專利名稱：一種從白鎢礦中提取鎢并生產高質量熟石膏的方法
技術領域：
本發明涉及濕法冶金領域中稀有高熔點金屬鎢的提取，具體來說是一種從白鎢 礦中提取鎢并生產高質量熟石膏的方法。
背景技術：
目前我國鎢冶煉主要消耗的資源是黑鎢礦(易于選冶，產量占90%以上)，而黑 鎢資源基礎儲量僅約49.13萬噸，將在數年內消耗殆盡，加上新發現的鎢資源也大多是復 雜白鎢資源，已經呈現出白鎢礦占絕對優勢的局面(白鎢礦資源儲量約173.70萬噸，占 我國鎢礦基礎儲量的72.1%)。因此，開發白鎢資源來代替黑鎢是我國鎢業可持續發展的 戰略性選則。
但是，目前國內還沒有形成專門的白鎢礦處理工藝，主要是延用黑鎢礦NaOH 壓煮的處理技術來處理白鎢礦(該工藝產量占80%以上)。該工藝在高堿濃度，高堿用 量，高溫高壓的強化條件下使得白鎢礦得以有效分解，渣含WO3可降到1_3%。這也 造成了該工藝能耗大，生產成本高，后續工序廢水排放量大等缺點，不符合我國節能減 排、低碳經濟的發展要求。
國外處理白鎢礦主要采用蘇打壓煮法，該方法可以穩定地分解低品位白鎢礦， 渣含鎢一般在0.x%，但是試劑用量太大，一般要達到理論量的3倍，國內有實驗室研究 甚至要用到5-6倍。而且操作溫度也高達225°C左右，設備壓力達20atm。
酸分解法主要用鹽酸來處理白鎢礦，熱力學研究表明其反應趨勢很高。但鹽酸 分解時鎢酸呈黃色膠狀包裹在未分解的白鎢表面，容易導致分解不完全，而且鹽酸的酸 腐蝕和揮發問題嚴重，工作環境惡劣，最終大量的剩余鹽酸母液經石灰中和成CaCl2溶液 而排放，目前國內已棄置不用。
由于鎢可與磷、砷、硅等雜質形成雜鎢比為1 6 1 12的可溶性的雜多酸 (如[PW12O4J3-)，在鹽酸分解過程中少量的磷就可以造成大量鎢的分散和損失，因此鹽 酸分解工藝主要處理高品位白鎢精礦(要求磷、砷等雜質低)。但有人反其道而用之，在 浸出過程中特地加入少量磷酸使鎢進入溶液，從而解決鹽酸分解時的鎢酸包裹而影響分 解的問題。據研究(劉玉，劉琦，盧鐵軍，尤大鉞.幾種不同白鎢精礦鹽酸絡合浸取的動 力學研究.稀有金屬與硬質合金.1989，2 10-16)，在磷的用量少的時候仍會出現黃色鎢 酸，因此需要較大的過量系數，而且磷的用量越大浸出速度越快。但是鹽酸的腐蝕和揮 發問題仍然令人頭痛，所以雖有研究報道但未見工業應用。
為了克服上述方法中鹽酸的腐蝕和揮發問題，可考慮采用硫酸來替代鹽酸，以 實現鎢的絡合浸出。但是在大量硫酸存在時，溶液對硫酸鈣的過飽和度極大，往往導 致石膏迅速成核形成大量細密結晶而造成了包裹，使得分解效果不理想。如美國專利 4168296報道了用硫酸來浸出白鎢礦的研究，該方法在采用硫酸分解時，通過加入磷酸、 磷酸鈣或磷灰巖以提供磷作為鎢的絡合劑，但是還需要特別加入一定量的NaCl以改善 分解。據該專利描述，為分解IOOg品位四.6% WO3的鎢礦，用80g硫酸和300ml水配成浸出液，則折合溶液硫酸濃度為MlAg/L，再在此高濃度的強酸性硫酸溶液中加入 4gNaCL這時強酸性的硫酸溶液中HCl的活度將會很高，其實就相當于使用了高濃度 的鹽酸，其揮發問題和cr腐蝕問題又會出現。發明者添加了知磷灰石礦以供反應產生 磷酸來結合鎢，磷灰石即便按純C^5(PO4)3F計算，全部分解后折合溶液中P2O5含量僅為 0.3%,而前已提及磷酸用量少時容易生成鎢酸沉淀。這樣石膏和鎢酸兩者的共同包裹 作用嚴重阻礙了分解的進行。因此，該分解方法仍需要采用三段浸出才能達到較高分解 率。
實際上，H.Razavizadeh曾按照該專利的條件進行了詳細的實驗(Productionof tungsten via leaching of scheelite with sulfuric acid.Minerals & Metallurgical Processing.2006,23(2) 67-72),發現在添加了 NaCl的情況下才可獲得較好的浸出效果，品位為74.7% WO3的精礦的分解率可達到近96%，但折合渣含WO3仍高達約5% ；而處理品位為59% WO3的精礦時的分解率僅有近62%，折合渣含WO3更高達約20%!并且我們按該專利的 方法，使用不同品位、不同產地的白鎢礦實驗也發現，一段浸出的分解率大約在70-80% 之間，過濾也十分困難。實驗證明也確實需要經三段逆流浸出，還要將來自上段的分解 渣再磨以破壞包裹，分解率才可以達到97-98%。
至于添加NaCl 的作用機理，據文獻(Calcium Sulfate Dihydrate Nucleation in the Presence of Calcium and Sodium Chloride Salts.Ind.Eng.Chem.Res.2001, 40，2335-2339)， 氯離子的存在可較大幅度地增加硫酸鈣結晶的誘導期，從而阻滯自發成核。這當然在一 定程度上有利于形成粗大晶體，避免產物包裹礦物而影響分解。但實際加入氯化鈉仍難 以達到滿意的分解效果，而且引入Cl—還會帶來設備腐蝕和HCl揮發的問題，也不能解決 鎢酸包裹的問題。
為了解決鎢酸包裹問題，本發明考慮采用較大過量系數的磷酸來分解白鎢礦。 由于磷酸可絡合鈣離子，導致硫酸鈣的溶解度隨著溶液中磷酸濃度的增加而逐步上升， 大約在P2O5為20%左右達到最大(80°C時，為無磷酸存在時的5-7倍。即便:P2O5升高到 40%左右，溶解度也仍可達無磷酸存在時的3-5倍)。因此，適當的高濃度磷酸也有利于 降低鎢礦分解時硫酸鈣的過飽和度，也就有可能降低硫酸鈣的自發成核速率，從而起到 促進形成粗大晶體的作用；并且磷酸的腐蝕性較低，也沒有像鹽酸那樣的揮發問題。浸 出液中并配入一定量的S042_來結合鈣離子，使鈣以硫酸鈣形式沉淀并再生生成磷酸，得 到石膏型(CaSO4 · ηΗ20)分解渣。
總的反應式為
12CaW04+H3P04+12H2SO4+12nH20 = 12CaS04 · nH20+H3[PW1204。]+12H20 (1)
過程中浸出液經離子交換、溶劑萃取或銨鹽沉淀法提取鎢后，補入消耗的酸進 行循環浸出。
