一種處理含鎢物料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種處理含鎢物料的方法。本發(fā)明還涉及一種獲得低雜質(zhì)含量的鎢酸鈉溶液的方法。另外，本發(fā)明也涉及一種制取仲鎢酸銨的方法。
[0002]在本說明書中，術(shù)語“含鎢物料”是指鎢礦、選礦后含鎢的邊角料、以及鎢礦經(jīng)分解后的含鎢渣料等等，如:白鎢、黒鎢、黑白混合礦、礦經(jīng)分解后還含鎢的分解渣。
[0003]術(shù)語“配礦”是指將含鎢物料根據(jù)化驗結(jié)果對不同批次按一定比列進行混料。
【背景技術(shù)】
[0004]鎢是一種難熔的有色金屬，也是一種重要的戰(zhàn)略資源，因其具有熔點高、硬度大、延性強、耐磨和耐腐蝕等優(yōu)良性能而得到廣泛應(yīng)用。隨著鎢礦原料向主品位低、雜質(zhì)高方向發(fā)展，各個公司采用不同方式在回收含鎢物料，如選礦后的邊角料、含鎢的渣料。市場上一直需要一種不腐蝕設(shè)備、操作環(huán)境好、成本低、鎢回收率高的處理含鎢物料的生產(chǎn)工藝。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，分解含鎢物料的“鹽酸分解法”采用鹽酸作為分解劑，處理對象是白鎢或黒鎢，設(shè)備腐蝕嚴重，操作環(huán)境惡劣(酸霧大)，目前已經(jīng)基本上被淘汰。
[0006]分解含鎢物料的“碳酸鈉分解法”以碳酸鈉為分解劑，處理對象是白鎢，對鐵質(zhì)設(shè)備有腐蝕(需采取鋼制設(shè)備)，操作環(huán)境一般，目前適用范圍窄(僅用于分解白鎢)；分解劑價格高而極少采取，外排渣含鎢量小于1%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種處理含鎢物料的方法，其可獲得低雜質(zhì)含量的鎢酸鈉溶液，直接作為強堿性陰離子交換樹脂交換原始溶液，擴大了制取仲鎢酸銨的原料，降低了制取鎢酸銨溶液的成本。
[0008]為此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種處理含鎢物料的方法，以含鎢物料為原料，其特征在于，通過配礦工序使原料中含三氧化鎢質(zhì)量百分數(shù)的0.5次冪與含二氧化硅質(zhì)量百分數(shù)的比值小于等于0.5?0.8，使礦中的雜質(zhì)二氧化硅變廢為寶，配礦時二氧化硅達到品位后將成為一種堿土金屬(特別是白鎢中的鈣)的抑制劑；將含鎢物料固體置于粉碎設(shè)備中粉碎至理想的粒徑；再加入分解劑氫氧化鈉或氫氧化鈉溶液(優(yōu)選氫氧化鈉)，其加入量為理論值的2?2.5倍(優(yōu)選2?2.2倍)，開啟攪拌，邊加入分解劑邊加入少量水，控制調(diào)漿體積為含鎢物料的0.9?1.2倍(優(yōu)選0.9?I);開啟反應(yīng)釜排空閥，將調(diào)漿好的溶液泵入反應(yīng)釜中，完畢后關(guān)閉反應(yīng)釜排空閥，控制分解溫度120?200°C (優(yōu)選130?140 0C )，達到分解溫度后，保溫時間2?5h (優(yōu)選2?3h);控制卸料后溶液溫度50?100C (優(yōu)選80?100°C )，用辛可寧溶液滴入，洗滌壓濾渣的溶液無白色沉淀出現(xiàn)為洗滌終點，卸壓濾板，下渣。
[0009]優(yōu)選地，使原料中含三氧化鎢質(zhì)量百分數(shù)的0.5次冪與含二氧化硅質(zhì)量百分數(shù)的比值小于等于0.56?0.59。
[0010]優(yōu)選地，所述粉碎設(shè)備是球磨機。
[0011]優(yōu)選地，所述理想的粒徑是以下指標(biāo)至少其中之一:磨至小于45微米粒徑的比例要大于96% ;磨至小于75微米粒徑大于95% ;磨至小于50微米粒徑大于95% ;磨至小于45微米粒徑大于97% ;磨至小于40微米粒徑大于90% ;磨至小于40微米粒徑大于96%。
[0012]優(yōu)選地，調(diào)楽過程中，氫氧化鈉溶液含氫氧化鈉必須在350?400g/l (如果達不到需要添加固體氫氧化鈉，確保達到350?400g/l ;如果濃度大了，就要求稀釋到350?400g/l)ο
[0013]優(yōu)選地，預(yù)先在稀釋桶中，補加I?5m3水(優(yōu)選2?3m3)，反應(yīng)釜與稀釋桶的桶頂相連，開啟稀釋桶攪拌器后，緩慢開啟安裝在反應(yīng)釜物料出口處的放料閥，放料閥開至1/2處；稀釋桶的溫度控制在60-100°C，待壓力降至3-5Kgf/cm2時，全開放料閥。
