CN109554548B - 一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法 - Google Patents

一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法，该方法旨在解决现有技术下对钨冶炼污泥中钨、钼的提取，过程复杂繁琐、作业成本高，同时有价金属钨、钼的提取率低，造成资源浪费，而且钨冶炼污泥堆造成环境污染的问题；该方法的步骤为：将钨冶炼污泥在温度为100‑110℃下进行烘干，其后对其进行焙烧，并再将其进行破碎；将步骤一中破碎后的钨冶炼污泥加入到氢氧化钠溶液浸出剂中进行浆化，并将其放入高压釜中，在高压条件下浸出，之后再对其进行过滤，收集滤液；将步骤二中收集的滤液通过大孔阴树脂进行吸附，并用水进行洗涤并再吸附，之后进行解吸，得到含钨、钼溶液。通过该方法最终实现对钨冶炼污泥中钨、钼的高效提取。

Description

一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法
技术领域
本发明属于稀有金属二次资源回收利用领域，具体涉及一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法。
背景技术
钨、钼都是常用的稀有金属，广泛应用于航空航天、能源材料、催化剂材料等领域。其中，钨冶炼不仅能获得产品钨，作业中还会产生一定的废水，同时钨冶炼的废水经沉淀池静置沉淀，还会得到一定的污泥，即钨冶炼污泥，钨冶炼污泥通常含钨5-25％和钼1-30％等，其是钨、钼金属重要的二次资源。但同时，钨冶炼污泥既是废渣，处置难度大、成分较为复杂(含硫、硅、铁、钙等元素)，又富含钨、钼金属，具有较高的利用价值。钨冶炼的废水池污泥一般来源于传统钨冶炼工艺废水处理的沉淀环节，其中包括除钼柱解吸出来的含高硫、高钼、高钨废水沉淀污泥，和离子交换柱洗涤废水沉淀物、废水调酸池沉淀物、废水调碱池沉淀物，总体来说，其成分就是废水中的钨、钼、硫经过与钙、铁、硅等元素复合而成。
目前，处理钨冶炼污泥主要将其与钨冶炼的原料进行搭配，并通过相应工艺进行提取，但这样处理却又存在一定的问题，即处理过程复杂繁琐、作业成本高，同时有价金属钨、钼的提取率低等问题，通常该类污泥由于含杂质高，导致钨、钼的浸出率均低于90％，造成资源浪费；此外，钨冶炼污泥堆积还极易造成环境污染，基于以上现状，亟需对此加以解决。
发明内容
(1)要解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法，该方法旨在解决现有技术下对钨冶炼污泥中钨、钼的提取，过程复杂繁琐、作业成本高，同时有价金属钨、钼的提取率低，造成资源浪费，而且钨冶炼污泥堆造成环境污染的问题；通过该方法最终实现对钨冶炼污泥中钨、钼的高效提取。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法，具体步骤为：
步骤一、烘干-焙烧-破碎：将钨冶炼污泥在温度为100-110℃下进行烘干，其后对其进行焙烧，并再将其进行破碎；
在步骤一中，通过烘干并焙烧，将钨冶炼污泥中的钨、钼、硫分别转化为WO3、MoO3、SO4 2-的形态，并通过破碎，将其控制在后续适宜作业的破碎中。
步骤二、浆化-浸出-过滤：将步骤一中破碎后的钨冶炼污泥加入到氢氧化钠溶液浸出剂中进行浆化，并将其放入高压釜中，在高压条件下浸出，之后再对其进行过滤，收集滤液；
