中钡离子如果处理不当，很容易对自然环境和人类身体健康造成危害。因此，在分解含钡钨矿时，须特别注意妥善处理其中的钡离子。

CN110042232A公开了一种从高钡钨矿中提取钨的方法，将硝酸钠、氢氧化钠和碳酸钠作为分解剂与白钨矿混合后压煮分解。碳酸钠虽然可以分解含钡钨矿，但是存在许多弊端。首先，碳酸钡的沉淀平衡常数远远大于钨酸钡，说明碳酸钡的稳定性相较于钨酸钡来说很低，这就需要在分解过程中加入大大过量的碳酸根离子来促使分解反应的进行，造成了试剂的浪费。另外，碳酸钠分解钨矿时，为了防止碳酸钠过饱和析出，往往将碳酸钠浓度控制在230g·L^-1以下，这就要求白钨矿中的钨酸钡含量不能过于高，使得该方法处理对象范围有限。再者，由于需要控制碳酸钠浓度，则会导致反应过程保持较大液固比，这就导致后续的净化过程消耗大量的酸且产生大量的钠盐废水，使得工艺成本增高。最后，该方法所得产物碳酸钡生物毒性大，俗称“毒重石”。

磷酸钠也可以分解含钡钨矿，但生成的磷酸钡也不稳定、易溶于酸、有较大毒性。

因此，迫切需要一种清洁高效、不产生钡毒的安全环保的含钡钨矿分解试剂及其分解方法。

发明内容

为了解决现有含钡钨矿提取钨中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种清洁高效的含钡钨矿分解试剂及其分解方法，通过含有硫酸钠的浸出液对含钡钨矿进行浸出，使得含钡钨矿中的钨酸根离子进入溶液的同时，钡转化为安全无毒的硫酸钡，具有浸出率高、工艺简单、经济高效、安全环保的优点。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种清洁高效的含钡钨矿分解试剂，包含有硫酸钠。

优选的方案，所述分解试剂为硫酸钠；或氢氧化钠和硫酸钠；或碳酸钠和硫酸钠；或磷酸钠和硫酸钠。

一种清洁高效的含钡钨矿分解方法，将含有硫酸钠的分解试剂和含钡钨矿混合后置于反应釜中，碱性条件下水热浸出即可。

优选的方案，水热浸出的条件为：pH不低于7.8，温度为90-200℃，时间为1-5h，液固比为0.8:1-2:1m³/t。

优选的方案，所述含钡钨矿仅含有钨酸钡时，分解试剂为硫酸钠，硫酸钠的摩尔量为含钡钨矿中总钨摩尔量的1.8-5.0倍。