CN103103359B - 一种利用apt废低度钨渣再生apt的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钨资源回收再利用领域，具体涉及一种利用APT（仲钨酸铵）生产过程中产生的废低度钨渣再生APT的方法。本发明公开了一种利用APT废低度钨渣再生APT的方法，通过改进传统的苏打烧结法工艺参数来实现的，其步骤如下：a.磨料和配料；b.渣料煅烧；c.湿磨和过滤；d.双次离子交换除杂；e.蒸发结晶产生APT。本发明能够减少资源浪费，提高资源的利用率，通过对APT废低度钨渣的再利用，能够提高企业的经济效益；本发明所述的方法适合于处理WO3品位在2-10％范围内的废低度钨渣料，并克服了废料与钨精矿原料进行搭配处理工艺所存在的缺陷，能够有效提高钨的回收率，减小环境污染；通过本发明的实施，可以延长我国钨资源的使用年限，缓解钨资源供应的短缺现状，可以有效减少废弃物的排放，减少环境污染。
Description
技术领域
本发明属于钨资源回收再利用领域，具体涉及一种利用APT（仲钨酸铵）生产过程中产生的废低度钨渣再生APT的方法。
背景技术
钨矿是我国的优势矿产资源之一，由于钨行业的盲目扩张、钨企的乱采滥挖以及新建钨冶炼企业的大量涌现，导致钨矿资源的掠夺式开采，使我国钨矿资源优势正在逐步消失，资源危机凸显。目前随着钨资源越来越复杂难选，各类高杂质、低品位钨矿将成为今后钨冶炼企业主要的原料来源。
仲钨酸铵一般用于生产金属钨，钨以纯金属、合金和化合物状态应用于冶金、化工、电气及宇航等部门，约半数钨精矿的钨用于特种钢，钨在国民经济建设中起着重要作用。
经检索，有文献提出了二次压煮工艺处理废钨渣的方法，使钨的回收率达到97%以上，二次压煮工艺是针对黑、白钨精矿和混合矿均采用碱分解技术设计的。该方法的缺点是其碱严重过量，必须结合黑、白钨精矿联合压煮工艺处理消化过量碱，否则成本过高。
经检索，有文献提出了一种从仲钨酸铵生产过程中所产生的含钨钼渣中提取与分离钨钼并得到合格的APT产品和含钼渣的方法，具体是将仲钨酸铵生产过程中硫化后的含钨钼渣，浸入到氨水溶液中，在结晶锅中通入水蒸气保持压强0.1-0.2MPa，反应后通过板框过滤冷却，直接进入硫化槽进行除钼，得到合格APT产品以及钼渣。该方法的缺点是还需要增加另外的具有压力的设备结晶锅，增加了设备投资。
目前，国内APT生产工艺中产生的废低度钨渣，主要是以副产品的形式卖给其他资源回收企业，进行其它铜、锡、锌等微量金属元素的回收，这在很大程度上浪费了钨资源，或者是将废渣再返回到球磨工艺，与钨精矿进行搭配处理，该工艺的缺点是废渣中存在大量的杂质元素，对后序的工序影响比较大，对除杂工序的作业要求很高，影响工艺参数的稳定性，而且会对环境产生更大的污染。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺陷，提出一种利用APT生产过程中产生的废低度钨渣再生APT的方法，通过改进传统苏打烧结法的工艺参数，使其适合于处理WO3品位在2-10％范围内的废低度钨渣料，并克服废料与钨精矿进行搭配处理工艺所存在的缺陷，达到提高钨的回收率，降低成本和减小环境污染的目的。
为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用APT废低度钨渣再生APT的方法，其步骤如下：
a. 磨料和配料：将APT废低度钨渣磨到-125目≥90%，为了防止煅烧过程中物料熔化结炉，废低度钨渣料中WO3的品位调配到4-8％，之后进行配料，配料中苏打的加入量（按重量算）为WO3理论量的135-145%，配料中硝石的加入量（按重量算）为WO3理论量的2.0-2.8％；
b. 渣料煅烧：将步骤a中配好的渣料进行煅烧，生成烧结料；
c. 湿磨和过滤：将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.70：1-1.85：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸1.6-2h，钨酸钠从烧结料中溶出，过滤，得到WO3浓度为20-30g/L的粗钨酸钠溶液；
