專利名稱：氫氧化鈉常壓分解白鎢礦及黑白鎢混合礦的方法
專利說明氫氧化鈉常壓分解白鎢礦及黑白鎢混合礦的方法 本發(fā)明屬于鎢冶金領(lǐng)域，特別是在常壓下使用NaOH分解鎢礦物原料從中提取鎢。常規(guī)的堿壓煮工藝對原料的鈣含量極為敏感，只能處理低鈣的黑鎢精礦。國內(nèi)許多工廠研究用NaOH在150～160℃下浸出含少量白鎢的黑鎢精礦，但僅限于處理含鈣小于1％左右的礦物原料，當鈣含量超過上述范圍(如對白鎢精礦和白鎢細泥而言)，最終分解率很低。由于分解溫度超過溶液的沸點溫度，過程的壓力一般達0.4～0.6MPa，浸出過程需要在高壓釜中進行。設(shè)備昂貴且往往帶來安全問題。
中國專利85100350.8提出了在熱磨反應(yīng)器中用NaOH分解的方法，在150～160℃使NaOH將礦物分解，由于充分利用了磨礦過程對礦物的機械活化作用、對礦粒表面生成物膜的剝離作用和對礦粒的破碎作用，從而大大改善了分解過程的動力學(xué)條件，也在一定程度上改善了其熱力學(xué)條件，因而使各種鎢礦物都能在不太高的堿用量下得到有效的分解。這種方法不足之處在于其設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且占地面積較大。熱磨反應(yīng)器實際上就是一個球磨高壓釜，由于磨損嚴重，安全問題較為突出。中國專利申請00113250.4提出一種改進方法，保持了對原料適應(yīng)性廣的特點且可不使用熱磨設(shè)備，但為保證分解需150～180℃的工作溫度。這樣過程仍然需要在高壓釜中進行。美國專利USPat4353881報道了常壓條件下分解低品位鎢物料的方法，但需要超過理論量10～20倍的NaOH才能維持可以接受的分解率，限制了其工業(yè)應(yīng)用。
總之，以上工藝雖可程度不同地實現(xiàn)NaOH分解高鈣鎢礦甚至白鎢礦，但由于都只能在遠超溶液沸點的溫度下工作，從而不同程度帶來安全問題。另外由于要保持較高的溫度，過程能耗大。
可見，在分解白鎢礦及黑白鎢混合礦時，已有的工藝和研究無法解決溫度(壓力)與堿耗的矛盾問題，只得或在堿耗較低的情況下在高溫(帶壓)下分解礦物；或在較低溫度(常壓)下使用大量的堿來分解。為了解決以上問題，實現(xiàn)在較低用量的NaOH和在常壓下有效地分解各種鎢礦物原料，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明的分解過程按以下方式進行(1)(2)本發(fā)明將含鎢礦物預(yù)磨至全部小于74μm，與水和NaOH一道加入常壓反應(yīng)器，過程中控制礦/水重量比為1∶0.15～0.75，NaOH用量視不同礦種和礦/水比值而異，為理論量的2.0～5.0倍，控制溫度為80℃～145℃，保溫1～3hr后過濾得Na2WO4溶液。
對鎢精礦，NaOH用量為理論量的2.0～5.0倍，對鎢中礦，NaOH用量為理論量的2.5～5.0倍。
本發(fā)明所指的鎢礦物原料為含WO365％～78％的白鎢精礦、或含WO365-75％以CaWO4形態(tài)存在的WO3占WO3總量的0.5～99％的黑白鎢混合精礦、含WO3為25％～65％的以白鎢形態(tài)存在的WO3占WO3總量的0.5～99％的的鎢中礦或難選鎢中礦(鎢細泥)或民窿產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點在于操作溫度在溶液沸點溫度以下，過程只需常壓下就可以進行，易于操作且安全性好；堿用量低，與熱磨分解或黑鎢精礦堿壓煮工藝的堿用量大體相當；一般對鎢精礦而言，分解率達97.5％～99.0％；對中礦而言達96.5％～98.5％。實施例1.白鎢精礦含WO366.3％、Ca13.8％。礦重1kg，預(yù)磨至全部小于74μm，加入水0.33kg，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的2.5倍，保溫溫度為145℃(低于溶液的沸點)，保溫時間2h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為3.5％相當于分解率為97.9％；實施例2.白鎢精礦含WO366.3％、Ca13.8％。礦重1kg，預(yù)磨至全部小于74μm，加入水0.33kg，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的2.3倍，保溫溫度為80℃，保溫時間3h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為4.5％相當于分解率為97.0％。
實施例3.白鎢精礦含WO366.3％、Ca13.8％。礦重1kg，預(yù)磨至全部小于40μm，加入固堿與液堿的混合堿使礦水為1∶0.55，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的2.5倍，保溫溫度為120℃，保溫時間1.5h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為1.7％相當于分解率為99.0％。
