專利名稱：常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法的制作方法
技術領域：
本發明屬于鎢化工冶金領域。具體說涉及一種常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法。
鎢冶金原料按種類分為黑鎢礦、白鎢礦及黑白鎢混合礦，按鎢品位分為鎢精礦、鎢中礦及鎢細泥，其共同特征是WO320-76％、Ca0.2-20％。鎢礦物分解方法有許多，我國現行廣泛采用常壓堿煮工藝，其特征是將鎢礦物細磨后與NaOH配制一定濃度在反應釜內壓力控制0.15-0.25Mpa條件下進行分解，反應化學式如下(1)(2)由于此分解法設備使用壽命長，成本低，操作方便，所以一直被沿用，但存在不足之處在于原料使用范圍小，只適用于Ca＜3％的低鈣礦的分解，對于白鎢礦及黑白鎢混合礦則無法使用。
CN8510035A提出了機械活化分解法，該方法是將鎢礦物與NaOH混合物置于專門設計的加壓反應器內，磨礦與化學分解過程相結合，減少了鎢礦物的預磨環節，其不足之處在于需專門設計反應器，制造費用昂貴，反應器內壁易磨損，使用壽命短，反應條件要求高高電流(200A)、高溫度(150-180℃)、高壓力(0.5-0.8Mpa)，操作繁瑣，不利于安全作業。
CN8610031A的提出了含鈣鎢礦物的處理方法，其特征是將黑鎢礦與白鎢礦同時浸出，適用于黑鎢礦與白鎢礦的混合料物，對于鎢礦物Ca3-5％適用，缺點是原料使用范圍受限制，但對于高鈣礦Ca＞5％的高鈣鎢礦物仍無法處理。
CN1307140A提出了白鎢礦及黑白鎢混合礦的NaOH分解法，它是將白鎢礦及黑白鎢混合礦與NaOH、水混合置于高壓釜內壓煮，加入逆反應抑制劑進行分解，其不足之處在于反應器要求是高壓釜，無法沿用傳統的常壓堿煮流程，需進行設備改造，且反應條件為高溫(150℃-180℃)即高壓(0.5-0.8Mpa)，一般生產廠條件難以達到。
本發明的目的是在于提供一種常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法，該方法沿用現行常壓堿煮流程設備對高鈣鎢礦物進行分解的方法。即提供能適用原料為WO320-76％、Ca0.2-20％的常壓堿煮分解法。在該方法中由于加入添加劑二氧化硅和磷酸鹽，有效地抑制化學反應式(2)逆反應，使鎢礦的分解率達98％以上，大大拓寬原料使用范圍，提高了鎢資源利用率。
本發明的常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法，沿用現行常壓堿煮流程，其特征在于包括以下步驟a).根據鎢礦物原料中鈣與二氧化硅的含量，向其中加入添加劑二氧化硅或石英砂；b).將上述混合料一起加入球磨機中細磨，直至混合料的粒度小于43μm占96％以上，再移入堿煮反應釜內；
c).向反應釜中加入1.7-3.5倍理論量的NaOH水溶液與上述混合料進行反應，反應釜內的控制壓力為0.15-0.25Mpa，優選的控制壓力為0.2-0.23Mpa；反應溫度為110℃-130℃，優選溫度為120℃-125℃；保溫時間2-4小時，優選保溫時間2-2.5小時；d).保溫結束后卸料至預先配制好的與物料體積比為1-2的磷酸鹽溶液中稀釋，接著固-液分離，經過濾洗滌后的反應式(1)(2)的反應產物鎢酸鈉溶液進入系統，完成分解過程，鎢礦物分解率達98％以上。
本發明的方法特別適合于高鈣鎢礦物為WO320-76％、Ca0.2-20％的黑鎢礦、白鎢礦及黑白鎢混合礦。
本發明的常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法的方法，其中所述添加劑二氧化硅總量為原料中二氧化硅含量與加入添加劑石英砂所含二氧化硅量之和；其中所述的添加劑石英砂為SiO2＞90％的天然礦石；添加劑二氧化硅用量的摩爾數為原料中鈣含量摩爾數的30％-50％。
