一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，至少包括反應(yīng)釜、過濾裝置、分解液萃取裝置、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、分解渣處理裝置；所述過濾裝置位于反應(yīng)釜下游、與反應(yīng)釜相連通；所述分解液萃取裝置與分解渣處理裝置分別與過濾裝置相連通；所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置位于分解液萃取裝置下游、與分解液萃取裝置相通；所述反應(yīng)釜設(shè)有草酸加入口和白鎢精礦入口，該草酸加入口與所述分解渣處理裝置相連通。本實(shí)用新型采用草酸直接常壓條件下分解白鎢精礦，白鎢精礦中的三氧化鎢的分解率可以達(dá)到99％以上，分解液經(jīng)萃取后，鎢的萃取率可達(dá)到99％以上，整個(gè)工藝可以得到零級APT產(chǎn)品，能夠顯著降低白鎢精礦的分解成本，簡化分解設(shè)備，便于操作。
【專利說明】
一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)，屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]術(shù)語“分解溫度控制器”是指30-60°C的分解溫度控制器；
[0003]術(shù)語“分解時(shí)間控制器”是指8-14小時(shí)的分解時(shí)間控制器；
[0004]術(shù)語“草酸加入量控制器”是指草酸加入量為白鎢精礦質(zhì)量的20%-140%的草酸加入量控制器；
[0005]術(shù)語“白鎢精礦質(zhì)量控制器”是指粒度小于160目并且三氧化鎢的含量為15%-65 %的白鎢精礦質(zhì)量控制器；
[0006]術(shù)語“硫酸用量控制器”是指與分解渣中的鈣離子摩爾比為1.2-1.4的硫酸用量控制器;
[0007]術(shù)語“硫酸濃度控制器”是指l-3mol/L的硫酸濃度控制器；
[0008]術(shù)語“硫酸處理分解渣時(shí)間控制器”是指25-35分鐘的硫酸處理分解渣時(shí)間控制器。
【背景技術(shù)】
[0009]傳統(tǒng)的酸法分解白鎢精礦一般采用鹽酸分解，分解后得到氯化鈣溶液和鎢酸沉淀;鎢酸沉淀洗滌后，經(jīng)過氨溶得到鎢酸銨溶液。但此方法僅適合處理低雜質(zhì)的白鎢精礦，且操作環(huán)境較差，對設(shè)備腐蝕高，該方法作為主流程已經(jīng)基本被淘汰。
[0010]長期以來，我國的鎢精礦開采以黑鎢礦資源為主，產(chǎn)量一度占鎢精礦產(chǎn)量90%以上，目前黑鎢礦儲量已日趨枯竭，以白鎢精礦替代黑鎢礦意義重大且迫在眉睫。據(jù)2014年統(tǒng)計(jì)，全國黑鎢精礦與白鎢精礦產(chǎn)量比由2007年前的7:3下降到現(xiàn)在的6:4左右，隨著黑鎢精礦可開采量的下降，這個(gè)比例還會繼續(xù)下降。開采白鎢精礦和低品位鎢礦替代黑鎢精礦是我國鎢產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。
[0011]國內(nèi)外某些廠家開始使用白鎢精礦進(jìn)行鎢產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)，對白鎢精礦的分解大都采用酸法或者堿法技術(shù)。
[0012]傳統(tǒng)酸法分解工藝存在以下缺點(diǎn):氯對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重;HCl易揮發(fā)，酸耗大，生產(chǎn)成本高且環(huán)境惡劣;鎢與磷在酸性溶液中易形成多酸混合物，較難分離，且產(chǎn)品中的磷較容易超標(biāo)，后續(xù)的分離工藝難度較大。
[0013]傳統(tǒng)的堿分解壓煮法一般都是采用高溫、高壓和高的堿加入量達(dá)到分解目的，其存在以下缺點(diǎn):工藝能耗高；易在白鎢精礦表面形成碳酸鈣鈍化膜，分解過程中會造成堿的大量使用而必須配備堿回收工序，且后續(xù)離子交換工序需要大量的水來稀釋至16_25g/L進(jìn)交換柱，導(dǎo)致工藝成本高，廢水量大，單位產(chǎn)能小，限制了最終的年產(chǎn)量等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]本實(shí)用新型的目的是提供一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)，以克服傳統(tǒng)酸法分解工藝中鎢和磷較難分離，磷易影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題;采用無磷的草酸來代替硫磷混酸，草酸中的草酸根可以與鎢形成絡(luò)合物，同時(shí)草酸與鈣結(jié)合形成難溶于水的草酸鈣，草酸鈣經(jīng)硫酸處理后可得到草酸和硫酸鈣;可以徹底分解出白鎢精礦中的鎢，草酸可再生，循環(huán)使用；能夠顯著降低白鎢精礦的分解成本，簡化分解設(shè)備，便于操作。
[0015]為此，本實(shí)用新型提供了一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，
[0016]至少包括反應(yīng)釜、過濾裝置、分解液萃取裝置、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、分解渣處理裝置；
[0017]所述過濾裝置位于反應(yīng)釜下游、與反應(yīng)釜相連通；
