一种连续分解白钨矿的方法
【专利摘要】本发明涉及一种连续分解白钨矿的方法，包括如下步骤：1)将白钨矿与母液连续加入反应1区，充分搅拌混合，所得浆料进入反应2区；2)向反应2区中连续补加磷酸，充分搅拌混合，所得浆料进入反应3区；3)向反应3区中连续补加硫酸，充分搅拌混合，所得浆料以此进入反应4区、反应5区、反应6区；4)在反应6区中浆料进行分流，一部分浆料回流至反应1区，另一部分浆料进入反应7区；5)将反应7区中所得浆料过滤，浸出液提钨，所得母液返回反应1区继续与白钨矿混合。采用本发明所述方法可避免白钨矿浸出条件的波动，简化了操作，改善了效果，从而实现了大规模稳定生产。
【专利说明】一种连续分解白钨矿的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种连续浸出白钨矿的方法，属于湿法冶金【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 中国的钨资源储量世界第一，其中白钨矿占钨资源储量2/3以上。开发高效的白 钨矿冶炼工艺就成为促进钨工业发展的关键。
[0003] ZL201010605095. 1、国际专利 PCT 申请（PCT/CN2011/001895)提出了 采用硫 酸-磷酸协同分解白钨矿的方法。其中，ZL201010605095. 1通过在混酸体系中加入白钨矿 分解提取钨，并且向提钨后母液中补入磷酸和硫酸返回浸出。
[0004] 在上述磷酸-硫酸体系分解白钨矿的过程中存在以下缺陷：（1)由于浸出采用间 断操作，生产效率低，稳定性差：在白钨矿投料时，一方面由于剧烈反应导致溶液酸度迅速 下降，特别是投料区域附近的酸度瞬间下降尤甚。另一方面剧烈反应导致溶液中硫酸钙浓 度迅速上升形成大的过饱和度。另外剧烈的反应还导致局部温度过高，影响硫酸钙的晶型 控制。这些问题在处理伴生有大量含钙脉石的低品位钨矿时更加突出，往往使浸出过程偏 离最佳工作条件，造成料浆中结块现象，使得分解效果不理想；（2)酸浓度在每一浸出周期 开始时较高，但随着反应消耗而不断下降，难以为硫酸钙结晶提供稳定的物理化学环境，进 而影响浸出。若加大反应液固比，可一定程度上稳定酸浓度，但又大幅降低了设备处理能 力；(3)为改善硫酸钙的结晶行为而加入的晶种需要专门制备，制成的晶种还要精心过滤 洗涤以免团聚而影响效果，这又使过程复杂冗长，有时还难以达到好的浸出效果。
【发明内容】
[0005] 为克服上述问题，本发明提供一种连续分解白钨矿的方法。通过采用连续浸出结 合连续补酸，避免白钨矿浸出条件的波动，并将部分浸出矿浆直接返回，一方面可以进一步 抑制波动，另一方面在稳定工作条件下返回矿浆中的石膏渣可作为晶种，简化了操作，改善 了效果，从而实现了大规模稳定生产。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 所述连续分解白钨矿的方法采用的装置，如图1、2所示，包括同轴的圆环反应区 和中心反应区；所述圆环反应区与中心反应区直径比为1:0. 3-0. 5 ;其中，所述圆环反应区 由6个区组成，在反应1区顶部设有白钨矿进口、母液进口；反应2、3区顶部分别设有补酸 进口；
[0008] 除所述圆环反应区的反应1区和反应6区外，圆环反应区的其余各区之间保持连 通，不设挡流板或溢流板，且每个区面积相同；
[0009] 反应6区与反应1区之间设有挡流板或溢流板，挡流板或溢流板的高度与装置高 度比为 0. 2-0. 45:0. 5 ;
[0010] 所述圆环反应区的反应6区底部设一通道，浸出液通过此通道进入中心反应区， 即7区；所述通道的高度与装置高度比为0. 14-0. 16:0. 5。 toon] 本发明提供一种连续分解白钨矿的方法，包括如下步骤：
[0012] 1)将白钨矿与母液连续加入反应1区，充分搅拌混合，所得浆料进入反应2区；
[0013] 2)向反应2区连续补加磷酸，充分搅拌混合，所得浆料进入反应3区；
[0014] 3)向反应3区连续补加硫酸，充分搅拌混合，所得浆料以此进入反应4区、反应5 区、反应6区；
