一種從黑鎢礦或黑白鎢混合礦中提取鎢的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域中金屬鎢的提取，具體是一種高效的從黑鎢礦或黑白鎢 混合礦中提取鎢的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前工業(yè)上分解鎢礦物原料的方法主要是NaOH分解工藝，該方法必須在極端的 條件下（高溫高壓高堿）才可實現(xiàn)鎢礦的有效分解。而鎢礦的酸分解法，熱力學(xué)反應(yīng)趨勢 很高，但受動力學(xué)限制，分解往往不完全。
[0003] 為此，中國專利102021328A提出了一種硫酸-磷酸混酸協(xié)同體系處理白鎢礦的技 術(shù)，實現(xiàn)了白鎢礦的一步高效分解。該方法在酸性條件下進行，采用價格低廉、無揮發(fā)性的 硫酸做浸出劑，而磷酸為絡(luò)合劑起到協(xié)同作用，使鎢形成溶解度很大的磷鎢雜多酸進入溶 液，而鈣形成硫酸鈣進入固相。具體反應(yīng)如下：
[0004] 12CaW04+12H2S04+H 3P04+12nH20 = H3Pff12O40+12CaS04 · nH20+12H20 (I)
[0005] 由于浸出劑可循環(huán)使用，整個工藝無廢水排放，且分解渣為可利用的高質(zhì)量石膏， 不會造成環(huán)境污染。與傳統(tǒng)的酸法相比，硫酸-磷酸分解法是一種清潔無污染、有巨大應(yīng)用 前景的鎢冶煉工藝。
[0006] 但是該工藝目前只能處理白鎢礦，而不能分解黑鎢礦。
[0007] 實際上，鎢雖然主要以白鎢礦產(chǎn)出，但仍有相當(dāng)部分為黑鎢礦。如我國儲量最大的 鎢礦柿竹園礦，其鎢探明儲量為74. 7萬t，黑、白鎢的比例為3:7,實際是一個黑白鎢混合 礦。再如閩西行洛坑黑、白鎢共生的超大型礦床，其保有鎢儲量在30萬噸左右，黑、白鎢儲 量各占一半。對于此類礦物，使用硫酸-磷酸混酸工藝直接處理，其中的黑鎢礦完全不反 應(yīng)，全部進入浸出渣。實際上，不光硫酸-磷酸混酸體系難以分解黑鎢礦，即便采用其他各 種酸，對黑鎢礦的浸出反應(yīng)都極慢（鎢礦石分析.地質(zhì)出版社，1989 :20-21)。謝昊采取了極 端的化學(xué)手段分解黑鎢礦：高達(dá)理論量14倍的硫酸，25mL · g4的超高液固比，才獲得95% 的浸出率，但這種近乎分析化學(xué)手法的為分解而分解的做法完全限制了其工業(yè)應(yīng)用。
[0008] 綜上所述，鑒于黑鎢礦在各種酸性體系中均不能有效分解，或許需要全新的技術(shù) 思路。我們設(shè)想干脆將黑鎢礦轉(zhuǎn)型為白鎢礦，則有望實現(xiàn)鎢在硫酸-磷酸體系中的高效分 解。
[0009] 實際上，中國專利102649995A就曾提出了一種將黑鎢礦轉(zhuǎn)型為白鎢礦的方法，他 們采用鈣鹽與黑鎢礦在600-1000°C下進行煅燒，以獲得含有白鎢礦的燒成物。但這種轉(zhuǎn)化 操作能耗大，生產(chǎn)成本高，對礦物的粒度要求較高（所用黑鎢礦的粒度需小于50 μ m)，特別 是處理含少量黑鎢礦的原料時生產(chǎn)效率很低。
[0010] 俄羅斯也曾針對蘇打壓煮無法有效分解黑鎢礦的問題，使用鈣鹽溶液化8(：12或 CaNO3)對黑鎢礦進行機械活化轉(zhuǎn)型處理，希望使黑鎢礦轉(zhuǎn)化成為白鎢礦。據(jù)稱需要在極強 的磨礦活化條件下（離心式行星球磨機，離心加速度達(dá)45倍地球重力加速度）才能使少量 的黑鎢礦轉(zhuǎn)化，因而難以工業(yè)實施。為此我們曾試圖優(yōu)化條件，用CaCl 2溶液在10倍重力加 速度的條件下進行長時間的行星球磨活化，但根本無效，也不能實現(xiàn)硫酸-磷酸溶液中鎢 的浸出。宄其原因，是白鎢礦（CaWO4)的溶度積要大于黑鎢礦（FeW04、MnWO 4)。由《華南鎢 工藝礦物學(xué)》（許德清.華南鎢工藝礦物學(xué).冶金工業(yè)出版社，1997 :92) -書中表4-10的 數(shù)據(jù)可知，在25-350°C范圍內(nèi)，CaWO4的溶度積均顯著偏大。據(jù)表可以算出25°C時如下轉(zhuǎn)化 反應(yīng)的平衡常數(shù)
【主權(quán)項】
1. 一種從黑鎢礦或黑白鎢混合礦中提取鎢的方法，其特征在于，在鎢礦物原料磨礦過 程中配入堿性含鈣物質(zhì)，反應(yīng)后得到的鎢礦料采用磷酸-硫酸進行分解。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鎢礦物原料包括：黑鎢礦、黑白鎢混合礦 和鎢細(xì)泥的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿性含鈣物質(zhì)包括氫氧化鈣、氧化 鈣或石灰中的一種或幾種的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，堿性含鈣物質(zhì)的用量按Ca含量與鎢礦物 中（Fe, Mn)WO4含量摩爾比的1:1~6:1計。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，磨礦過程采用干磨或濕磨，濕磨過程中控 制液固比為〇. 5:1~3: lmL/g，球磨反應(yīng)時間至少30min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，配制的硫酸-磷酸浸出液，控制硫酸濃度 在150g/L-250g/L，磷酸濃度在10g/L-350g/L，浸出溫度60~95°C、浸出時間1~5h、液固 比 3:1 ~10:lmL/g。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種從黑鎢礦或黑白鎢混合礦中提取鎢的方法，在鎢礦物原料(黑鎢礦、黑白鎢混合礦或鎢細(xì)泥)磨礦過程中，配入堿性含鈣物質(zhì)，進行細(xì)磨和調(diào)漿，所得到的礦漿采用磷酸-硫酸進行分解。本發(fā)明的優(yōu)點在于，突破了硫酸-磷酸混酸體系無法處理黑鎢礦的限制，實現(xiàn)了該體系中黑鎢礦及黑白鎢混合礦的常溫常壓高效分解，降低了該方法對原料的要求；對黑鎢礦而言，分解率可達(dá)98％以上，對黑白鎢混合礦而言達(dá)97％以上；整個工藝過程操作方便，易于實現(xiàn)工業(yè)化。
【IPC分類】C22B34-36, C22B3-06
【公開號】CN104878223
【申請?zhí)枴緾N201510243382
【發(fā)明人】趙中偉, 張文娟
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月13日