[0014]優(yōu)選地，開啟泵，將稀釋桶的料漿泵入到壓濾機；待料漿全部泵入到壓濾機，將壓濾機進料模式更換到洗滌模式(即:通過切換開關(guān))；洗滌至用辛可寧溶液滴入洗滌的溶液無白色沉淀出現(xiàn)，為洗滌終點；泄壓濾機的壓力、卸渣。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種處理含鎢物料的系統(tǒng)，依次包括粉碎設(shè)備、調(diào)漿容器、反應(yīng)釜、稀釋容器、漿料泵、壓濾機，調(diào)漿容器設(shè)有攪拌泵、分解劑添加器、分解劑的劑量控制器、和降低黏度水添加器；反應(yīng)釜設(shè)有排空閥，該反應(yīng)釜與調(diào)漿容器連通，該反應(yīng)釜與調(diào)漿容器之間設(shè)有將調(diào)漿好的溶液泵送至該反應(yīng)釜的輸送泵，該反應(yīng)釜設(shè)有加熱器、加熱溫度控制器、保溫時間控制器；稀釋容器具有補水器、補水量控制器、攪拌器、溫度控制器；稀釋容器和壓濾機之間設(shè)有將稀釋的料漿泵入壓濾機的料漿泵；壓濾機具有進料器和洗滌器，洗滌器具有辛可寧溶液滴入裝置；壓濾機具有卸渣裝置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種制備低雜質(zhì)含量的鎢酸鈉溶液的方法，采用了根據(jù)本發(fā)明的處理含鎢物料的方法。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種制取仲鎢酸銨的方法，采用根據(jù)本發(fā)明的處理含鎢物料的方法制取低雜質(zhì)含量的鎢酸銨溶液，直接作為強堿性陰離子交換樹脂交換原始溶液。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，采用氫氧化鈉作為分解劑，可以處理黒鎢或低鈣(小于10% Ca)黑白鎢混合礦，對鐵質(zhì)設(shè)備無腐蝕，操作環(huán)境好，外排渣含鎢量小于I % ο本發(fā)明從配礦技術(shù)及后續(xù)操作層面上控制二氧化硅及條件，使鎢礦良好地被分解。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，可使礦中的雜質(zhì)二氧化硅變廢為寶，配礦時將二氧化硅達到品位后，成為一種堿土金屬(特別是白鎢中的鈣)的抑制劑；提高了礦的分解效果，使分解渣的含鎢量小于1%。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的處理含鎢物料的方法，可獲得低雜質(zhì)含量的鎢酸鈉溶液，可直接作為強堿性陰離子交換樹脂交換原始溶液，含鎢物料也可獲得好的回收率。
[0021]本發(fā)明擴大了制取仲鎢酸銨的原料，降低了制取鎢酸銨溶液的成本。
【附圖說明】
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明的處理含鎢物料的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明處理含鎢物料的系統(tǒng)，依次包括配料設(shè)備10、粉碎設(shè)備20、調(diào)漿容器30、反應(yīng)釜40、稀釋容器50、漿料泵60、壓濾機70，調(diào)漿容器30設(shè)有攪拌泵31、分解劑添加器32、分解劑的劑量控制器33、和降低黏度水添加器34 ;反應(yīng)釜40設(shè)有排空閥41，該反應(yīng)釜40與調(diào)漿容器30連通，該反應(yīng)釜40與調(diào)漿容器30之間設(shè)有將調(diào)漿好的溶液泵送至該反應(yīng)釜40的輸送泵35，該反應(yīng)釜40設(shè)有加熱器42、加熱溫度控制器43、保溫時間控制器44 ;稀釋容器50具有補水器51、補水量控制器52、攪拌器53、溫度控制器54 ;稀釋容器50和壓濾機70之間設(shè)有將稀釋的料漿泵入壓濾機70的料漿泵60 ;壓濾機70具有進料器71和洗滌器72，洗滌器72具有辛可寧溶液滴入裝置73 ;壓濾機70具有卸渣裝置74。
[0024]本發(fā)明提供了一種處理含鎢物料的方法，以含鎢物料為原料，具有:粉碎含鎢物料固體工序；調(diào)漿工序；分解工序；卸料過濾工序，其特征在于:在粉碎含鎢物料固體工序中，將含鎢物料固體置于粉碎設(shè)備中，控制粉碎粒徑。
