专利名称：白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法的制作方法
技术领域：
本发明涉及钨冶金领域，特别是用NaOH分解钨冶金原料从中提取钨。
所指的钨冶金原料包括含WO365％～78％的白钨精矿和人造白钨、含WO365％～78％以CaWO4形态存在的WO3占总WO3量的0.5％-99％的黑白钨混合精矿、以及WO3品位为15％～65％以CaWO4形态存在的WO3占总WO3量的0.5％-99％的各种钨中矿(或钨细泥)。为从上述物料中提取钨，我国专利85100350.8提出了机械活化(热球磨)碱分解法，即在热磨反应器中用NaOH分解的方法，其特征是在特制的热磨反应器内将矿物与NaOH作用，其反应如下[或Mn(OH)2](1)(2)在热磨反应器中，充分利用了磨矿过程对矿物的机械活化作用、对矿粒表面生成物膜的剥离作用和对矿粒的破碎作用，从而大大改善了分解过程的动力学条件，也在一定程度上改善了其热力学条件，因而使各种钨矿物都能在不太高的碱用量下得到有效的分解。这种方法不足之处在于其设备需专门设计加工，结构较复杂，操作繁锁，磨损严重，维修率高，成本高，占地面积大，设备大型化难度较大。
本发明的目的是提供一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法，直接在当前冶金化工领域广为采用的简单设备—高压釜内创造必要的热力学和动力学条件以及防止逆反应的条件，从而实现既能使上述各种钨矿物原料都得到有效地分解，又能达到设备简单，易于操作，易于维修，成本低，占地面积小的目的。
本发明的技术方案是将钨冶金原料预磨至全部小于74μm与水和NaOH一道加入压煮器，过程中控制矿∶水为1∶0.8～1.2,NaOH用量视不同矿种(矿的含钙量及品位)和矿∶水比值而异，为理论量的2.0～5.0倍，相应的NaOH起始浓度为380～630g/l；控制温度为150℃～180℃，则各种钨矿按反应(1)、(2)被分解，保温1～3小时后过滤，同时加入PO43-(以Na3PO4·12H2O形态或Na2HPO4、NaH2PO4形态)或NaF、Na2CO3作为逆反应的抑制剂，其用量视抑制剂种类而异。一般对钨精矿而言，分解率达98.5％～99.0％；对钨中矿而言达97.0％～98.5％。
对钨精矿而言，NaOH用量为理论量的2.0～2.6倍；对钨中矿而言，NaOH用量为理论量的2.5～5.0倍。
加入PO43-作为逆反应抑制剂时，其摩尔数为原料中钙摩尔数的3.0％～7.0％。
加入NaF或Na2CO3作为逆反应抑制剂时，其摩尔数为原料中钙摩尔数的20％±5％。
由于采用了上述方案，因而本发明相对于机械活化(热球磨)碱分解而言，具有如下优点(一)所用设备为当前冶金化工领域中广泛使用的标准设备，其结构简单，易于加工制造；(二)造价低，按同样生产能力计，其造价仅为热磨反应器的1/3左右；(三)使用寿命长，超过热磨反应器的4-8倍；(四)易于大型化，大型的压煮器在相关领域中已广为应用；(五)设备占地面积小；(六)易于操作，维修容易；(七)成本低，生产能力大，生产效率高。
下面根据实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1．白钨精矿含WO366.3％、Ca13.8％。矿重1kg，预磨至全部小于74μm，加入水1.0kg,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.6倍，逆反应抑制剂Na3PO4·12H2O用量45g(相当于PO43-的摩尔数为钙摩尔数的3.5％)，保温温度为150℃，保温时间2h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为3.5％，相当于分解率为97.9％。
实施例2．白钨精矿含WO366.3％、Ca13.8％。矿重1kg，预磨至全部小于74μm，加入水1.0kg,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.5倍，逆反应抑制剂Na2CO3用量72g(相当于CO32-的摩尔数为原料中钙摩尔数的20％)，保温温度为170℃，保温时间3h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为4.1％，相当于分解率为97.52％。