d. 双次离子交换除杂：第一次交换除杂，将步骤c粗钨酸钠溶液中WO3的浓度稀释到30g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度25g/L的NaOH溶液作淋洗剂，对交换树脂进行1-2次淋洗，再用40g/L的NaOH溶液进行解吸，解吸所得的钨酸钠溶液，PH值大于9，此时按传统工艺进行蒸发浓缩，钨酸钠结晶率控制在60％-70％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为1.5：1-2.0：1的纯水进行溶解，之后溶液再进行第二次离子交换除杂；第二次交换除杂，将WO3的浓度稀释到20g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度10g/L的NH4Cl溶液作淋洗剂，进行交换树脂淋洗，然后用20-30g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液，控制其PH值大于9；
e. 蒸发结晶产生纯APT：把步骤d中第二次交换除杂得到的（NH4）2WO4溶液，按传统工艺进行蒸发浓缩，搅拌加热至沸腾使氨挥发，当溶液PH值降至7.0-7.7时APT析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.06-1.12g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将冷却后的溶液排至真空抽滤器进行过滤洗涤，APT结晶率控制在70％以下得到湿APT，在90-120℃温度下干燥，过筛混合后包装得到APT成品。
作为本发明的优选实施方式，在步骤b中，将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1000-1350℃，回转窑的转速为0.3-1.3r/min，窑尾烟室的温度为800—950℃、压力为-110—-190Pa；预热器的出口温度为230-280℃、入口压力为-120—-200Pa、出口压力为-7000—-7500Pa；窑头罩的温度为700—800℃，煅烧时间为1.6-2.5h，煅烧完成后生成烧结料。
作为本发明的优选实施方式，在步骤c中，将烧结料先经过棒磨机加入软化水湿磨，磨出的料浆流入搅拌槽中用蒸汽间接加热煮沸1.7h，钨酸钠从烧结料中溶出，然后用圆筒真空过滤机或板框压滤机过滤，得到粗钨酸钠溶液。
作为本发明的优选实施方式，在步骤d中，双次离子交换除杂采用的是201×7型強碱性阴离子交换树脂。
作为本发明的优选实施方式，在步骤a中，将APT废低度钨渣磨到-125目≥90%，废低度钨渣料中WO3的品位要调配到6％，苏打加入量为WO3理论量的140%，硝石加入量为WO3理论量的2.1％；在步骤b中，将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1100-1250℃，回转窑的转速为0.9r/min，窑尾烟室的温度为850—900℃、压力为-150—-180Pa；预热器的出口温度为245-270℃、入口压力为-140—-190Pa、出口压力为-7100—-7300Pa；窑头罩的温度为750—780℃；煅烧时间为1.8h；在步骤c中，将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.76：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸1.7h，钨酸钠从烧结料中溶出，然后过滤，得到WO3浓度为28g/L的粗钨酸钠溶液；在步骤d中，钨酸钠结晶率控制在65％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为1.7：1的纯水进行溶解；用25g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液；在步骤e中，当溶液PH值降至7.3时APT析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.08g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将料排至真空抽滤器进行过滤洗涤，APT结晶率控制在70％以下，得到的湿APT在100℃温度下干燥后，过筛混合后包装得到APT成品。
本发明的有益效果是：①本发明可以实现APT废低度钨渣再生APT，有效减少资源浪费，提高资源的利用率；②通过对APT废低度钨渣的再利用，能够提高企业的经济效益；③本发明所述的方法，通过改变传统APT生产过程中的工艺参数，来实现APT废低度钨渣再生APT的目的，有效地利用了企业的现有设备，不需要额外增加设备，从而有效地降低了成本；④通过改进传统苏打烧结法的工艺参数，本发明所述的方法适合于处理WO3品位在2-10％范围内的废低度钨渣料，并克服了废料与钨精矿原料进行搭配处理工艺所存在的缺陷，能够有效提高钨的回收率，减小环境污染；⑤通过本发明的实施，可以延长我国钨资源的使用年限，缓解钨资源供应的短缺现状；⑥通过本发明的实施，可以有效减少废弃物的排放，减少环境污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
