苏打热解白钨精矿制取钨酸钠

自然界中已发现的钨矿物有20多种,但具有工业研究价值的钨矿物仅有黑钨矿和白钨矿。白钨精矿外形为粒状石块,白色带黄,有脂肪光泽。橙色,双锥状晶体,晶体硕大,且尖端呈透明深橙色。加热或经紫外线照射,略呈紫色。是炼钨的主要原料。采用传统工业生产技术处理白钨矿,需要采用高碱量、高温、高压浸出技术才能达到较好的分解率。同时得到的浸出液中含有大量的碱盐、杂质离子。需要结合各种净化处理技术,去除杂质元素,由此而产生了大量的含盐工业废水。另外,由于浸出液中还含有过量的碱,还需要对其进行回收处理。因此,改良现有的生产工艺势在必行。
 
基于此种现状,以白钨精矿为原料,采用干法球磨机械活化一焙烧一造渣高温熔融分相的火法冶金手段能有效分解白钨精矿,实现钨与脉石杂质的有效分离,最终得到较纯净的钨酸钠产品。实验方法总共分3步:
1. 苏打热解白钨精矿直接高温熔炼
结果表明,白钨矿与苏打直接高温熔炼制取钨酸钠是不可取的。热重分析表明,苏打分解白钨矿的适宜温度区间为:590℃~850℃,综合考虑,苏打与白钨矿发生反应的温度应在865℃以下,而熔炼造渣温度应在1000℃以上,需要将分解反应和熔炼造渣过程分开进行。
2. 苏打焙烧分解白钨精矿:
结果表明,添加石英对分解反应产生了不利影响。在焙烧温度595℃,焙烧时间2h,碱量为理论量的2.3倍的条件下,白钨精矿的分解率能达到93.79%。针对分解不太理想的焙烧结果,还可进行机械活化提高白钨矿分解率,采用湿法和干法球磨活化强化分解白钨精矿。
3. 苏打焙烧后熔炼分相实验
不加造渣剂高温熔炼,仅仅通过提高温度(1100℃提高至1500℃),熔体难以分相。加造渣剂高温熔炼,降低造渣剂配比中CaO的含量及提高温度,均能够改善熔渣物性,使熔渣与钨酸钠分离更加完全。
 
钨酸钠熔炼时间        熔炼温度
 
综上所述,采用干磨活化一焙烧一造渣高温熔炼工艺,不仅可以实现白钨精矿的有效分解,使其分解率达到98%以上,而且还可以有效地分离钨与脉石,去除杂质磷和硅,得到较纯净的钨酸钠产品。钼在分解与熔炼过程中不能与钨实现分离。获得的钨酸钠固体经过水溶,可得到较纯净的钨酸钠溶液。水溶渣可再返回焙烧与熔炼。
 
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