此方式避免了廢水的排放，但是同時發現分解得到的質量不高的石膏 (CaSO4 · IiH2O)分解渣，難以直接利用，若堆棄處理則造成資源浪費。為此，開發該石 膏分解渣的利用價值具有重大的意義。
目前市場上得到廣泛應用的是熟石膏(CaSO4 · 0.5H20),可通過蒸壓釜在飽和 蒸汽介質中蒸煉生石膏(CaSO4 · 2H20)得到。該石膏石優質的建筑材料，可用于生產 石膏板、水泥生產的緩凝劑、墻粉等。因此，本發明立足點就是在采用磷酸和硫酸分解白鎢礦工藝高效提取鎢的同時，并對其浸出過程進行調整，以期直接得到有利用價值的 高質量熟石膏，提高工藝的經濟效益和環保效益。發明內容
本發明的目的是提供一種從白鎢礦中提取鎢并生產高質量熟石膏的方法。該方 法實現了白鎢礦的高效分解，解決分解過程中鎢礦被包裹影響分解率的問題，還能直接 得到有利用價值的高質量熟石膏，提高工藝的經濟效益和環保效益。
為了實現上述目的，本發明采取的措施如下
首先將稀硫酸和磷酸的混合酸加入到分解反應槽中，控制S042_濃度在0.05g/ ml-0.10g/ml, P2O5質量含量控制在10 % -25 %，溫度控制在55-75 °C，液固比為 5:1-8: lml/g,反應時間為2- ;分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽中加入半 水石膏晶種進行結晶轉化，半水石膏晶種/礦的質量比為1 1000-1 10，溫度控制在 90-120°C,反應時間為2- ;得到半水石膏，反應結束后過濾所得的濾液經堿性離子交 換、堿性溶劑萃取或銨鹽沉淀法提取鎢后，補入磷酸和硫酸到初始水平可返回浸出。
所述白鎢礦含30% 75%質量百分比的WO3,粒度不大于100目。
在白鎢礦分解前半期，控制生成穩定的、粗大的二水石膏，不追求過高的鎢礦 的分解率和過低的:p2O5損失率。
在白鎢礦分解后半期，通過調整實驗條件使得生成的二水石膏順利的再結晶轉 化為單一的、穩定的、過濾和洗滌性能良好的半水石膏，同時使得未分解的鎢礦繼續分 解，晶間P2O5損失也得以釋放，進一步提高石膏質量。
本發明具有的優點是
1.所處理的白鎢礦雜質磷含量沒有嚴格要求，白鎢礦選礦過程中不必再設專門 除磷工序，節約了除磷試劑成本及鎢的損失；
2.反應結束后，鎢進入到濾液中，只需要經離子交換、溶劑萃取或銨鹽沉淀法 等簡單的后處理方式提取，簡化了操作，降低了成本；
3.實現了白鎢礦的高效常壓浸出，節省了資源和能源消耗；
4.克服了傳統的酸分解工藝中的Cl-腐蝕嚴重問題和HCl揮發嚴重問題；
5.原材轉化為產品和可以處理或利用的物質，不會造成環境的污染；
6.浸出設備簡單，操作方便，易于實現工業化；
7.在白鎢礦分解后半期的再結晶轉化過程中，少量未分解徹底的白鎢礦得以進 一步分解，其分解率高達98%以上；晶間P205損失也得以釋放，使得渣中P205損失 降低到0.5%以下，降低了浸出成本；另外，由于磷酸、硫酸和磷鎢酸混合酸良好的溶礦 能力，在再結晶轉化過程中，石膏中鐵、鋁、鎂等雜質再次溶解，石膏的質量進一步提 升，獲得的副產品半水石膏的質量很純，甚至可以同天然石膏媲美，為生產石膏板，水 泥生產的緩凝劑、墻粉等提供了優質的原料，生產過程實現了無廢渣排放，提高該工藝 的經濟效益和環保效益；
圖1為分解渣的XRD圖2為分解渣的SEM圖。
具體實施方式
實施例1
下面結合實施例作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的 進一步限定。
實施例1
白鎢礦(含W0370.6% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.03g/ml，液固比6 lml/g,反應溫度60°C，反應 時間4h后，取樣分析得鎢浸出率為94.3%，濾渣含P2O5為5.3%。然后將該料漿轉入 結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為50g，溫度升溫至110°C，結晶轉化時 間為冊，鎢浸出率為99.6%。過濾料漿采用規格為200mm的布氏漏斗，過濾所需時間 為8min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為 0.1%。濾液采用伯胺基堿性萃取劑萃取鎢，鎢的萃取率為99.5%。在萃取過程中磷以磷 鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為2.7%，母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。得 到的分解渣XRD圖1顯示確為熟石膏。圖2為分解渣的SEM圖。
實施例2
白鎢礦(含W0370.6% )lkg，配制:P2O5含量為25%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.05g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度55°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOOg,溫度升溫至120°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.8%。過濾料漿采用規格 為200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為15min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水 量為300ml，經洗滌后濾餅含:P2O5降為0.3%。濾液采用仲胺基堿性萃取劑萃取鎢，鎢的 萃取率為99.1%。在萃取過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為2.5%，母液 補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例3