a. 磨料和配料：将APT废低度钨渣磨到-125目≥90%，取WO3品位调配到4％的废低度钨渣料100kg，之后进行配料，配料中苏打的加入量为5.4kg，配料中硝石量的加入量为0.08kg；
b. 渣料煅烧：将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1000-1100℃，回转窑的转速为0.3r/min，窑尾烟室的温度为800—850℃、压力为-110—-150Pa；预热器的出口温度为230-245℃、入口压力为-120—-160Pa、出口压力为-7000—-7100Pa；窑头罩的温度为700—750℃；煅烧时间为1.6h，煅烧完成后生成烧结料；
c. 湿磨和过滤：将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.70：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸1.6h，钨酸钠从烧结料中溶出，过滤，得到WO3浓度为20g/L的粗钨酸钠溶液；
d. 双次离子交换除杂：第一次交换除杂，将步骤c粗钨酸钠溶液中WO3的浓度稀释到30g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度25g/L的NaOH溶液作淋洗剂，对交换树脂进行1-2次淋洗，再用40g/L的NaOH溶液进行解吸，解吸所得的钨酸钠溶液，PH值大于9，此时按传统工艺进行蒸发浓缩，钨酸钠结晶率控制在60％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为1.5：1的纯水进行溶解，之后溶液再进行第二次离子交换除杂；第二次交换除杂，将WO3的浓度稀释到20g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度10g/L的NH4Cl溶液作淋洗剂，进行交换树脂淋洗，然后用20g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液，控制其PH值大于9；
e. 蒸发结晶产生纯APT：把步骤d中第二次交换除杂得到的（NH4）2WO4溶液，按传统工艺进行蒸发浓缩，搅拌加热至沸腾使氨挥发，当溶液PH值降至7.0时APT析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.06g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将冷却后的溶液排至真空抽滤器进行过滤洗涤，APT结晶率控制在70％以下得到湿APT，在90℃温度下干燥，过筛混合后包装得到APT成品，得到的APT成品的重量为3.808kg。
本实施例中，WO3的回收率达到95.2%。
实施例2：
a. 磨料和配料：将APT废低度钨渣磨到-125目≥90%，取WO3品位调配到8％的废低度钨渣料100kg，之后进行配料，配料中苏打的加入量为11.6kg，配料中硝石的加入量为0.224kg；
b. 渣料煅烧：将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1250-1350℃，回转窑的转速为1.3r/min，窑尾烟室的温度为900—950℃、压力为-180—-190Pa；预热器的出口温度为270-280℃、入口压力：-190—-200Pa、出口压力：-7300—-7500Pa；窑头罩的温度为780—800℃；煅烧时间为2.5h，煅烧完成后生成烧结料；
c. 湿磨和过滤：将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.85：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸2h，钨酸钠从烧结料中溶出，过滤，得到WO3浓度为30g/L的粗钨酸钠溶液；
d. 双次离子交换除杂：第一次交换除杂，将步骤c粗钨酸钠溶液中WO3的浓度稀释到30g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度25g/L的NaOH溶液作淋洗剂，对交换树脂进行1-2次淋洗，再用40g/L的NaOH溶液进行解吸，解吸所得的钨酸钠溶液，PH值大于9，此时按传统工艺进行蒸发浓缩，钨酸钠结晶率控制在70％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为2.0：1的纯水进行溶解，之后溶液再进行第二次离子交换除杂；第二次交换除杂，将WO3的浓度稀释到20g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度10g/L的NH4Cl溶液作淋洗剂，进行交换树脂淋洗，然后用30g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液，控制其PH值大于9；