本發明的方法中所用的添加劑磷酸鹽為Na3PO4·12H2O或Na2HPO4或NaH2PO4，其用量的摩爾濃度為原料中鈣含量摩爾數的4％-9％。
在本發明的方法中，NaOH用量視鎢礦物種類、品位、鎢含量的不同控制在理論量1.7-3.5倍，向反應釜中加入的氫氧化鈉水溶液的起始濃度為9-13mlo/L的NaOH水溶液。
在反應結束后，卸料至預先配制好含有添加劑磷酸鹽溶液中進行稀釋，并迅速固一液分離，以減少反應式(2)逆反應，分解后混合物料過濾與洗滌過程在2小時內完成，鎢分解率高且穩定。
本發明的特征還在于本發明的常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法同樣適用于低鈣礦的分解即Ca＜5％，添加劑加入量視原料種類含量不同而定。
本發明的方法常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法具有以下優點1.擴大了原料使用范圍，本發明適用不同種類，不同含量的鎢礦物，無需受鈣含量的限制，降低企業生產成本，提高鎢資源的利用率。
2.生產設備可沿用現行常壓堿分解流程，無需新增設備，節省了設備投資。
3.反應釜為常壓容器，屬于化工領域標準設備，造價低，且設備使用壽命長。
4.反應條件為低溫低壓，普遍廠家可達到生產要求，且有利于安全作業。
5.鎢礦物分解率高且穩定，克服了上述分解法分解率不穩定現象。
6.操作簡單，維修方便，生產能力大，生產效率高。
實施例實施例1白鎢礦含WO366.02％、Ca11.42％、SiO24.16％，鎢礦物投入總量為550kg，補加石英30kg(含SiO295％，即相當于SiO2總摩爾數為原料中鈣摩爾數37.19％)，預磨至少于43um占96％以上，NaOH用量為理論量2.35倍，加水配制成NaOH起始濃度為10.5mol/L，泵入1000L反應釜在壓力0.20Mpa，保溫2.5小時，稀釋劑配入Na3PO4·12H2O用量35kg(相當于PO33-摩爾數為原料鈣摩爾數的5.87％)，卸料過濾后殘渣中含WO32.30％，鎢分解率為98.78％。
實施例2黑白鎢混合礦含WO358.93％、Ca6.4％、SiO25.6％，投礦總量550kg，不補加石英砂(原料中SiO2摩爾數為Ca摩爾數的39.77％)，預磨至小于43um占96％以上，NaOH用量為理論量1.9倍，加水配制成NaOH起始濃度為12mol/L，泵入1000L反應釜在壓力0.16Mpa，保溫3.5小時，稀釋劑配入Na3PO4·12H2O用量15kg(相當于PO43-摩爾數為原料鈣摩爾數的4.487％)，卸料過濾后殘渣中含WO31.56％，鎢分解率為98.94％。
實施例3白鎢中礦含WO345.78％、Ca8.39％、SiO26.44％，投礦總量550kg，補加石英砂10kg(含SiO295％，即相當于SiO2總摩爾數為原料中鈣摩爾數的48.67％)，預磨至少于43um占96％以上，NaOH用量為理論量2.45倍，加水配制成NaOH起始濃度為9.5mol/L，泵入1000L反應釜在壓力0.18Mpa，保溫3小時，稀釋劑配入Na3PO4·12H2O用量20kg(相當于PO43-摩爾數為原料鈣摩爾數的4.56％)，卸料過濾后殘渣中含WO32.13％，鎢分解率為98.14％。
實施例4高鈣白鎢中礦含WO339.08％、Ca19.8％、SiO212.92％，投礦總量900kg，補加石英砂50kg(含SiO295％，即相當于SiO2總摩爾數為原料中鈣摩爾數的41.78％)，預磨至少于43um占96％以上，NaOH用量為理論量3倍，加水配制成NaOH起始濃度為9mol/L，泵入2000L反應釜在壓力0.25Mpa，保溫2小時，稀釋劑配入Na2HPO4摩爾數為原料中鈣摩爾數6％，卸料過濾后殘渣中含WO1.28％，鎢分解率為98.03％。
