钨锡难选矿分离指南

我国是世界最大的产钨国和主要产锡国,云南滇南和滇西是钨锡矿的主产地,每年数以千吨计的钨锡共生矿难于用一般的重选、浮选或磁选的方法使其分离富集。长期以来,钨作为杂质混入锡精矿中,不但炼锡时白白浪费掉,而且影响炼锡的成本和锡产品的质量;而锡作为杂质进入钨产品,即使量很微,对钨产品的质量影响也很大。

为达到钨锡矿分离目的,以钨锡难选共生矿为原料,将钨锡转化为可溶性结构,再控制不同条件,将其分别转入溶液使之得以分离,然后分别深入转化为仲钨酸铵和二氧化锡,该方法具体如下:

钨锡难选矿分离图片

(1)、当矿料粒度为-200目≥95%时,在微沸的状态下(90-95℃),用浓度为15-18%(固液比为1∶3)的硝酸为酸解剂,低浓度控制氧化,使硝酸还原产物为NH3,避免产生过多的氮氧化物,造成污染危害,足够而经济的反应时间为2.5小时,此时,钨的分解转化率大于97%。

(2)、由于为增快反应速度而进行的加热,少量的硝酸分解产生氮氧化物是难以避免的,以及硝酸对某些脉石作用可能产生氮氧化物,为此,用氨水喷射回收氮氧化物为NH4NO3

(3)、以廉价碳酸轻氨作沉析转化剂把转化钨时进入溶液的金属离子沉淀回收,NO-3及过量残余HNO3则全部转化为NH4NO3,消除了废液污染,

(4)、经酸解转化产出的粗钨酸及锡石混合料用氨水溶解,使钨呈钨酸铵进入溶液,与锡石及不溶性杂质分离。

(5)、采用大孔型强碱凝胶树脂离交净化,作为产品净化的树脂牌号为201×7,试液浓度为40-45(WO3g/l),作为母液回收的树脂牌号为D296,试液浓度为15-20(WO3g/l)。产品净化中用氨水和氯化氨作解吸剂,再经浓缩、结晶制得高纯度的仲钨酸铵,母液回收进入下一步流程。

(6)、亚锡稳固体的制备:浸钨后的锡渣与按选定粒度干磨后的褐煤及稳定剂混合后,在具有水 排气孔的特制电加热炉及薄型坩埚中进行还原稳固。工艺条件为,锡渣∶褐煤=1∶0.2,锡渣∶稳定剂=1∶0.04;还原温度为800±50℃;还原时间为1小时。在该条件下,亚锡转化稳固率≥97%。

(7)、亚锡的硫酸浸出:为了锡渣中的残留钨不进入溶液,采用酸法浸出锡,而为下一步液相氧化制取二氧化锡的方便,选择硫酸作浸出剂。硫酸浓度为7克分子浓度,硫酸用量为:固∶液(7克分子浓度)=1∶2,浸出反应温度为恒沸点,浸出时间为一小时,在此条件下,亚锡浸出率大于98%。

(8)、硫酸浸出亚锡后所得到的SnSO4-H2SO4体系是不稳定的,会自发析出水合二氧化锡,因此,用加入液相氧化剂及调整酸度的方法以促进氧化锡的沉析完全,加入相应抑制剂使裹析出来的杂质不影响二氧化锡产品的质量。所选择的沉锡脱杂条件的因素主次为:体系的硫酸含量(A)、液相氧化剂用量(B)、杂质抑制剂用量(C)、反应温度(D),并且添加调整硫酸至体系硫酸含量为0.9mol/l,液相氧化剂用量为,锡∶氧化剂=1∶0.6,抑制剂用量为,锡∶抑制剂=1∶0.01,反应在常温下进行,氧化沉锡率大于96%。

(9)、所得到的水合二氧化锡先低温脱去表面水干燥,然后,为使调酸过程中提前“裹析”的(SnO)3•2H2O和Sn(OH)2得以彻底二次氧化,全部转为二氧化锡,对干燥的物料进行粉碎至-100目≥95%,以增大二次氧化的表面积,然后在特制的双层逆向长型箱式电阻炉中先于600℃(前半部)停留15分钟,进行中温锻烧彻底脱水,物料由白色变为灰色,即物料已彻底脱水,“裹析”的(SnO)3•2H2O和Sn(OH)2转化呈SnO的灰褐色,

为使此部分SnO能充分氧化为二氧化锡,将物料推至电炉中部高温区二次强制氧化(必要时调入一定量空气),视色度深浅而决定灼烧的温度和时间,温度以850℃为宜,时间10-20分钟。氧化完全的目视标准为,灰白色全部转化 为白色,即得到合格的二氧化锡产品。

本方法的优点在于:(1)、用硝酸转化、氨浸出分离处理钨锡难选共生矿,能使钨完全地进入溶液而实现与锡分离,保证了高氧化态锡石的稳定性,使其不进入钨相而得以彻底分离;(2)、用大孔强碱季胺型凝胶树脂净化和回收钨,具有良好的工业效果;(3)、亚锡还原稳固与SnSO4-H2SO4体系的液相氧化制取二氧化锡两项新技术配合,不仅实现了浸钨后的锡矿渣的打开与残留钨的彻底分离,而且得到了高质量的二氧化锡产品,避免了精锡硝酸氧化法制取二氧化锡过程中的氮氧化物的严重污染。

 

 

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