在步骤二中，通过浆化并高压浸出，之后再进行固液分离，从而将固相中钨、钼、硫分别以WO4 2-、MoO4 2-、SO4 2-的形式实现浸出，将其转入液相中，再通过过滤，得到收集的滤液，并利用滤液来提取钨、钼。
步骤三、树脂吸附提取钨、钼；将步骤二中收集的滤液通过大孔阴树脂进行吸附，并用水进行洗涤并再吸附，之后进行解吸，得到含钨、钼溶液。
在步骤三中，浸出的滤液中含有WO4 2-、MoO4 2-、SO4 2-，用大孔阴树脂对其进行吸附和解吸，将浸出液中的钨、钼提取富集，并与其它杂质进行分离。
优选地，在步骤一中，控制烘干时间为3-6h；焙烧为在高温马弗炉中完成，控制焙烧温度为300-500℃，控制焙烧时间为1-2h，并保证焙烧富空气的气氛；进行破碎，控制破碎后物料粒度-325目占96％以上。
优选地，在步骤二中，破碎后的钨冶炼污泥与氢氧化钠溶液浸出剂按照液固比为2-4：1进行浆化，控制氢氧化钠溶液浸出剂中氢氧化钠浓度为60-120g/L；在高压条件下浸出，控制高压浸出的搅拌速度为100-200r/min、浸出时间为3-4h、浸出温度为160-200℃、浸出压力为1.6-2.2MPa；之后再对其进行旋风过滤，收集滤液。
优选地，在步骤三中，收集的滤液通过模拟柱进行吸附，模拟柱填入大孔阴树脂D318，并用水进行洗涤4h，洗涤完成后再进行吸附，控制吸附的流速控制为5-15ml/min，控制吸附的终点为吸附后溶液中WO3的浓度小于0.005g/L且Mo的浓度小于0.01g/L；之后利用氢氧化钠溶液解吸，控制氢氧化钠溶液的浓度为100-150g/L，得到含钨、钼溶液。
(3)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的方法通过烘干、焙烧并破碎，将复杂的钨冶炼污泥中钨、钼转变成容易浸出的WO3、MoO3形态，同时将硫转变为SO4 2-形态，并利用氢氧化钠溶液浸出剂在高压条件下，高效浸出废弃脱硝催化剂中的钨、钼，之后过滤实现固液分离，使钨冶炼污泥中钨、钼以WO4 2-、MoO4 2-形态转入溶液中，再利用大孔阴树脂对其中的钨、钼进行吸附和解析，将钨、钼高效提取、富集于一体，最终完成对钨冶炼污泥钨、钼的高效提取。本发明的方法流程简单、作业成本低，而且对有价金属钨、钼的提取率高，同时，解决了钨冶炼污泥堆积造成的环境污染，具有较强的实用性，适合推广使用。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
实施例1
本具体实施方式为对钨冶炼污泥中钨、钼进行提取的工艺，具体步骤为：
取钨冶炼除钼柱解吸废水池污泥在温度为100℃下进行烘干6h，并对烘干后的样品进行检测，结果为WO3含量16.3％，Mo含量25.2％，每次试验称取200g该污泥，置于不锈钢盆中，放入高温马弗炉中对其进行焙烧，控制焙烧温度为500℃、时间为60min，并保证焙烧富空气的气氛，其后将其置于破碎机中进行破碎，破碎40s，控制破碎后物料粒度-325目占96％以上。将破碎后的污泥置于容积为5000ml的高压釜中，并加入氢氧化钠溶液浸出剂，控制氢氧化钠溶液浸出剂的浓度为60g/L，控制其混合的液固比为4：1进行浆化，并在高压条件下浸出，控制高压浸出的搅拌速度为100r/min、浸出时间为4h、浸出温度为160℃、浸出压力为2.2MPa；之后再对其进行旋风过滤，收集滤液，并浸出渣烘干和称重，得到质量为115.40g，取样测得WO3、Mo含量分别为0.3％和0.35％，WO3、Mo的浸出率分别为98.93％和99.20％。之后，在对滤液即浸出液通过模拟柱进行吸附，模拟柱型号为Φ5cm×70cm，填入D318大孔阴树脂600g，并用水进行洗涤4h，洗涤完成后再进行吸附，控制吸附的流速控制为5ml/min，控制吸附的终点为吸附后溶液中WO3的浓度小于0.005g/L且Mo的浓度小于0.01g/L，之后利用氢氧化钠溶液解吸，控制氢氧化钠溶液的浓度为150g/L，得到含钨、钼溶液，其为含高浓度WO3、Mo的溶液，其WO3、Mo的综合提取率分别为97.21％和96.40％。
