一种分解白钨矿的方法
【专利摘要】一种分解白钨矿的方法，采用一定浓度的盐酸和一定比例的磷酸进行络合分解，分解后钨以杂多酸形式直接进入分解溶液中；过滤得到滤液后，采用N235萃取滤液中的磷钨杂多酸；萃取分离后，负载有机相用NaOH进行反萃，萃余液加入硫酸沉钙，过滤得到盐酸循环使用；反萃有机相循环使用，反萃液经酸化调pH后蒸发结晶即可得到磷钨酸钠晶体。本发明的优点在于改变了传统的白钨矿单一酸分解思路，采用盐酸、磷酸络合分解白钨矿，提高了钨的浸出率；采用萃取法处理白钨矿分解液，提高了钨的浓度，减小了钨冶炼过程的用水量，有利于实现整个过程的水循环；采用硫酸沉钙实现了分解试剂的再生，大大降低了生产成本；制备的磷钨杂多酸盐用途非常广泛。
【专利说明】一种分解白钨矿的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及湿法冶金领域中稀有高熔点钨的提取，特别涉及一种分解白钨矿的方法。
【背景技术】[0002]我国已探明的白鹤精矿储量为100万吨,黑鹤精矿仅约20万吨。因白鹤矿石具有组分复杂、品位低、与其他金属伴生、不易开发利用等特点，目前我国的钨冶炼生产行业是以黑鹤矿物原料为王，黑鹤矿储量已日趋枯竭。随着鹤矿物黑鹤矿的日M贫化，鹤冶炼中用白钨矿代替黑钨矿迫在眉睫且意义重大。
[0003]然而现有技术中，直接用盐酸分解白钨矿，在分解过程中，在白钨矿颗粒的表面会有一层钨酸水合物薄膜生成，导致反应剂HCl向反应界面的扩散受阻，这样就大大减缓了反应的速度。
[0004]采用稀氨水反萃负载有机相时，发现会有沉淀产生，分相极其困难。
【发明内容】
[0005]为解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种分解白钨矿的方法，能循环利用酸和有机相，使得整个冶炼过程的水实现闭路循环，降低生产成本，提升经济效益。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案为:
[0007]一种分解白钨矿的方法:球磨白钨矿粒度为300目~150目，加入的盐酸浓度为Imol / L~2mol / L，磷酸用量(按钨与磷酸根的质量比)队/ mp()43_为1.5:1~5:1，升温至40°C~100°C后，将白钨矿加入到该溶液中进行反应，搅拌速度为500r / min~950r /min,液固比为5:1~10 反应时间为Ih~3h,反应结束后过滤,并用含N235的有机相萃取滤液，得磷钨杂多酸。
[0008]盐酸和磷酸络合浸出白钨矿，其主要化学反应方程式为:
[0009]12CaW04+24HCl+H3P04 = 12CaCl2+12H20+H3 [PW12O40]
[0010]所述含N235有机相的体积配比为10%~20%的N235、20%正辛醇、60%~70%的煤油，相比为1:0.5~1:2，经过5min~15min的混合时间,对滤液萃取。
[0011]用N235萃取白钨矿分解液时，萃合物中的磷不是以磷酸根形态被N235萃取，而是以磷钨杂多酸原子团被有机相萃取，N235萃取磷钨杂多酸的反应基理可以表示为:
[0012]3R3N+H3PW12040 — (R3NH)3PW12O40
[0013]加入硫酸对萃余液沉钙，过滤后得到的盐酸和磷酸返还分解白钨矿，使得酸可以循环使用，减少了成本，同时生成了石膏。
[0014]米用相比为1:1~1:3, lmol/L~2.5mol / L NaOH溶液进行反萃,经过5min~20min混合，得磷钨杂多酸钠。分相后，有机相返还继续萃取，有机相的循环使用大大减少了成本。
[0015]相对于现有技术，本发明的优点是:[0016]1、能高效的分解白钨矿，特别是含磷较高的白钨矿，络合分解时，钨的浸出率高达99.6%。
[0017]2、白钨矿分解后不需要再加入酸，直接用N235萃取，这样简化了步骤，降低了成本，同时也提高了钨的浓度，减小了钨冶炼过程的用水量，有利于实现整个过程的水循环。
[0018]3、采用硫酸沉钙实现了分解试剂盐酸的再生，大大降低了生产成本，同时生成的石膏也可以带来经济效应。
[0019]4、制备的磷钨杂多酸盐用途非常广泛，可用作催化剂、抗病毒抗癌、无机离子交换剂、分析试剂等。
[0020]5、整个工艺过程实现了水的闭路循环，萃取设备简单，操作方便，易于实现工业化。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明:
[0022]称取IOg粒度等级为(+300目，-250目)的白钨矿，分别加入2mol *L_1盐酸IOOmL和相同用量的磷酸mw / mp。广=3:1，分解温度为90°C，分解时间为2.5h，搅拌速度为900转/分钟，钨矿浸出率为99.6%。再用体积配比为12% N235、20%正辛醇、68%煤油作有机相对钨分解液进行萃取，相比为1: 1，混合时间5min，钨的萃取率可达99.90%。用50ml与1.5mol/L NaOH溶液按相比1:1，反萃率可达98%。反萃有机相循环使用，反萃后液水浴加热到40°C，再滴加盐酸将溶液酸化至pH为7.2，蒸发结晶获得钨磷杂多酸钠，钨磷杂多酸钠可用作催化剂、抗病毒抗癌、无机离子交换剂、分析试剂等。采用1.2倍理论用量的硫酸进行沉钙，可同时获得石膏与HC1，`再过滤分离石膏，所得石膏纯度很高，可用作成模石膏，余下HCl可做分解试剂循环使用，盐酸的再生率可达93.5%。整个工艺流程中，钨的总损失率为2.49%。
[0023]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种分解白钨矿的方法，其特征在于:球磨白钨矿粒度为300目~150目，加入的盐酸浓度为lm0l/L2m0l / L，磷酸用量，按钨与磷酸根的质量比为:mw/mp()43_为1.5:1~5:1，升温至40°C~100°C后，将白钨矿加入到该溶液中进行反应，搅拌速度为500r/min~950r / min，液固比为5:1~10:1，反应时间为Ih~3h，反应结束后过滤，并用含N235的有机相萃取滤液。
2.根据权利要求1所述的分解白钨矿的方法，其特征在于:所述含N235有机相的体积配比为10%~20%的N235、20%正辛醇、60%~70%的煤油，相比为1:0.5~1:2，经过5min~15min的混合时间,对滤液萃取。
3.根据权利要求1所述的分解白钨矿的方法，其特征在于:加入硫酸对萃余液沉钙，得石膏，过滤后得到的盐酸和磷酸返还分解白钨矿。
4.根据权利要求2所述的分解白钨矿的方法，其特征在于:萃取结束后，采用相比为1:1~1:3, Imol / L~2.5mol / L NaOH溶液进行反萃，经过5min~20min混合。
5.根据权利要求4所述的分解白钨矿的方法，其特征在于:反萃后的有机相返回循环萃取磷钨杂多酸。
6.根据权利要求4所述的分解白钨矿的方法，其特征在于:将反萃液水浴加热到40°C，再滴加盐酸将溶液酸化 至PH为7.2，通过蒸发结晶得钨磷杂多酸钠。
【文档编号】C22B3/26GK103805793SQ201310414618
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】杨幼明, 谢芳浩, 聂华平, 叶信宇, 郭名亮, 刘小平, 郭华彬, 蔡忠东 申请人:江西理工大学, 江西耀升钨业股份有限公司