实施例3．白钨精矿含WO366.3％、Ca13.8％。矿重1kg，预磨至全部小于74μm，加入固碱与液碱的混合碱使矿∶水为1∶1,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.5倍，逆反应抑制剂为NaH2PO4,PO43-的摩尔数为钙摩尔数的7％，保温温度为170℃，保温时间1h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为1.5％，相当于分解率为99.1％。
实施例4．白钨精矿含WO366.3％、Ca13.8％。矿重1kg，预磨至全部小于74μm，加入固碱与液碱的混合碱使矿∶水为1∶1.2,NaOH用量相当于按反应(2)计算的理论量的2.6倍，逆反应抑制剂为NaF，其摩尔数为钙摩尔数的20％，保温温度为170℃，保温时间2h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为3.2％，相当于分解率为98.1％。
实施例5．黑钨与白钨的混合精矿含WO365.7％(其中白钨矿与黑钨矿大体各占1/2)、Ca8％。矿重1kg，预磨至全部小于74μm，加入水0.8kg，NaOH用量相当于按反应(1)或反应(2)计算的理论量的2.0倍，逆反应抑制剂为Na2HPO4,PO43-的摩尔数为钙摩尔数的3.0％，保温温度为170℃，保温时间3h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为1.8％，相当于分解率为98.9％。
实施例6．黑钨与白钨的混合中矿含WO355.2％(其中白钨矿与黑钨矿大体各占1/2)、Ca6.3％。矿重1kg预磨至全部小于74μm，控制矿∶水为1∶1,NaOH用量相当于按反应(1)或反应(2)计算的理论量的2.8倍，逆反应抑制剂Na3PO4·12H2O用量30g(相当于PO43-的摩尔数为钙摩尔数的5.2％)，保温温度为160℃，保温时间1.5h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为1.0％，相当于分解率为99.2％。
实施例7．难选白钨中矿含WO325.3％、Ca11％。矿重1kg，预磨至全部小于74μm，控制矿∶水为1∶1.2,NaOH用量相当于按反应(1)或反应(2)计算的理论量的5倍，逆反应抑制剂为Na3PO4·12H2O，其用量为PO43-的摩尔数等于钙摩尔数的3％，保温温度为150℃，保温时间2h，卸料过滤后所得残渣含不溶WO3为0.9％，相当于分解率为97.3％。
权利要求
1．一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解方法，其特征在于将粒度小于74μm的钨精矿或钨中矿与NaOH混合，控制矿∶水为1∶0.8～1.2,NaOH用量为理论量的2.0～5.0倍，温度为150℃～180℃，在高压釜中反应1～3小时，同时加入摩尔数为原料中钙摩尔数3.0％～7.0％的PO43-或为原料中钙摩尔数20％±5％的NaF或为原料中钙摩尔数20％±5％的Na2CO3作为逆反应的抑制剂。
2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于对钨精矿而言，NaOH用量为理论量的2.0～2.6倍。
3．根据权利要求1所述的方法，其特征在于对钨中矿而言，NaOH用量为理论量的2.5～5.0倍。
4．根据权利要求1的方法，其特征在于所述PO43-抑制剂为Na3PO4·12H2O或Na2HPO4或NaH2PO4。
全文摘要
本发明公开了一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法。即将粒度小于74μm的白钨矿及黑白钨混合矿与NaOH、水混合置于高压釜内压煮1－3小时,同时加入逆反应抑制剂。本发明不仅使矿物分解率达到97%－99%,而且其设备为当前冶金化工领域中广泛使用的标准设备,其结构简单,易于加工制造;造价低,使用寿命长;易于大型化;设备占地面积小;易于操作,维修容易;成本低,生产能力大,生产效率高。
文档编号C22B3/00GK1307140SQ00113250
公开日2001年8月8日 申请日期2000年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者李洪桂, 刘茂盛, 李运姣, 孙培梅, 苏鹏抟, 赵中伟 申请人:中南工业大学