高磷含钨钼混合溶液之钨钼分离

钨是国防领域不可或缺的战略性金属,在国家军事战略储备中占据着重要地位。 鉴于资源现状,白钨代替黑钨是必然趋势。然而,我国的白钨资源禀赋较差,伴生有较多钼磷等杂质。钨钼同属元素周期表中的VIB族,由于镧系收缩的影响,钨钼性质极为相似,钼的分离成为钨冶金中亟待解决的关键问题。

目前工业上钨钼分离方法多依据钨亲氧而钼亲硫的性质,先将碱性的钨酸钠溶液用酸调至中性或弱碱性,再加入S2-或者HS-,使溶液中的钼酸根离子优先转化为硫代钼酸根离子,然后利用硫代钼酸根与钨酸根性质上的显著差异采用沉淀、萃取、离子交换吸附等手段实现钨钼分离。

高磷含钨钼混合溶液之钨钼分离图片

然而,在很多情况下,如:钨的二次资源回收中,在分解白钨矿的浸出工艺中,磷不可避免的会进到浸出液中,得到含磷的钨钼混合料液。这些料液含磷量一般均大于0.1mol/L,使用上述双氧水络合萃取分离钨钼的方法是无法直接处理的。因此,这种高磷钨钼料液的直接萃取分离问题,还需要进行系统深入的研究.有学者通过以下方案尝试解决高磷含钨钼混合溶液的钨钼分离问题:

有机相组成(体积百分比):90%TBP+10%磺化煤油。

原始料液:使用硫磷混酸处理高钼白钨矿得到的浸出液,含WO3120.5g/L, Mo 12.05g/L,磷酸浓度1.3mol/L,硫酸浓度1.1mol/L。

料液调节:向其中添加浓度为30%的H2O2溶液,H2O2添加量为钨钼的摩尔数总量的 1.4倍。得到含有WO3114.1g/L,Mo 11.41g/L,WO3/Mo=10/1,磷酸浓度1.2mol/L,硫酸浓度 1mol/L的含双氧水料液。

萃取分离:上述有机相与水相料液在相比1/1的条件下进行5级逆流萃取,负载有 机相用4mol/L氨水水溶液在相比1/1的条件下进行反萃,反萃后有机相酸洗后返回萃取。

结果:萃余液WO3112.8g/L,Mo 0.1g/L;反萃液WO31.2g/L,Mo11.3g/L。

上述方法的重点是添加双氧水,这是一种最简捷而又清洁的改变钨钼离子存在形态的方法。随着双氧水的加入,料液中磷钨酸和磷钼酸与双氧水络合生成了过氧磷钨酸和过氧磷钼酸,使得溶液中钨和钼的性质差异急剧扩大。钨的萃取被迅速抑制,而钼的萃取率基本不变,使得分离效果逐渐变好。

通过加入双氧水并调整控制高磷钨钼料液体系中的总酸浓度,然后采用磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂就能很好的实现高磷条件下钨钼的萃取分离,为工业上钨钼矿的含磷高钨钼浸出料液提供了一种方法简单、成本低廉易实现的萃取新方法。

 

 

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