用苏打灰焙烧—浸出法从白钨矿精矿中提取钨.doc

用苏打灰焙烧浸出法从白钨矿精矿中提取钨成各种钨产品之前,需要通过物理富集的方法_jl提高其品位.通常得到两种品位的精矿,一种含WO65wt上,另一种含WO,1025wt%.在目前的工业生产实践中,相应地有图l所示的四种提取工艺”1.高品位白钨精矿最常用的处理方法是盐酸潼出,而同样品位的黑钨精则l甘喊浸出法处理.苏打灰压煮法常常用采处理低品位的|钨精矿,而祥品位的黑钨精矿则用苏打灰焙烧一浸i士法处理.奥西一阿萨雷1最近研究了钨和钼蔡的电位一pH图,并阐明了上述各工艺中每一关键步骤的可行性.一个重要的因素是CawO的稳定医,它的范围大致是pH4l4,这比FeW0或MnW0的稳定区要宽得多.这就使在芽打荻焙烧一浸出巷柏浸出过程中,由于反沉淀造成白钨的损失,从而婕诚方法不适用于白钨矿精矿.然而,当向溶泼中加入具有弼质活性基团的可溶性碳酸盐后,白钨的稳定区显着缩小】.幕1上述情况,开展了本研究工作.以确定在苏打灰焙烧一浸出这一处理低品位精矿的方法中是否可以使白钨矿溶解.2实验部分由印度卡纳塔克有限公司赫提中,相当于钼和钨在固态萃取剂中的剩余浓度为l6.3g/L和4.4g/L.当用10%NH洛液+lONHNO溶液进一步反革取钼时,残留在固态萃取剂中所有的铝和钨实际上都转移到反革取液中,铝的反萃取液含(g/I)lMo4.2.W1.1.钼产品可以从反萃液中以CaMoO.的形式沉淀析出,CaWO亦呈混合物形式同时析出,但钨在钼中的损失不超过l,O.钼产品可用作制造MoW台金利用含有机礴化合物的固态萃取荆,以萃取的方法从含过氧化氢的钨酸钠溶液中深度分离钼和钨颇有前途.但TBOKC(口M0M中)比TB)KC(TB)效果更好.参改文献6篇(略)译自LIBetHHeMeTaIH,1990,hh.3,7477(俄文)(黄抡光译赵捷校)苏_打灰焙烧一浸出法从白钨矿精矿中提取钨高品位,匿品位APT高品位舀1钨精矿的提取工艺(a)高品位和低品位岛钨耩矿;(b)高品位和低品位黑钨精矿金矿山提供的含64wtWos白钨精矿,通过干筛得到不同的粒级以供研究.所用的Na.CO.和CaCO.试刘均为标准级化学试剂.将盛于不锈钢j0埚中的精矿样品放在马弗炉中焙烧,马弗炉的温度可维持在5以内.浸出试验在由磁力搅拌器搅拌的玻璃反应器中进行,加热装置可控制温度在1内.钨的分析用比色计进行,用钨一钒磷酸】作为指示剂.3齄果和讨论在白钨矿和苏打灰之间进行的焙烧反应如下:CaWO+NazCO3=CaCO+NatWO.(1)CaCO3=CaO+COI(2)取来于操作的温度,在反应产物中除了23水溶性的钨酸钠以外,还有CaCOa,CaO或二者的混台物存在.众所周知,在工业生产中用氯化钙来沉淀人造自钨矿.查明碳酸钙和氧化钙这两种可能的反应产物如何影响CaWO.从N8wo溶液中沉淀是很重要的.因此,本研究首先进行了两组试验进行这方面的考察,对于CaCO和ca0的影响结果分别列于表1和表2,表中还列出了溶液中加入碳酸钠的影响.寰1CaCO,Na2COa和辽度对CaWO.沉淀的影响瓣砭%.j;沉淀率,.O35无:010010裘2CaO,NaCOa和温度对CaWO沉淀的影响瓣_iwt%沉淀率,%0356l0l0O792100Id5l001I1O1001i1510O】0缦出条件:N-W0带液,200mL:其中的WOj量时间.domi.cacq:.