e. 蒸发结晶产生纯APT：把步骤d中第二次交换除杂得到的（NH4）2WO4溶液，按传统工艺进行蒸发浓缩，搅拌加热至沸腾使氨挥发，当溶液PH值降至7.7时APT析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.12g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将冷却后的溶液排至真空抽滤器进行过滤洗涤，APT结晶率控制在70％以下得到湿APT，在120℃温度下干燥，过筛混合后包装得到APT成品，得到的APT成品的重量为7.736kg。
本实施例中，WO3的回收率达到96.7%。
实施例3：
a. 磨料和配料：将APT废低度钨渣磨到-125目≥90%，取WO3品位调配到6％的废低度钨渣料100kg，之后进行配料，配料中苏打的加入量为8.4kg，配料中硝石的加入量为0.126kg；
b. 渣料煅烧：将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1100-1250℃，回转窑的转速为0.9r/min，窑尾烟室的温度为850—900℃、压力为-150—-180Pa；预热器的出口温度为245-270℃、入口压力为-140—-190Pa、出口压力为-7100—-7300Pa；窑头罩的温度为750—780℃；煅烧时间为1.8h，煅烧完成后生成烧结料；
c. 湿磨和过滤：将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.76：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸1.7h，钨酸钠从烧结料中溶出，过滤，得到WO3浓度为28g/L的粗钨酸钠溶液；
d. 双次离子交换除杂：第一次交换除杂，将步骤c粗钨酸钠溶液中WO3的浓度稀释到30g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度25g/L的NaOH溶液作淋洗剂，对交换树脂进行1-2次淋洗，再用40g/L的NaOH溶液进行解吸，解吸所得的钨酸钠溶液，PH值大于9，此时按传统工艺进行蒸发浓缩，钨酸钠结晶率控制在65％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为1.7：1的纯水进行溶解，之后溶液再进行第二次离子交换除杂；第二次交换除杂，将WO3的浓度稀释到20g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度10g/L的NH4Cl溶液作淋洗剂，进行交换树脂淋洗，然后用25g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液，控制其PH值大于9；
e. 蒸发结晶产生纯APT：把步骤d中第二次交换除杂得到的（NH4）2WO4溶液，按传统工艺进行蒸发浓缩，搅拌加热至沸腾使氨挥发，当溶液PH值降至7.3时APT析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.08g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将冷却后的溶液排至真空抽滤器进行过滤洗涤，APT结晶率控制在70％以下得到湿APT，在100℃温度下干燥，过筛混合后包装得到APT成品，得到的APT成品的重量为5.676kg。
本实施例中，WO3的回收率达到94.6%。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种利用仲钨酸铵废低度钨渣再生仲钨酸铵的方法，其特征在于：其步骤如下：
a. 磨料和配料：将仲钨酸铵废低度钨渣磨到-125目≥90%，废低度钨渣料中WO3的品位调配到4-8％，之后进行配料，配料中苏打的加入量为WO3理论量的135-145%，配料中硝石的加入量为WO3理论量的2.0-2.8％；
b. 渣料煅烧：将步骤a中配好的渣料进行煅烧，生成烧结料；