白鎢礦(含W0370.6% )lkg，配制:P2O5含量為10%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.02g/ml，液固比8 lml/g,反應溫度75°C，反應 時間勸。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 Ig,溫度升溫至100°C，結晶轉化時間為4h，鎢浸出率為99.5%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為12min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.2%。濾液采用叔胺基堿性萃取劑萃取鎢，鎢的萃 取率為99.3%。在萃取過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為2.8%，母液補 入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例4
白鎢礦(含W0370.6% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.025g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度70°C，反應時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 20g,溫度升溫至90°C，結晶轉化時間為2h，鎢浸出率為99.3%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為30min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.6%。濾液采用季胺基堿性萃取劑萃取鎢，鎢的萃 取率為98.9%。在萃取過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為2.6%，母液補 入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例5
白鎢礦(含W0365.7% )lkg，配制:P2O5含量為15 %的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.03g/ml，液固比6 lml/g,反應溫度60°C，反應 時間4h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 50g,溫度升溫至110°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.6%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為8min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量為 300ml,經洗滌后濾餅含P2O5降為0.12%。濾液采用季胺基陰離子交換樹脂吸附，鎢的 吸附率為99.2%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.7%， 母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例6
白鎢礦(含W0365.7% )lkg，配制:P2O5含量為25 %的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.05g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度55°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOg,溫度升溫至120°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.4%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為15min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.3%。濾液采用伯胺基陰離子交換樹脂吸附，鎢的 吸附率為98.9%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.5%， 母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例7
白鎢礦(含W0365.7% )lkg，配制:P2O5含量為10 %的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.02g/ml，液固比8 lml/g,反應溫度75°C，反應 時間勸。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 Ig,溫度升溫至120°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.0%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為12min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.2%。濾液采用仲胺基陰離子交換樹脂吸附，鎢的 吸附率為99.2%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.8%， 母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例8