加入量o.T3结果表明,GaWO.的沉淀率随浸出温度的升高而增l加,caO是比ac0更强竹沉淀剂,溶液中存在N5tCO.可减步荤荤.睾州用苏打灰培烧一浸出法从白钨矿精矿中提取钨CWO.的沉淀.因此,可以采取两个措施以控制CaWO.的沉淀;第一是限制焙烧过程中的煅烧反应j第二是在授出过程中加入NalCO3控制CaWO沉淀.3.1烙烧条件的髟响进行r一系列试验以研究焙烧温度的影响(图2),钨回收率最佳的温度大约是700C.x射线以及显微镜研究表明,CaCO.是主要的反应产物,这表明在本研究中图2所示的温建范围以及3h以上的反应时间下,恨少现煅烧反直.品雹譬图2焙烧温度对从用N0zCoa焙烧过的钨中浸出钨的同收率时影响条件:;gl05+53uw1的白钨矿与25gNa=Co$混合后焙烧3h,反立产蚜在100下用:oomL1Ow的Na=C93溶液浸出】5rain图3为在两种不同温室的焙烧过程中Na.CO.用量对钨回收率的影响为了最大i度地回收钨,N8CO.的加入量必须比化学直1所需的理论量超过6O70.图示出了焙烧时间对钨回收率影响的结果.3h的焙烧时间足以使白钨转化成钨酸钠.曲线中零时间的回收率是指马弗炉的温望刮O时构固睫率,因为样品在开始加/r一1h一一-JNacO,理艳量图3焙烧过程中的Na?CoI齄对从焙烧产物中浸出钨的回收率的响条件:5g一105+53urn曲日钨矿(NalCos加入量如图所示)焙烧3h.反应产物在looo下用200mL10wtZ的NaCo3溶嬗浸出15mu图4培烧时间对帆州NatCoI焙烧过旧明钨矿中浸出钨的n收率的影响景件;5g105+53um的钨矿-2gNazCol馄合后在7oo下焙烧反啦产物在IooF喟200mL10wt的NatCol溶蔽漫出15m热时就放进炉内.囝4表明.反应过程与时间的关系是抛物线型的,这表明控制反应速度的是扩散过程,这是固固反应中常见的机理一.由于不同温度下的回收率值(蹰2)作阿伦尼乌斯图可以得到活化能为6kcaI/tool3.2澧出条件的影响浸出过程中K8CO.的浓度对钨回收率的影响如图5所示,两条曲线分别代表浸出15min和浸出60rain以后的结果.凼线清楚丧明,焙烧过程中形成的钨酸钠在浸出过程一.i.;.,=.,+一二_一/一一,/,.一./.r,.;,用苏打灰焙烧浸出避从白钨矿糖中提取钨25中转化成为钨酸钙.因此,在浸出剂中没有加入NalCO3的条件下,浸出60rain后溶液中钨的回收率只有61%,._而译出15ra.in后的回收率为79%.碳酸钠的存在消除了白钨矿的反沉淀,当用含10wtN8,CO的浸出剂时,投有观察到反沉淀现象.从表1和表2清楚地看出,含有低至2wtNa.CO.的溶液也足以阻止白钨矿沉淀,但是,在实际溶液电要取得同样的效果,则需要更高的Na:CO浓度.提出温度对钨回收率的影响如图6所示.在温度降至稍高于室温(30)时,浸出率实际上没有什么变化,建议在此温度下进行浸出,._=一j薹If:=忖一一援出j皇曲N-,co.Tt5浸出剂中的NalC0?敞度对从甩N矗lC0.焙娆过的自钨矿中授出钨的同收率的影响条件:5g一05+53.m的白钨矿与2gNatCoI混台后在700下焙烧曲,反应产物在lO0下用20OmL的Na,co?