一种两步酸分解法提取钨的方法转让专利
申请号 : CN202010767997.9
文献号 : CN111893326B
文献日 : 2021-07-20
发明人 : 陈星宇 , 刘旭恒 , 赵中伟 , 李江涛 , 何利华 , 孙丰龙
申请人 : 中南大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种两步酸分解法提取钨的方法,其特征在于,包括以下步骤:+
S1、采用第一酸控制H浓度为0.1 4.0mol/L分解钨矿或者粗钨酸钠溶液得到粗钨酸;其~
中,酸分解过程中加入聚乙二醇;所述聚乙二醇的加入量为钨的含量的0.1% 5%;
~
S2、用氨水或者碳酸铵溶液溶解所述粗钨酸得到粗钨酸铵溶液,之后加入第二酸或者通入CO2进行酸分解,分离得到钨酸和铵盐溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S1中,采用所述第一酸在50 100摄~
氏度下分解钨矿或者粗钨酸钠溶液30min 4hours得到所述粗钨酸。
~
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S2中,用浓度为1.0 5.0mol/L的所~
述氨水或者所述碳酸铵溶液在50 100摄氏度下溶解所述粗钨酸30min 4hours得到所述粗~ ~
钨酸铵溶液。
+
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S2中,加入所述第二酸控制H 浓度为
0.1 4.0mol/L,并在50 100摄氏度下进行酸分解30min 4hours,分离得到所述钨酸和所述~ ~ ~
铵盐溶液。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S2之后还包括:若所述铵盐溶液为硫酸铵,加入石灰后过滤得到氨水;若所述铵盐溶液为碳酸氢铵溶液,将所述碳酸氢铵溶液加热后得到碳酸铵溶液,并将所述碳酸铵溶液返回用于溶解钨酸;或者,将所述铵盐溶液蒸发结晶提纯制得铵肥。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S2之后还包括:将步骤S2制得的所述钨酸再次用氨水溶解,得到钨酸铵溶液,将所述钨酸铵溶液蒸发结晶得到APT和结晶母液。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括将所述结晶母液用第三酸在50 100~
+
摄氏度下控制H 浓度0.1 4mol/L进一步分解30min 4hours得到钨酸和铵盐溶液;所述第三~ ~
酸为盐酸,硫酸或者硝酸。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一酸或者所述第二酸为盐酸,硫酸或者硝酸。
说明书 :
一种两步酸分解法提取钨的方法
技术领域
背景技术
入到浸出液。与此同时,钨矿中伴生的对生产合格钨产品有害的杂质磷砷硅钼也会进入到
溶液中。因此,得到的实际上是一个粗钨酸钠溶液,其中还含有部分未消耗的钠碱。为了生
产合格的钨制品,必须要从浸出液中将钨提取出来。目前工业上,从粗钨酸钠溶液中提取钨
的最主要方法就是离子交换工艺。当采用离子交换工艺提取钨时,为了达到高效提取的目
的,需要加入大量的水将浸出液稀释,使浸出液中WO3的浓度从超过100g/L降至20g/L左右。
然后经过离子交换树脂时,只有钨能被吸附,因此提取钨的效率很高。而未被树脂吸附的杂
质磷砷硅还有碱则进入到交后液中。由于浸出液被大量稀释,所以产生的交后液体积相较
于浸出液由于浸出液被大量稀释,所以产生的交后液体积相较于浸出液成倍增加。于此同
时,有毒元素砷以及未消耗的碱也被成倍稀释,导致其难以处理和回收利用。后续为了生产
APT,还需要用到铵和氨水。因此,产生的大量交后液也会含有低浓度氨氮。虽然离子交换工
艺具有能除杂和转型的优点,但是产生大量有害含氨氮的废水,这对钨的清洁生成造成严
重阻碍。为了能清洁高效的从粗钨酸钠溶液中提取钨。有报道采用对粗钨酸钠溶液直接进
行酸分解。经过酸分解以后,溶液中的钨转变成固体钨酸,而磷砷硅杂质则形成杂多酸留在
溶液中,实现钨与磷砷硅杂质的分离。这个方法不用对浸出液进行加水稀释,就能将钨提
取,产生的废水量将会极大降低。但是该方法存在以下就几个问题:(1)当溶液中磷砷硅杂