白鎢礦(含W0365.7% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.04g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度70°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 20g,溫度升溫至90°C，結晶轉化時間為2h，鎢浸出率為99.1%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為30min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.5%。濾液采用叔胺基陰離子交換樹脂吸附，鎢的 吸附率為98.7%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.4%， 母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例9
白鎢礦(含W0345.9% )lkg，配制:P2O5含量為15 %的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.03g/ml，液固比6 lml/g,反應溫度60°C，反應 時間4h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 50g,溫度升溫至110°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.3%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為8min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量為 300ml,經洗滌后濾餅含P2O5降為0.10%。濾液采用季磷基陰離子交換樹脂吸附，鎢的 吸附率為98.7%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.5%， 母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例10
白鎢礦(含W0345.9% )lkg，配制:P2O5含量為15 %的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.02g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度70°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOg,溫度升溫至90°C，結晶轉化時間為2h，鎢浸出率為99.0%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為30min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.6%。濾液采用叔锍基陰離子交換樹脂吸附，鎢的 吸附率為98.6%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.3%， 母液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例11
白鎢礦(含W0332.0% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.03g/ml，液固比6 lml/g,反應溫度60°C，反應 時間4h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 50g,溫度升溫至110°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.2%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為8min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量為 300ml,經洗滌后濾餅含P2O5降為0.10%。濾液采用胍基陰離子交換樹脂吸附，鎢的吸 附率為98.7%。在離子交換過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為3.7%，母 液補入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例12
白鎢礦(含W0332.0% )lkg，配制:P2O5含量為25%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.05g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度55°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOOg,溫度升溫至120°C，結晶轉化時間為2h，鎢浸出率為98.5%。過濾料漿采用規格 為200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為15min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水 量為300ml，經洗滌后濾餅含:P2O5降為0.35%。濾液采用硫酸銨沉淀法沉淀鎢，鎢的沉 淀率為97.6%。在沉淀過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為1.7%，母液補 入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例13