溶液蔑出l5mn和lh挠出温度.图6浸出温度对从用NaCoI焙托过的自鹁矿中授出钨的回收率的影响条件:5g4-l054-53urn的白钨与2.5gNatCo;混台后在700下焙娆曲,反应产物帛200mL10w的NaCo,溶液浸出】5mJn此处原文为10wtNalCo,疑有误一译拉者在本研究试验室规模的最佳条件下,从白钨矿中回收钨可以得到92%的回收率.残渣的显l囊晴毒,在残渣中存在有细粒的碳酸镡舢lOp.m)!,未反应的白钨矿<1560m)以及一些不透明的脉百矿物.这表明通过简单的筛分使有价钨与方解石分离是可能的.因此,使残渣过37F-m的筛子得到+37m和一37犍级,每一粒级中钨的含量如表3所列,X射线衍射图如图7所示.周7在最些条件下得到的浸出残渣的x射线衍射图:<a)+3m粒擐粒(b)一3m粒级;(C)总渣.c和s分剐代表方解石和白钨矿的峰X射线衍射图表明,+37m粒级中的白钨矿线有一衍射高峰,证明谖粒级中有价钨含量高裘3表明,+37m粒级可以直裹3浸j蠢中钨的化学分析I渣的粒级l_一-渣中钨总量+-37mi一37um一一一1.一一l重最,glO.16110.0950,256钨的品位,wt%I23.56.4-11.6占总给料的百分数,%1538接或经过进一步物理富集后返回使用,这样可以使钨的回收率提高5另外,在显微镜下观察一37Lm粒级,发现大多数白钨矿颗26善井稀有金含钨原料的压热碱浸处理B.F.Ionn耳箍耍舟绍了一种硪热处理含钨原科的方法.该法具有选择性强,药剂化学损失小,有利于再生剩鼍,韭减步下一步钨的回收费用等优点.同时,加入少量有机试ji嵋,可提高钨的回收效果.作者.k.59,对该浃进一步研究是银商前建的.出于需要对成分更为复杂.通常也最更贫构青钨原料进行冶金处理,罔此研制盛有效的舟解这类物料的工艺流程厦进一步综合利用这些物料的问题就显得更为突m.例如,已挺出了对含t820%WO的黑钨螭矿的冶金处盈,持贫豹自钨矿t23%WO:)和其它较贫曲复杂禽钨产品的化学一冶金选矿的问题.对这些物料的品位要求精选到一定的标准,若采用传缱的选矿艺将会增加钨的损失.处理含钨精矿q:J典型方法是孝温要22O24O的条件下,用苏打涪液乐热分解这些物料,但rf这.方法从秘贫的原料中两怼钨刚往往不能达到较高盼技术经济指挥吗此为了很好地解上进问题曾积校地开锃过一些研究,以便研制出处理很贫的含钨原料和随后再处理溶液,翘取合格的三氧化钨的可行的方法.例如,苏联选矿设汁研究院已研制出一种高温(28O300Cj处理菲标准白钨矿中矿方法.在太幅瘦提高一岂强度的情兄下.可保证熊9899%的钨转入溶液.用这种方法处理银贫的原料时会形成含钨量很低的溶液,它们的后续处理会圈钨和氢氧化钠的损失较高而变得复杂.此外,在工业生产中推广使用这一方法还缺乏足够靠的艇热设备,尽管在这方面已过一些积极的研究j.酸浸分解含钨原料的方法也能确保旋钨达到较高的浸出率.l,但同时【旦会增加酸ff拿耗嚣,因为不仅对溶解禽钨原辩,而且对溶解隙百组分都需要消耗垃大于15趣,循方锯百顿粒小于l0”m此,还有可巍刊甩改进的筛舒技术分离+15p.m粒级,以便从残渣中回收更多的钨.在这种情说下,还可以固收CaCO.剐品.因为化学淀的白钨将会是l细的.牲径类似于在一37p.m靛