[0025]優(yōu)選地，鎢礦小于45微米粒徑大于96% ;在分解工序中，添加分解劑氫氧化鈉或者氫氧化鈉溶液；控制調(diào)漿體積，含鎢物料:體積=1: (0.9?1.2);控制分解溫度120°C?200°C;達到分解溫度后，保溫時間2?5h ;在卸料過濾工序中，控制卸料后溶液溫度50°C?100C ;含鎢物料進行配礦，才可入球磨機磨細。
[0026]在本發(fā)明的一個實施例中，處理含鎢物料的方法主要步驟包括:
[0027]一、粉碎含鎢物料固體工序
[0028](I)嚴格配礦制度:m(Si02) ^ (0.5 ?0.8) Xm _~0.5(優(yōu)選地，m(Si02) ^ (0.56 ?0.59) Xm_~0.5)，其中，m(SiQ2)為配礦完成后，料中含二氧化娃質(zhì)量分數(shù)(％ ) ;m (_為配礦完成后，料中含三氧化鎢質(zhì)量分數(shù))。
[0029](2)將含鎢物料置于粉碎設(shè)備(優(yōu)選球磨機)中，磨至小于45微米粒徑的比例要大于96%。
[0030]二、調(diào)漿工序
[0031]向調(diào)漿桶加入分解劑氫氧化鈉或氫氧化鈉溶液(優(yōu)選氫氧化鈉)，其加入量為理論值的2?2.5倍(優(yōu)選2?2.2倍)。開啟攪拌，邊加入分解劑邊加入少量水，以防止黏度過大而使攪拌失效為基準(zhǔn)，Im3被粉碎的含鎢物料的最終調(diào)漿體積為0.9?1.2m 3 (優(yōu)選0.9 ?I) ο
[0032]三、分解工序
[0033](I)開啟反應(yīng)釜排空閥，將調(diào)漿好的溶液泵入反應(yīng)釜中，完畢后關(guān)閉反應(yīng)釜排空閥。當(dāng)不開啟反應(yīng)釜的排空閥時，反應(yīng)釜里面是一個密閉體系，當(dāng)泵泵入一定的調(diào)漿好的溶液后，里面會形成一個內(nèi)壓，抵制料液的進入。所以泵溶液前，需要開啟排空閥；泵完后，需要關(guān)閉排空閥，以備下一步的升溫。
[0034](2)開啟加熱設(shè)備，加熱至120°C?200°C (優(yōu)選130°C?140°C )。停止加熱，保溫2?5h (優(yōu)選2?3h)。
[0035]四、卸料過濾工序
[0036](I)預(yù)先在稀釋桶中，補加I?5m3水(優(yōu)選2?3m3)。反應(yīng)釜有根鐵制管道與稀釋桶的桶頂相連，反應(yīng)釜內(nèi)壓將溶液壓至稀釋桶。開啟稀釋桶攪拌器后，緩慢開啟放料閥，放料閥開至1/2處；待壓力降至5Kgf/cm2時，全開放料閥。放料閥安裝在反應(yīng)釜物料出口處。稀釋桶的溫度控制在50°C?100°C (優(yōu)選80?100°C )時。過濾洗滌，用辛可寧溶液滴入，洗滌壓濾渣的溶液無白色沉淀出現(xiàn)，為洗滌終點，卸壓濾板下渣。
[0037]將從反應(yīng)釜出來的物料稠度很大、堿性高、溫度很高，會出現(xiàn)壓濾機的濾布腐蝕掉、過濾板變形等問題，為此需要設(shè)置稀釋桶。
[0038]本發(fā)明的工藝過程涉及粉碎設(shè)備、調(diào)漿容器(調(diào)漿桶)、輸送泵、反應(yīng)釜、稀釋容器(稀釋桶)、料將泵、壓濾機。稀釋桶、攪拌器、泵、壓濾機的具體操作過程:開啟泵，將稀釋桶的料漿泵入到壓濾機；待料漿全部泵入到壓濾機，將壓濾機進料模式更換到洗滌模式(即:切換開關(guān))；洗滌至用辛可寧溶液滴入洗滌的溶液無白色沉淀出現(xiàn)，為洗滌終點；泄壓濾機的壓力、卸渣。
[0039]目前鎢冶煉成仲鎢酸銨的主流工藝2種:離子交換法和萃取法，其中離子交換法占了 80%多。進離子交換柱前的溶液可簡稱為交前液。交換原始溶液是相對進離子交換柱前的溶液含三氧化鎢濃度控制在15?25g/l來說的，即含三氧化鎢濃度在大于25g/l的溶液。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，分解劑可以是氫氧化鈉固體，也可以是氫氧化鈉溶液，但是氫氧化鈉溶液含氫氧化鈉必須在350?400g/l，如果達不到需要添加固體氫氧化鈉，確保達到350?400g/L.濃度大了，就要求稀釋到350?400g/l。調(diào)漿過程就是礦充分分散到分解劑溶液中的一個過程，必不可少的。
[0041]實施例1:
[0042]一、粉碎含鎢物料固體工序
[0043](I)嚴格配礦制度:m(SiQ2)= 0.5 Xm _~0.5，其中，m(SiQ2)為配礦完成后，料中含二氧化硅質(zhì)量分數(shù)) ;m(W3)為配礦完成后，料中含三氧化鎢質(zhì)