[0015] 4)在反应6区浆料进行分流，一部分浆料回流至反应1区，另一部分浆料进入反应 7区；
[0016] 5)将反应7区中所得浆料过滤，浸出液提钨，所得母液返回反应1区继续与白钨矿 混合。
[0017] 其中，在步骤1)中，白钨矿与母液质量体积比混合比为1:1?10(kg:L)。
[0018] 其中，在步骤1)中，所述白钨矿中WO3质量百分比为10-70%，98%粒度不大于50 目。
[0019] 其中，在步骤2)中，加酸后的反应2区中，以折算成P2O5计，浓度为15%-30%，硫 酸根离子浓度为50-150g/L。
[0020] 其中，在步骤3)中，加酸后的反应3区中，以折算成P2O5计，浓度为15%-30%，硫 酸根离子浓度为50-150g/L。
[0021] 通过在反应2区、3区分别加入磷酸和硫酸，补充整个矿物分解过程中的酸耗，使 分解体系中磷酸和硫酸维持在一定浓度范围内，保证矿物的连续高效分解。
[0022] 其中，在步骤4)中，回流至反应1区的浆料质量占反应6区总浆料质量的 20% -80%。
[0023] 发明具有的有益效果如下其中，在整个连续反应中温度控制在60-KKTC，总反应 时间为1?6h ;其中各反应区的搅拌速度控制在103-107rmp，浆料流速控制在83-87L/h之 间，确保浆料充分反应的同时提高生产速度。
[0024] 本发明的有益效果如下：1、部分浆料回流到反应1区参与逆流反应，能降低钨矿 的分解酸耗，实现白钨矿的高效分解；2、回流浆料中含有生成的硫酸钙，可作为晶种来降低 硫酸钙的过饱和度；3、反应体系中酸浓度相对稳定，可以获得粗大规则的硫酸钙结晶，不但 能提高钨矿分解率，还使固液分离易于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明实施例1所述连续反应装置俯视图。
[0026] 图2为本发明实施例1所述连续反应装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0028] 本发明所述连续分解白钨矿的方法采用如下装置，如图1、2所示：
[0029] 所述装置包括同轴的圆环反应区和中心反应区；所述圆环反应区与中心反应区直 径比为1:0. 3-0. 5 ;其中，所述圆环反应区由6个区组成，在反应1区顶部设有白钨矿进口、 母液进口；反应2、3区顶部分别设有补酸进口；
[0030] 除所述圆环反应区的反应1区和反应6区外，圆环反应区的其余各区之间保持连 通，不设挡流板或溢流板，且每个区面积相同；
[0031] 反应6区与反应1区之间设有挡流板或溢流板，挡流板或溢流板的高度与装置高 度比为 0. 2-0. 45:0. 5 ;
[0032] 所述圆环反应区的反应6区底部设一通道，浸出液通过此通道进入中心反应区， 即7区；所述通道的高度与装置高度比为0. 14-0. 16:0. 5。
[0033] 实施例1连续分解白钨矿的方法
[0034] 本实施例提供一种连续分解白钨矿的方法，如图1、图2所示，包括如下步骤：
[0035] 1)将白钨矿与母液以混合比l:5(kg:L)连续加入反应1区，充分搅拌混合，所得浆 料进入反应2区；
[0036] 所述白钨矿中WO3质量百分比为32%，98%粒度不大于50目。
[0037] 2)向反应2区连续补加磷酸，充分搅拌混合，所得浆料进入反应3区；
[0038] 其中，在步骤2)加酸后的反应2区中，以折算成P2O5计，浓度为20%，硫酸根离子 浓度为l〇〇g/L ;
[0039] 3)向反应3区中连续补加硫酸，充分搅拌混合，所得浆料以此进入反应4区、反应 5区、反应6区；
[0040] 其中，在步骤3)中，加酸后的反应3区中，以折算成P2O5计，浓度为20%，硫酸根 离子浓度为l〇〇g/L ;
[0041] 4)在反应6区浆料进行分流，一部分浆料回流至反应1区，另一部分浆料进入反应 7区；
[0042] 其中，在步骤4)中，回流至反应1区的浆料质量占反应6区总浆料质量的30%。