[0018]所述分解液萃取裝置與分解渣處理裝置分別與過濾裝置相連通；
[0019]所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置位于分解液萃取裝置下游、與分解液萃取裝置相通；
[0020]所述反應(yīng)釜設(shè)有草酸加入口和白鎢精礦入口，該草酸加入口與所述分解渣處理裝置相連通。[0021 ]優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜設(shè)有分解溫度控制器和分解時(shí)間控制器。[〇〇22] 優(yōu)選地，所述分解渣處理裝置具有硫酸入口。
[0023]優(yōu)選地，所述分解液萃取裝置具有萃取劑入口和反萃劑入口。[〇〇24]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置的出口與產(chǎn)品APT的容器連通。
[0025]優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜的草酸加入口設(shè)有草酸加入量控制器。
[0026]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)具有白鎢精礦質(zhì)量控制器。
[0027]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)具有硫酸用量控制器。
[0028]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)具有硫酸濃度控制器。[〇〇29]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)具有硫酸處理分解渣時(shí)間控制器。
[0030]本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)酸法分解白鎢精礦工藝中鎢和磷較難分離、磷易影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。
[0031]試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型采用草酸直接在常壓條件下分解白鎢精礦，白鎢精礦中的三氧化鎢的分解率可以達(dá)到99%以上，分解液經(jīng)N1923萃取后，鎢的萃取率可達(dá)到99%以上，整個(gè)工藝可以得到零級APT產(chǎn)品。
[0032]本實(shí)用新型工藝和設(shè)備簡單，可操作性強(qiáng)，易于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)?！靖綀D說明】
[0033]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的草酸分解白鎢精礦工藝流程圖。
[0034]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的草酸分解白鎢精礦的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0035]如圖1-2所示，本實(shí)用新型的草酸分解白鎢精礦的系統(tǒng)包括反應(yīng)釜10、過濾裝置 20、分解液萃取裝置30、蒸發(fā)結(jié)晶裝置40、分解渣處理裝置50，反應(yīng)釜10中設(shè)有草酸加入口 11、白鎢精礦入口 16、分解溫度控制器12、分解反應(yīng)時(shí)間控制器13。分解渣處理裝置50具有硫酸入口 51。分解液萃取裝置30具有萃取劑入口 31、反萃劑入口 32。蒸發(fā)結(jié)晶裝置40的出口與產(chǎn)品APT的容器60連通。
[0036]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，但不是對本實(shí)用新型的任何限制。[〇〇37]實(shí)施例1:草酸分解白鎢精礦，在50L反應(yīng)釜中分解10.0kg白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為25%，加入草酸的量為5.0kg，分解溫度為250C，反應(yīng)時(shí)間為14h，白鎢精礦中鎢的分解率達(dá)到99.21%。過濾得到的分解液(草酸鎢溶液)中鎢濃度為24.18g/L，Ca濃度為3.12g/L，Zn濃度為3.93g/L，Mg濃度為4.34g/L，F(xiàn)e濃度為4.50g/L，采用N1923萃取后，鎢的萃取率達(dá)到99.51 %，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)氯化銨反萃后，得到的鎢酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶后可得到APT零級產(chǎn)品。分解渣經(jīng)硫酸處理后，硫酸的濃度為2mol/L，處理時(shí)間為30分鐘，得到的草酸溶液再補(bǔ)充1.9kg草酸固體返回分解白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為25%，分解條件與上相同，分解反應(yīng)結(jié)束后得到鎢的分解率為99.31 %。該分解液是過量的草酸和草酸鎢(H4C2TO8)絡(luò)合的溶液。
