钨精矿分解—苏打高压浸出法(一)

钨精矿分解—苏打高压浸出法图片

钨精矿分解主要有四种:苏打烧结—水浸化、苛性钠(碱)浸出法、苏打高压浸出法、酸分解法和氟化物分解法,在这些方法中,苛性钠浸出法、苏打高压浸出法是目前比较普及的两种方法,至于谁更胜一筹,尚无定论。

苏打高压浸出法可以处理黑钨矿、白钨矿和黑白钨混合矿,适用范围不亚于苛性钠浸出法,相比于苛性钠浸出法,苏打高压浸出法的主要原材料苏打比烧碱更便宜易得,腐蚀性较弱,而且苏打浸出液中的杂质含量比烧碱浸出液中的杂质含量要低得多,为后续净化提纯作业减轻了负担,所以综合考虑,苏打高压浸出法稍优于苛性钠浸出法。

苏打高压浸出法的浸出过程在180℃—230℃的高温下进行,利用Na2CO3溶液与钨精矿原料进行反应,钨以Na2WO4形态进入溶液,而钙、铁、锰以碳酸盐形态进入废渣中,使得使钨与钙、铁、锰等主要杂质实现初步分离。

白钨矿与苏打溶液反应式:

CaWO4+Na2CO3==NaWO4+CaCO3

黑钨矿与苏打溶液反应式:

FeWO4+Na2CO3==Na2WO4+FeCO3

MnWO4+Na2CO3==Na2WO4+MnCO3

苏打高压浸出法也有它的不足之处,最主要的缺点是苏打消耗量大,原料中1吨WO3需消耗2—3吨苏打,当然苏打本身比烧碱便宜,这倒也不是太大问题,问题是钨酸钠浸出液中过剩苏打的浓度太高,在接下来的净化作业中还要用大量的盐酸来中和这些过剩苏打,因而相应地增大了氯化钠等废弃物的数量。

多年来,学者们对浸出液苏打过剩的问题进行过深入的研究,曾提出冷却结晶法、水合碳酸盐析出法和电渗析法等回收方法,理论很美好只是过程太复杂,终究不能形成气候。再后来,有学者提出将反应温度提高到275℃一300℃,在这种情况下,苏打用量有所降低,反应的速度也有显著增加,浸出时间也由原来的2小时缩短到10分钟以下,只是普通高压釜能撑上260℃都已是奇迹,能顶住300℃高温又谈何容易,即便有这样的高压釜又该会有多贵。

近年来,随着机械活化法的应用,学者们发现将精矿进行机械活化后再进行苏打压煮,可以不用提高温度也可以降低苏打用量,而且钨精矿经10分钟活化后,只需在200℃的高压釜压煮2小时就可使白钨精矿的浸出率达到99%以上,终于,苏打高压浸出法的最大缺陷得到了弥补,机械活化法+苏打高压浸出是目前工业上钨精矿分解较成熟组合。

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