实施例2
本具体实施方式为对钨冶炼污泥中钨、钼进行提取的工艺，具体步骤为：
取钨冶炼离子交换废水池污泥在温度为103℃下进行烘干5h，并对烘干后的样品进行检测，结果为WO3含量13.51％，Mo含量2.8％，每次试验称取200g该污泥，置于不锈钢盆中，放入高温马弗炉中对其进行焙烧，控制焙烧温度为430℃、时间为80min，并保证焙烧富空气的气氛，其后将其置于破碎机中进行破碎，破碎40s，控制破碎后物料粒度-325目占96％以上。将破碎后的污泥置于容积为5000ml的高压釜中，并加入氢氧化钠溶液浸出剂，控制氢氧化钠溶液浸出剂的浓度为80g/L，控制其混合的液固比为3.2：1进行浆化，并在高压条件下浸出，控制高压浸出的搅拌速度为130r/min、浸出时间为3.7h、浸出温度为175℃、浸出压力为2MPa；之后再对其进行旋风过滤，收集滤液，并浸出渣烘干和称重，得到质量为164.20g，取样测得WO3、Mo含量分别为0.2％和0.15％，WO3、Mo的浸出率分别为98.78％和95.60％。之后，在对滤液即浸出液通过模拟柱进行吸附，模拟柱型号为Φ5cm×70cm，填入D318大孔阴树脂600g，并用水进行洗涤4h，洗涤完成后再进行吸附，控制吸附的流速控制为8ml/min，控制吸附的终点为吸附后溶液中WO3的浓度小于0.005g/L且Mo的浓度小于0.01g/L，之后利用氢氧化钠溶液解吸，控制氢氧化钠溶液的浓度为130g/L，得到含钨、钼溶液，其为含高浓度WO3、Mo的溶液，其WO3、Mo的综合提取率分别为96.26％和95.02％。
实施例3
本具体实施方式为对钨冶炼污泥中钨、钼进行提取的工艺，具体步骤为：
取钨冶炼调酸池废水池污泥在温度为108℃下进行烘干4h，并对烘干后的样品进行检测，结果为WO3含量5.31％，Mo含量2.1％，每次试验称取200g该污泥，置于不锈钢盆中，放入高温马弗炉中对其进行焙烧，控制焙烧温度为380℃、时间为100min，并保证焙烧富空气的气氛，其后将其置于破碎机中进行破碎，破碎40s，控制破碎后物料粒度-325目占96％以上。将破碎后的污泥置于容积为5000ml的高压釜中，并加入氢氧化钠溶液浸出剂，控制氢氧化钠溶液浸出剂的浓度为100g/L，控制其混合的液固比为2.8：1进行浆化，并在高压条件下浸出，控制高压浸出的搅拌速度为180r/min、浸出时间为3.2h、浸出温度为185℃、浸出压力为1.8MPa；之后再对其进行旋风过滤，收集滤液，并浸出渣烘干和称重，得到质量为172g，取样测得WO3、Mo含量分别为0.2％和0.1％，WO3、Mo的浸出率分别为96.70％和96.90％。之后，在对滤液即浸出液通过模拟柱进行吸附，模拟柱型号为Φ5cm×70cm，填入D318大孔阴树脂600g，并用水进行洗涤4h，洗涤完成后再进行吸附，控制吸附的流速控制为12ml/min，控制吸附的终点为吸附后溶液中WO3的浓度小于0.005g/L且Mo的浓度小于0.01g/L，之后利用氢氧化钠溶液解吸，控制氢氧化钠溶液的浓度为115g/L，得到含钨、钼溶液，其为含高浓度WO3、Mo的溶液，其WO3、Mo的综合提取率分别为95.66％和94.19％。
