硫酸-磷酸分解法处理白钨矿

目前我国钨冶炼主要消耗的资源是黑钨矿，而黑钨资源基础储量将在数年内消耗殆尽，加上新发现的钨资源也大多是复杂白钨资源，已经呈现出白钨矿占绝对优势的局面。因此，开发白钨资源来代替黑钨 是我国钨业可持续发展的战略性选则。

但是，目前国内还没有形成专门的白钨矿处理工艺，主要是延用黑钨矿 NaOH压煮的处理技术来处理白钨矿(该工艺产量占80％以上)。该工艺在高碱浓度，高碱用量，高温高压的强化条件下使得白钨矿得以有效分解，渣含WO₃可降到1‑3％。这也造成了该工艺能耗大，生产成本高，后续工序废水排放量大等缺点，不符合我国节能减排、低碳经济的发展要求。

酸分解法主要用盐酸来处理白钨精矿，热力学研究表明其反应趋势很高。但盐酸的酸腐蚀和挥发问题严重，工作环境恶劣，最终大量的剩余盐酸母液经石灰中和成CaCl2溶液而排放，目前国内已弃置不用。

为了化解盐酸腐蚀和挥发问题，有学者曾考虑采用硫酸来替代盐酸，以实现钨的络合浸出。但是在大量硫酸存在时，溶液对硫酸钙的过饱和度极大，往往导致石膏迅速成核形成大量细密结晶而造成了包裹，使得分解效果不理想。为此，有学者开发了一种硫酸-磷酸分解法处理白钨矿的工艺，其主要内容包括：

配制P₂O₅质量浓度为5％～35％的磷酸溶液，加入硫酸并控制SO₄^2‑,浓度在0.10g/ml～0.40g/ml，升温至70～100℃后，将白钨矿加入到该溶液中进行反应，液固比为3∶1‑8∶1ml/g，反应时间为1～6h，反应结束后 过滤所得的滤液经碱性离子交换、碱性溶剂萃取或铵盐沉淀法提取钨。

所述的白钨矿含WO₃质量百分比为10％～75％，粒度不大于100目。提取钨后的母液补入硫酸和磷酸再返回浸出。

由于磷酸可络合钙离子，导致硫酸钙的溶解度随着溶液中磷酸浓度的增加而逐步上升，大约在P2O5为20％左右达到最大(80℃时，为无磷酸存在时的5‑7 倍。即便P₂O₅升高到40％左右，溶解度也仍可达无磷酸存在时的3‑5倍)。因此， 适当的高浓度磷酸有利于降低钨矿分解时硫酸钙的过饱和度，也就有可能降低硫酸钙的自发成核速率，从而同样起到促进形成粗大晶体的作用；而且高浓度 的磷酸还有利于可溶性的磷钨杂多酸的形成，避免钨酸沉淀的包裹作用；另外磷酸的腐蚀性较低，也没有像盐酸那样的挥发问题。

所处理的白钨矿杂质磷含量没有严格要求，白钨矿选矿过程中不必再设专门除磷工序，节约了除磷试剂成本及钨的损失，在反应结束后，钨进入到滤液中，只需要经离子交换、溶剂萃取或铵盐沉淀法等简单的后处理方式提取，简化了操作，降低了成本，而且其分解 率可达98％以上。

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