[0043] 5)将反应7区所得浆料过滤，浸出液提钨，所得母液返回反应1区继续与白钨矿混 合。
[0044] 其中，在整个连续反应过程中温度控制在KKTC ;
[0045] 其中，各反应区的搅拌速度均为105rmp，浆液流速是85L/h。
[0046] 采用实施例1所述工艺分解白钨矿，处理时间为6小时，具体操作参数及结果如下 表1所示。
[0047] 实施例2-9
[0048] 按照实施例1的方法逆流浸出连续分解白钨矿，其中各反应区的搅拌速度控制在 103-107rmp，浆液流速控制在83-87L/h。具体操作参数及结果如表1所示。
[0049] 表1.连续反应槽分解白钨矿的具体操作及结果
[0050]
【权利要求】
1. 一种连续分解白钨矿的方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 将白钨矿与母液连续加入反应1区，充分搅拌混合，所得浆料进入反应2区； 2) 向反应2区连续补加磷酸，充分搅拌混合，所得浆料进入反应3区； 3) 向反应3区连续补加硫酸，充分搅拌混合，所得浆料以此进入反应4区、反应5区、反 应6区； 4) 在反应6区浆料进行分流，一部分浆料回流至反应1区，另一部分浆料进入反应7 区； 5) 将反应7区中所得浆料过滤，浸出液提钨，所得母液返回反应1区继续与白钨矿混 合。
2. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述白钨 矿与母液质量体积比混合比为1:1?l〇(kg:L)。
3. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述白钨 矿中W03质量百分比为10-70%，98%粒度不大于50目。
4. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，在步骤2)中，加酸后的 反应2区、3区中，以P205计浓度为15% -30%，硫酸根离子浓度为50-150g/L。
5. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，在步骤4)中，回流至反 应1区的浆料质量占反应6区总浆料质量的20% -80%。
6. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，在整个连续反应中温 度控制在60-KKTC，总反应时间为1?6h。
7. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，各反应区的搅拌速度 控制在103-107rmp，浆液流速控制在83-87L/h之间。
8. 根据权利要求1所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，所述连续分解白钨矿 的方法采用的装置包括同轴的圆环反应区和中心反应区；所述圆环反应区与中心反应区直 径比为1:0. 3-0. 5 ;其中，所述圆环反应区由6个区组成，在反应1区顶部设有白钨矿进口、 母液进口；反应2、3区顶部分别设有补酸进口。
9. 根据权利要求8所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，除所述圆环反应区的 反应1区和反应6区外，圆环反应区的其余各区之间保持连通，不设挡流板或溢流板，且每 个区面积相同； 反应6区与反应1区之间设有挡流板或溢流板，挡流板或溢流板的高度与装置高度比 为 0? 2-0. 45:0. 5。
10. 根据权利要求8所述的连续分解白钨矿的方法，其特征在于，所述圆环反应区的反 应6区底部设一通道，浸出液通过此通道进入中心反应区，即7区；所述通道的高度与装置 高度比为 0. 14-0. 16:0. 5。
【文档编号】C22B34/36GK104404249SQ201410705800
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】赵中伟, 陈星宇 申请人:中南大学