[0038]實(shí)施例2:草酸分解白鎢精礦，在50L反應(yīng)釜中分解10.0kg白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為45%，加入草酸的量為8.0kg，分解溫度為550C，反應(yīng)時(shí)間為1h，白鎢精礦中鎢的分解率達(dá)到99.54%。過濾得到的分解液(草酸鎢溶液)中鎢濃度為43.52g/L，Ca濃度為1.92g/L，Zn濃度為2.31g/L，Mg濃度為2.44g/L，F(xiàn)e濃度為2.68g/L，采用N1923萃取后，鎢的萃取率達(dá)到99.55%，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)氯化銨反萃后，得到的鎢酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶后可得到APT零級產(chǎn)品。分解渣經(jīng)硫酸處理后，硫酸的濃度為lmol/L，處理時(shí)間為30分鐘，得到的草酸溶液再補(bǔ)充3.0kg草酸固體返回分解白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為45%，分解條件與上相同，分解反應(yīng)結(jié)束后得到鎢的分解率為99.11 %。該分解液是過量的草酸和草酸鎢(H4C2TO8)絡(luò)合的溶液。
[0039]實(shí)施例3:草酸分解白鎢精礦，在50L反應(yīng)釜中分解10.0kg白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為50%，加入草酸的量為9.0kg，分解溫度為550C，反應(yīng)時(shí)間為1h，白鎢精礦中鎢的分解率達(dá)到99.54%。過濾得到的分解液(草酸鎢溶液)中鎢濃度為48.36g/L，Ca濃度為2.10g/L，Zn濃度為2.61g/L，Mg濃度為2.94g/L，F(xiàn)e濃度為3.1 lg/L，采用N1923萃取后，鎢的萃取率達(dá)到99.57%，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)氯化銨反萃后，得到的鎢酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶后可得到APT零級產(chǎn)品。分解渣經(jīng)硫酸處理后，硫酸的濃度為3mol/L，處理時(shí)間為30分鐘，得到的草酸溶液再補(bǔ)充3.4kg草酸固體返回分解白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為50%，分解條件與上相同，分解反應(yīng)結(jié)束后得到鎢的分解率為99.42%。該分解液是過量的草酸和草酸鎢(H4C2TO8)絡(luò)合的溶液。
[0040]實(shí)施例4:草酸分解白鎢精礦，在50L反應(yīng)釜中分解10.0kg白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為65 %，加入草酸的量為11.5kg，分解溫度為55 °C，反應(yīng)時(shí)間為1h，白鎢精礦中鎢的分解率達(dá)到99.74%。過濾得到的分解液(草酸鎢溶液)中鎢濃度為62.87g/L，Ca濃度為1.63g/L，Zn濃度為2.12g/L，Mg濃度為2.25g/L，F(xiàn)e濃度為2.39g/L，采用N1923萃取后，鎢的萃取率達(dá)到99.65%，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)氯化銨反萃后，得到的鎢酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶后可得到APT零級產(chǎn)品。分解渣經(jīng)硫酸處理后，硫酸的濃度為1.5mol/L，處理時(shí)間為30分鐘，得到的草酸溶液再補(bǔ)充4.3kg草酸固體返回分解白鎢精礦，白鎢精礦的WO3含量為65%，分解條件與上相同，分解反應(yīng)結(jié)束后得到鎢的分解率為99.69%。該分解液是過量的草酸和草酸鎢(H4C2TO8)絡(luò)合的溶液。
[0041]特別是，草酸鈣只能用硫酸處理，得到硫酸鈣沉淀以及草酸溶液。
[0042]實(shí)施例1-4中得到的草酸溶液再補(bǔ)充草酸固體，返回分解白鎢精礦，分解條件相同。分解反應(yīng)結(jié)束后，得到鎢的分解率與上一次的分解率也相同。
[0043]本實(shí)用新型采用草酸直接常壓條件下分解白鎢精礦，白鎢精礦中的三氧化鎢的分解率可以達(dá)到99%以上，分解液經(jīng)萃取后，鎢的萃取率可達(dá)到99%以上，整個(gè)工藝可以得到零級APT產(chǎn)品。
[0044]實(shí)施本實(shí)用新型的方法包括以下步驟:采用草酸分解白鎢精礦;過濾得到分解液和分解渣;對所述分解液進(jìn)行萃取(優(yōu)選進(jìn)一步反萃)、蒸發(fā)結(jié)晶得到APT產(chǎn)品；所述分解渣采用硫酸處理，得到再生的草酸，再生的草酸返回分解白鎢精礦，循環(huán)使用。
[0045]優(yōu)選地，所述白鎢精礦的粒度小于160目，三氧化鎢的含量為15%_65%。[〇〇46]優(yōu)選地，所述草酸的加入量為白鎢精礦質(zhì)量的20%-140%。
[0047]優(yōu)選地，在所述草酸分解白鎢精礦的步驟中，分解溫度為30_60°C，分解反應(yīng)時(shí)間為8-14小時(shí)。[〇〇48]優(yōu)選地，所述硫酸用量與分解渣中的鈣離子摩爾比為1.2-1.4;和/或，所述硫酸的濃度為lmol/L，硫酸處理分解渣的時(shí)間為25-35分鐘。
[0049]優(yōu)選地，所述分解液采用N1923萃取;和/或負(fù)載有機(jī)相采用氯化銨反萃。