實施例5黑白鎢含WO353.88％、Ca3.8％、SiO21.6％，投礦總量1000kg，補加石英砂15kg(含SiO295％，即相當于SiO2總摩爾數為原料中鈣摩爾數36.18％)，預磨至小于43um占96％以上，NaOH用量為理論量1.7倍，加水配制成NaOH起始濃度為12mol/L，泵入2000L反應釜在壓力0.15Mpa，保溫3.5小時，稀釋劑配入Na2PO4摩爾數為原料中鈣摩爾數的9％，卸料過濾后殘渣中含WO31.05％，鎢分解率為99.08％。
實施例6白鎢細泥含WO326.91％、Ca7.56％、SiO28.4％，投礦總量900kg，不補加石英(相當于原料中SiO2摩爾數為鈣摩爾數50.5％)，預磨至少于43um占96％以上，NaOH用量為理論量3.5倍，加水配制成NaOH起始濃度為9mol/L，泵入2000L反應釜在壓力0.25Mpa，保溫4小時，稀釋劑配入Na3PO4·12H2O用量30kg(相當于PO33-摩爾數為原料鈣摩爾數的4.64％)，卸料過濾后殘渣中含WO30.82％，鎢分解率為97.97％。
權利要求
1.常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法，沿用現行常壓堿煮流程，其特征在于包括以下步驟a).根據鎢礦物原料中鈣與二氧化硅的含量，向其中加入添加劑二氧化硅或石英砂；b).將上述混合料一起加入球磨機中細磨，直至混合料的粒度小于43μm占96％以上，再移入堿煮反應釜內；c).向反應釜中加入1.7-3.5倍理論量的NaOH水溶液與上述混合料進行反應，反應釜內的控制壓力為0.15-0.25Mpa，溫度110℃-130℃，保溫時間2-4小時；d).保溫結束后卸料至預先配制好的與物料體積比為1-2的磷酸鹽溶液中稀釋，接著固一液分離，經過濾洗滌后的反應產物鎢酸鈉溶液進入系統，完成分解過程。
2.根據權利要求1所述的方法，其中反應釜內的控制壓力為0.2-0.23Mpa，溫度為120℃-125℃，保溫時間2-2.5小時。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述的高鈣鎢礦物為WO320-76％、Ca0.2-20％的黑鎢礦、白鎢礦及黑白鎢混合礦。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述添加劑二氧化硅總量為原料中二氧化硅含量與加入添加劑石英砂所含二氧化硅量之和。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述的添加劑石英砂為SiO2＞90％的天然礦石；添加劑二氧化硅用量的摩爾數為原料中鈣含量摩爾數的30％-50％。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述添加劑磷酸鹽為Na3PO4·12H2O或Na2HPO4或NaH2PO4，用量的摩爾濃度為原料中鈣含量摩爾數的4％-9％。
7.根據權利要求1所述的方法，其中向反應釜中加入的氫氧化鈉水溶液的濃度為9-13mlo/L的NaOH水溶液。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于該方法也適用于Ca＜5％的低鈣鎢礦的分解。
全文摘要
本發明涉及一種常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法,屬于鎢化工冶金領域,該方法沿用現行常壓堿煮流程,在鎢礦物細磨過程加入添加劑二氧化硅,在NaOH分解后加入添加劑磷酸鹽,并改變傳統堿煮法工藝條件,使鎢分解率達98%以上。本發明的方法改變了傳統堿煮法原料要求Ca<5%的限制,對于含量WO
文檔編號C22B3/00GK1380429SQ0210050
公開日2002年11月20日 申請日期2002年1月29日 優先權日2002年1月29日
發明者潘恩樹, 夏慶林 申請人:潘恩樹