[其他]白钨精矿与黑白钨混合矿碱分解方法及设备

说明书

本发明属于提取钨领域，即用NaOH分解钨的矿物原料从中提取钨。所指的钨矿物原料包括含WO₃65-78%的白钨精矿、含WO₃65-75%，以CaWO₄形态存在的WO₃占总WO₃量的0.5-99%的黑白钨混合精矿含WO₃为18-65%、以白钨形态存在的WO₃占WO₃总量的0.5-99%的钨中矿或难选钨中矿（钨细泥）或民窿产品（指民间手工开采所得的钨中矿），或选矿厂的钨锡毛精矿。

为了从上述物料中提取钨，美国专利US4353878和我国“钨细泥采用常压碱浸-离子交换制取优质三氧化钨（仲钨酸铵）的生产报告”〔汀东钨矿钨细泥水冶工艺技术鉴定会资料，1982年10月〕中，分别提出了在搅拌浸出槽中用NaOH碱煮，其过程的反应为：

（Fe·Mn）WO₄+2NaOH=Na₂WO₄+Fc（OH）₂

〔或Mn（OH）₂……（1）

CaWO₄+2NaOH=Na₂WO₄+Ca（OH）₂……（2）

由于搅拌浸出槽本身固有的缺陷如传质速度有限，特别是对那些产生致密固体生成物膜的反应而言，搅拌过程对传质的作用甚小;反应温度受所处理的溶液的沸点的限制等。处理上述物料时不得不将碱用量大大过量，并相应地采用冗长的流程，他们的原则流程如附图1所示，它经过五道主要工序，即①磨矿，原料预先磨细至小于0.074毫米左右;②用高过量的NaOH进行碱煮，对精矿而言，碱用量为理论量的3-8.5倍，对中矿而言为5-9倍，碱煮温度达100-145℃，经2-5小时左右，分解率对精矿而言可达98-99%，对中矿而言可达97-98%;③过滤;④浓缩结晶，由于碱用量过多、浸出液中碱浓度大，不适合下一工序的要求，因此应浓缩结晶使Na₂WO₄晶体与NaOH分离;⑤Na₂WO₄晶体溶解，碱煮法的缺点主要在于①流程冗长;②由于流程长故总回收率低;③由于需进行浓缩结晶，平均每得一吨WO₃需蒸发10-16吨水，故能耗大;同时浓缩结晶回收碱的过程在经济上往往是得下偿失的。

本发明就是针对上述问题，提出一种NaOH用量少、分解率高、流程短、既能处理白钨精矿、黑钨精矿、黑白钨混合精矿，又能处理钨中矿和钨锡选矿流程中的毛精矿的方法，并适应这方法而设计出一种设备-加压热磨反应器。

本发明的特征是在加压热磨反应器内将磨矿与碱煮过程结合在一起，它充分利用磨矿过程对矿物机械活化作用、对矿粒表面生成物膜的剥离作用和对矿粒的破碎作用（新产生的表面往往具有大的活性），从而大大改善了分解过程的动力学条件，使反应加速。再加上适当的温度就能在低碱耗和较短时间内，使其矿分解率达98%以上，且大大缩短流程（本发明的流程如图2所示）。

本发明所设计的加压热磨反应器由传动部分和筒体（1）组成，筒体部分的结构如附图3所示，它包括：

1.筒身与研磨介质：由高碳钢，铸钢或锰钢等耐磨钢材料制成，它可以衬有或不衬耐磨衬板，内装球形或棒形研磨介质，介质的装容率为20-60%，筒身的长度与直径之比为5∶1-0.8。

2.加料系统：装在反应器的一个端盖上，它由锥塞（2）、阀座（3）和联动装置（4）组成。通过联动装置将锥塞启开，以进行加料。

3.排料装置：装在反应器的端盖上，装有中心排料阀（5）和边缘排料阀（6），或其中的任一种，能在运转的过程中连续卸料。

4.测温系统：由端盖中心向磨机内扦入密封管（7），热电偶可伸入密封管内测定温度。

5.加热系统：采用通常的感应、电阻、燃料等方式进行加热，可加热至170℃左右，如果采用感应加热时，在筒身设感应线圈，整个筒体部分的各部件密封良好，能耐7-8公斤/平方厘米的压力，加压热磨反应器的传动部分由一般的电动机，减速装置和联动装置组成，它使筒体产生回转运动或振动。