实施例4
本具体实施方式为对钨冶炼污泥中钨、钼进行提取的工艺，具体步骤为：
取钨冶炼废水池污泥混合在温度为110℃下进行烘干3h，并对烘干后的样品进行检测，结果为WO3含量8.34％，Mo含量2.5％，每次试验称取200g该污泥，置于不锈钢盆中，放入高温马弗炉中对其进行焙烧，控制焙烧温度为300℃、时间为120min，并保证焙烧富空气的气氛，其后将其置于破碎机中进行破碎，破碎40s，控制破碎后物料粒度-325目占96％以上。将破碎后的污泥置于容积为5000ml的高压釜中，并加入氢氧化钠溶液浸出剂，控制氢氧化钠溶液浸出剂的浓度为120g/L，控制其混合的液固比为2：1进行浆化，并在高压条件下浸出，控制高压浸出的搅拌速度为200r/min、浸出时间为3h、浸出温度为200℃、浸出压力为1.6MPa；之后再对其进行旋风过滤，收集滤液，并浸出渣烘干和称重，得到质量为162.70g，取样测得WO3、Mo含量分别为0.2％和0.1％，WO3、Mo的浸出率分别为98.04％和96.75％。之后，在对滤液即浸出液通过模拟柱进行吸附，模拟柱型号为Φ5cm×70cm，填入D318大孔阴树脂600g，并用水进行洗涤4h，洗涤完成后再进行吸附，控制吸附的流速控制为15ml/min，控制吸附的终点为吸附后溶液中WO3的浓度小于0.005g/L且Mo的浓度小于0.01g/L，之后利用氢氧化钠溶液解吸，控制氢氧化钠溶液的浓度为100g/L，得到含钨、钼溶液，其为含高浓度WO3、Mo的溶液，其WO3、Mo的综合提取率分别为96.79％和95.26％。
以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种提取钨冶炼污泥中钨、钼的方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤一、烘干-焙烧-破碎：将钨冶炼污泥在温度为100-110℃下进行烘干，其后对其进行焙烧，并再将其进行破碎；
步骤二、浆化-浸出-过滤：将步骤一中破碎后的钨冶炼污泥加入到氢氧化钠溶液浸出剂中进行浆化，并将其放入高压釜中，在高压条件下浸出，之后再对其进行过滤，收集滤液；
步骤三、树脂吸附提取钨、钼；将步骤二中收集的滤液通过大孔阴树脂进行吸附，并用水进行洗涤并再吸附，之后进行解吸，得到含钨、钼溶液；
其中，在步骤一中，控制烘干时间为3-6h；焙烧为在高温马弗炉中完成，控制焙烧温度为300-500℃，控制焙烧时间为1-2h，并保证焙烧富空气的气氛；进行破碎，控制破碎后物料粒度-325目占96％以上；
在步骤二中，破碎后的钨冶炼污泥与氢氧化钠溶液浸出剂按照液固比为2-4：1进行浆化，控制氢氧化钠溶液浸出剂中氢氧化钠浓度为60-120g/L；在高压条件下浸出，控制高压浸出的搅拌速度为100-200r/min、浸出时间为3-4h、浸出温度为160-200℃、浸出压力为1.6-2.2MPa；之后再对其进行旋风过滤，收集滤液；
在步骤三中，收集的滤液通过模拟柱进行吸附，模拟柱填入大孔阴树脂D318，并用水进行洗涤4h，洗涤完成后再进行吸附，控制吸附的流速控制为5-15ml/min，控制吸附的终点为吸附后溶液中WO3的浓度小于0.005g/L且Mo的浓度小于0.01g/L；之后利用氢氧化钠溶液解吸，控制氢氧化钠溶液的浓度为100-150g/L，得到含钨、钼溶液。
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