[0050]優(yōu)選地，所述草酸分解白鎢精礦在常壓條件下直接進(jìn)行;和/或，白鎢精礦中的三氧化鎢的分解率達(dá)到99%以上，所述分解液經(jīng)N1923萃取后，鎢的萃取率達(dá)到99%以上，負(fù)載有機(jī)相經(jīng)氯化銨反萃后，得到的鎢酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶后可得到APT零級產(chǎn)品。N1923萃取劑是伯胺類萃取劑，其是羥肟類螯合型萃取劑中的一種。
[0051]實(shí)施本實(shí)用新型的白鎢精礦分解方法包括以下步驟:采用草酸分解白鎢精礦;過濾得到分解液和分解渣;對分解液進(jìn)行萃取、反萃、蒸發(fā)結(jié)晶得到APT產(chǎn)品；分解渣采用硫酸處理得到再生的草酸，再生的草酸可返回分解白鎢精礦，循環(huán)使用。[〇〇52]優(yōu)選地，上述白鎢精礦優(yōu)選粒度小于160目，三氧化鎢(W03)含量為15%_65%的白鎢精礦;所述的草酸加入量為白鎢精礦質(zhì)量的20%-140 % ;所述的草酸分解白鎢精礦過程， 在溫度為30-60°C下進(jìn)行，分解反應(yīng)時(shí)間為8-14小時(shí);萃取所用的萃取劑為羥肟類螯合型萃取劑(N1923);回收分解渣中的草酸，主要是將分解渣加入硫酸，使得草酸鈣變成硫酸鈣，硫酸與渣中的鈣離子用量的摩爾比為1.2-1.4;硫酸的濃度為lmol/L，硫酸處理分解渣的時(shí)間為25-35分鐘。
[0053]根據(jù)本實(shí)用新型的白鎢精礦的分解系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜、過濾裝置、分解液萃取裝置、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、分解渣處理裝置，所述過濾裝置位于反應(yīng)釜下游、與反應(yīng)釜相連通，所述分解液萃取裝置與分解渣處理裝置分別與過濾裝置相連通，所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置位于分解液萃取裝置下游、與分解液萃取裝置相通;所述反應(yīng)釜設(shè)有草酸加入口，該草酸加入口與所述分解渣處理裝置相連通。優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜設(shè)有分解溫度控制器和分解時(shí)間控制器，將草酸分解白鎢精礦的溫度控制在30_60°C，分解反應(yīng)時(shí)間控制為8-14小時(shí);所述反應(yīng)釜的草酸加入口設(shè)有草酸加入量控制器，控制草酸加入量為白鎢精礦質(zhì)量的20%-140%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，至少包括反應(yīng)釜、過濾裝置、分解液萃取裝置、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、分解渣處理裝置；所述過濾裝置位于反應(yīng)釜下游、與反應(yīng)釜相連通；所述分解液萃取裝置與分解渣處理裝置分別與過濾裝置相連通；所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置位于分解液萃取裝置下游、與分解液萃取裝置相通；所述反應(yīng)釜設(shè)有草酸加入口和白鎢精礦入口，該草酸加入口與所述分解渣處理裝置相 連通。2.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)釜設(shè)有分解溫度控 制器和分解時(shí)間控制器。3.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述分解渣處理裝置具有硫 酸入口。4.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述分解液萃取裝置具有萃 取劑入口和反萃劑入口。5.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置的出口與 產(chǎn)品APT的容器連通。6.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)釜的草酸加入口設(shè) 有草酸加入量控制器。7.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)具有白鎢精礦質(zhì)量 控制器。8.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)具有硫酸用量控制器。9.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)具有硫酸濃度控制器。10.如權(quán)利要求1所述的分解白鎢精礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)具有硫酸處理分 解渣時(shí)間控制器。
【文檔編號】C22B3/16GK205687982SQ201620707126
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年7月6日 公開號201620707126.7, CN 201620707126, CN 205687982 U, CN 205687982U, CN-U-205687982, CN201620707126, CN201620707126.7, CN205687982 U, CN205687982U
【發(fā)明人】陳冬英, 許亮, 楊新華, 賴蘭萍, 陳后興, 彭少華, 周潔英, 洪侃, 李忠岐, 溫祥, 張選旭, 陳淑梅, 伍鶯
【申請人】贛州有色冶金研究所