c. 湿磨和过滤：将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.70：1-1.85：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸1.6-2h，钨酸钠从烧结料中溶出，过滤，得到WO3浓度为20-30g/L的粗钨酸钠溶液；
d. 双次离子交换除杂：第一次交换除杂，将步骤c粗钨酸钠溶液中WO3的浓度稀释到30g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度25g/L的NaOH溶液作淋洗剂，对交换树脂进行1-2次淋洗，再用40g/L的NaOH溶液进行解吸，解吸所得的钨酸钠溶液，PH值大于9，此时按传统工艺进行蒸发浓缩，钨酸钠结晶率控制在60％-70％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为1.5：1-2.0：1的纯水进行溶解，之后溶液再进行第二次离子交换除杂；第二次交换除杂，将WO3的浓度稀释到20g/L以下，交换树脂饱和后，用浓度10g/L的NH4Cl溶液作淋洗剂，进行交换树脂淋洗，然后用20-30g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液，控制其PH值大于9；
e. 蒸发结晶产生纯仲钨酸铵：把步骤d中第二次交换除杂得到的（NH4）2WO4溶液，按传统工艺进行蒸发浓缩，搅拌加热至沸腾使氨挥发，当溶液PH值降至7.0-7.7时仲钨酸铵析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.06-1.12g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将冷却后的溶液排至真空抽滤器进行过滤洗涤，仲钨酸铵结晶率控制在70％以下得到湿仲钨酸铵，在90-120℃温度下干燥，过筛混合后包装得到仲钨酸铵成品。
2.根据权利要求1所述的一种利用仲钨酸铵废低度钨渣再生仲钨酸铵的方法，其特征在于：在步骤b中，将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1000-1350℃，回转窑的转速为0.3-1.3r/min，窑尾烟室的温度为800—950℃、压力为-110—-190Pa；预热器的出口温度为230-280℃、入口压力为-120—-200Pa、出口压力为-7000—-7500Pa；窑头罩的温度为700—800℃，煅烧时间为1.6-2.5h，煅烧完成后生成烧结料。
3.根据权利要求1所述的一种利用仲钨酸铵废低度钨渣再生仲钨酸铵的方法，其特征在于：在步骤c中，将烧结料先经过棒磨机加入软化水湿磨，磨出的料浆流入搅拌槽中用蒸汽间接加热煮沸1.7h，钨酸钠从烧结料中溶出，然后用圆筒真空过滤机或板框压滤机过滤，得到粗钨酸钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种利用仲钨酸铵废低度钨渣再生仲钨酸铵的方法，其特征在于：在步骤d中，双次离子交换除杂采用的是201×7型強碱性阴离子交换树脂。
5.根据权利要求1所述的一种利用仲钨酸铵废低度钨渣再生仲钨酸铵的方法，其特征在于：在步骤a中，将仲钨酸铵废低度钨渣磨到-125目≥90%，废低度钨渣料中WO3的品位要调配到6％，苏打加入量为WO3理论量的140%，硝石加入量为WO3理论量的2.1％；在步骤b中，将步骤a中配好的渣料在回转窑中进行煅烧，其烧成带温度为1100-1250℃，回转窑的转速为0.9r/min，窑尾烟室的温度为850—900℃、压力为-150—-180Pa；预热器的出口温度为245-270℃、入口压力为-140—-190Pa、出口压力为-7100—-7300Pa；窑头罩的温度为750—780℃；煅烧时间为1.8h；在步骤c中，将烧结料加入软化水湿磨，液固比为1.76：1，磨出的料浆用蒸汽间接加热煮沸1.7h，钨酸钠从烧结料中溶出，然后过滤，得到WO3浓度为28g/L的粗钨酸钠溶液；在步骤d中，钨酸钠结晶率控制在65％，得到钨酸钠结晶，经过滤后，用液固比为1.7：1的纯水进行溶解；用25g/L的NH4Cl溶液作解吸剂，进行解吸，得到（NH4）2WO4溶液；在步骤e中，当溶液PH值降至7.3时仲钨酸铵析出，当（NH4）2WO4溶液密度为1.08g/m3时，则停止加热，冷却0.5h，将料排至真空抽滤器进行过滤洗涤，仲钨酸铵结晶率控制在70％以下，得到的湿仲钨酸铵在100℃温度下干燥后，过筛混合后包装得到仲钨酸铵成品。
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