质含量较高时,会造成钨的沉淀率降低,影响钨回收率。(2)由于浸出液含有大量的钠离子
(钨酸钠和氢氧化钠或者碳酸钠),在采用酸分解时,这些钠离子依然会留在溶液中。而酸分
解形成的钨酸属于新生成的物质,化学活性较高,能强烈吸附钠离子。因此通过酸分解得到
的钨酸钠含量很高,通过洗涤也难以将钠离子去除。实践中发现,通过多次洗涤后钨酸中钠
含量依然有1%。这种钠含量高的钨酸用氨水溶解得到钨酸铵溶液,经蒸发结晶无法制得的
合格的APT产品。
的损失。同样酸分解得到的粗钨酸属于新生态的物质,能强烈吸附金属杂质离子。通过洗涤
液无法将其除去。这样的粗钨酸经氨水溶解制得的钨酸铵溶液同样无法获得合格的APT产
品。
发明内容
5%;
液。
为碳酸氢铵溶液,将所述碳酸氢铵溶液加热后得到碳酸铵溶液,并将所述碳酸铵溶液返回
用于溶解钨酸;或者,将所述铵盐溶液蒸发结晶提纯制得铵肥。
醇;聚乙二醇能够减少酸溶解过程中的钨的损失;当溶液中存在磷砷硅时,钨会形成可溶性
的杂多酸,加入聚乙二醇可以使钨形成沉淀而不会进入到溶液中,从而降低钨的溶损,之后
用氨水或者碳酸铵溶液溶解步骤S1得到的粗钨酸得到粗钨酸铵溶液,同时能将一些金属阳
离子以氢氧化物的沉淀形式除去,之后加入第二酸或者通入CO2进行酸分解,将溶液的pH值
降低,使钨能够以钨酸形式沉淀,分离得到钨酸和铵盐溶液,从而能够提高从钨矿或者粗钨
酸钠溶液中获取钨的转化率。
具体实施方式
本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发
明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
盐酸,硫酸或者硝酸;聚乙二醇加入量为钨含量的0.1%~5%;
酸30min~4hours得到粗钨酸铵溶液;之后加入第二酸或者通入CO2控制H 浓度为0.1~
4.0mol/L,并在50~100℃下进行酸分解30min~4hours,分离得到钨酸和铵盐溶液;将钨酸
转变成可溶的钨酸铵溶液,同时能将一些金属阳离子以氢氧化物的沉淀形式除去,所述第
二酸优选为盐酸,硫酸或者硝酸;
溶液为碳酸氢铵溶液,将所述碳酸氢铵溶液加热后得到碳酸铵溶液,并将所述碳酸铵溶液
返回用于溶解钨酸;或者,将所述铵盐溶液蒸发结晶提纯制得铵肥;
+
制H浓度0.1~4mol/L进一步分解30min~4hours得到钨酸和铵盐溶液;所述第三酸优选为
盐酸,硫酸或者硝酸;
量5%的聚乙二醇。钨酸的转化率为99.5%;
之后加入盐酸控制H浓度为2.0mol/L,并在50℃下进行酸分解,分离得到钨酸和氯化铵溶
液;其中,钨酸的转化率为99.8%;
蒸发结晶得到APT和结晶母液;进一步地,将所述结晶母液用盐酸在100℃下控制H 浓度
0.1mol/L进一步分解3hours得到钨酸和氯化铵溶液。
聚乙二醇;钨酸的转化率为99.6%;
铵溶液,之后加入硫酸控制H浓度为4mol/L,并在50℃下进行酸分解,分离得到钨酸和硫酸
铵溶液;其中,钨酸的转化率为99.7%;
溶液蒸发结晶得到APT和结晶母液;进一步地,将所述结晶母液用硫酸在65℃下控制H 浓度
0.5mol/L进一步分解4hours得到钨酸和硫酸铵溶液。
钨酸的转化率为99.2%;
酸铵溶液,之后加入硝酸进行酸分解控制H浓度为0.1mol/L,分离得到钨酸和硝酸铵溶液;
其中,钨酸的转化率为99.6%;
二醇;钨酸的转化率为99.5%;
铵溶液,之后通入CO2控制H浓度为4.0mol/L,并在90℃下进行酸分解,分离得到钨酸和碳酸
氢铵溶液;其中,钨酸的转化率为99.8%;
低于实施例1‑4的转化率;
之后加入盐酸控制H浓度为2.0mol/L,并在50℃下进行酸分解,分离得到钨酸和氯化铵溶
液;其中,钨酸的转化率为99.8%;
蒸发结晶得到APT和结晶母液;进一步地,将所述结晶母液用盐酸在100℃下控制H 浓度
0.1mol/L进一步分解3hours得到钨酸和氯化铵溶液。
体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意
的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然
而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。