實施例4.白鎢精礦含WO366.3％、Ca13.8％。礦重1kg，預(yù)磨至全部小于74μm，加入固堿與液堿的混合堿使礦∶水為1∶0.15，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的2.5倍，保溫溫度為145℃，保溫時間4h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為47.2％相當于分解率為97.2％。
實施例5.黑鎢與白鎢的混合中礦含WO365.7％(其中白鎢礦與黑鎢礦大體各占1/2)、Ca8％。礦重1kg，預(yù)磨至全部小于74μm，加入水0.4kg，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的2.1倍，保溫溫度為110℃，保溫時間2h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為3.5％相當于分解率為97.9％。
實施例6.黑鎢與白鎢的混合中礦含WO355.2％(其中白鎢礦與黑鎢礦大體各占1/2)、Ca6.3％。礦重1kg預(yù)磨至全部小于74μm，控制礦∶水為1∶0.6，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的2.8倍，保溫溫度為100℃，保溫時間1.5h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為2.0％相當于分解率為99.0％。
實施例7.黑鎢與白鎢的混合中礦含WO355.2％(其中白鎢礦與黑鎢礦大體各占1/2)、Ca6.3％。礦重1kg預(yù)磨至全部小于74μm，控制礦∶水為1∶0.4，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的3.8倍，保溫溫度為80℃，保溫時間2.5h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為6.0％相當于分解率為94.0％。
實施例8.難選白鎢中礦含WO325.3％、Ca11％。礦重1kg預(yù)磨至全部小于74μm，控制礦∶水為1∶0.33，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的5倍，保溫溫度為115℃，保溫時間2h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為1.0％相當于分解率為97.1％。
實施例9.白鎢精礦含WO366.3％、Ca13.8％。礦重1kg，預(yù)磨至全部小于74μm，加入水0.75kg，NaOH用量相當于按反應(yīng)(1)或反應(yīng)(2)計算的理論量的5.0倍，保溫溫度為120℃，保溫時間3h，卸料過濾后所得殘渣含不溶WO3為4.0％相當于分解率為97.5％。
權(quán)利要求
1.一種氫氧化鈉常壓分解白鎢礦及黑白鎢混合礦的方法，其特征在于本發(fā)明將含鎢礦物預(yù)磨至全部小于74μm，與水和NaOH一道加入常壓反應(yīng)器，過程中控制礦/水重量比為1∶0.15～0.75，NaOH用量視不同礦種和礦/水比值而異，為理論量的2.0～5.0倍，控制溫度為80℃～145℃，保溫1～3hr后過濾得Na2WO4溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對鎢精礦，NaOH用量為理論量的2.0～5.0倍，對鎢中礦，NaOH用量為理論量的2.5～5.0倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于本發(fā)明所指的鎢礦物原料為含WO365％～78％的白鎢精礦、或含WO365-75％以CaWO4形態(tài)存在的WO3占WO3總量的0.5～99％的黑白鎢混合精礦、含WO3為25％～65％的以白鎢形態(tài)存在的WO3占WO3總量的0.5～99％的的鎢中礦或難選鎢中礦(鎢細泥)或民窿產(chǎn)品。
全文摘要
一種氫氧化鈉常壓分解白鎢礦及黑白鎢混合礦的方法。本發(fā)明將含鎢礦物預(yù)磨后，與水和NaOH一道加入常壓反應(yīng)器，過程中控制礦/水重量比，NaOH用量視不同礦種和礦/水比值而異，為理論量的2.0～5.0倍，控制反應(yīng)溫度，保溫后過濾得Na
文檔編號C22B3/00GK1465725SQ0211418
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月7日
發(fā)明者趙中偉, 李洪桂, 孫培梅, 李運姣, 霍廣生, 劉茂盛, 孫召明 申請人:中南大學(xué)