白鎢礦(含W0332.0% )lkg，配制:P2O5含量為10%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.02g/ml，液固比8 lml/g,反應溫度75°C，反應 時間勸。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOg,溫度升溫至100°C，結晶轉化時間為《1，鎢浸出率為99.3%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為12min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.觀％。濾液采用硫酸氫銨沉淀法沉淀鎢，鎢的沉 淀率為96.7%。在沉淀過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為1.5%，母液補 入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例14
白鎢礦(含W0332.0% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.04g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度70°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 20g,溫度升溫至90°C，結晶轉化時間為2h，鎢浸出率為98.9%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為30min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.5%。濾液采用磷酸銨沉淀法沉淀鎢，鎢的沉淀率 為96.6%。在沉淀過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為1.3%，母液補入損 耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例15
白鎢礦(含W0310.8% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.03g/ml，液固比6 lml/g,反應溫度60°C，反應 時間4h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 50g,溫度升溫至110°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.2%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為8min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量為 300ml,經洗滌后濾餅含P2O5降為0.20%。濾液采用磷酸一銨沉淀法沉淀鎢，鎢的沉淀 率為96.0%。在沉淀過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為1.2%，母液補入 損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例16
白鎢礦(含W0310.8% )lkg，配制:P2O5含量為25%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.05g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度55°C，反應 時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOg,溫度升溫至120°C，結晶轉化時間為冊，鎢浸出率為99.1%。過濾料漿采用規格為 200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為15min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水量 為300ml，經洗滌后濾餅含P2O5降為0.35%。濾液采用磷酸二銨沉淀法沉淀鎢，鎢的沉 淀率為96.2%。在沉淀過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為1.4%，母液補 入損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
實施例17
白鎢礦(含W0310.8% )lkg，配制:P2O5含量為15%的磷酸溶液，然后調入硫 酸，過程中控制S042_濃度穩定在0.02g/ml，液固比5 lml/g,反應溫度70°C，反應9時間2h。分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽進行結晶轉化，半水石膏晶種加入量為 IOOg,溫度升溫至105°C，結晶轉化時間為《1，鎢浸出率為98.2%。過濾料漿采用規格 為200mm的布氏漏斗，過濾所需時間為30min，然后采用純水洗滌濾餅三次，每次耗水 量為300ml，經洗滌后濾餅含:P2O5降為0.48%。濾液采用氨水沉淀法沉淀鎢，鎢的沉淀 率為95.6%。在沉淀過程中磷以磷鎢雜多酸形式損失和夾帶損失總量為1.2%，母液補入 損耗的磷酸和硫酸后返回浸礦。
權利要求
1.一種從白鎢礦中提取鎢并生產高質量熟石膏的方法，其特征在于首先將稀硫酸 和磷酸的混合酸加入到分解反應槽中，控制S042_濃度在0.05g/ml 0.10g/ml，P2O5質量 含量控制在10% 25%，溫度控制在55 75°C，液固比為5 1-8 lml/g,反應時間 為2 6h，分解反應結束后將料漿轉入結晶反應槽中加入半水石膏晶種進行結晶轉化， 半水石膏晶種/礦的質量比為1 1000 1 10，溫度控制在90 120°C，反應時間為 2 6h;得到半水石膏，反應結束后過濾所得的濾液經堿性離子交換、堿性溶劑萃取或 銨鹽沉淀法提取鎢后，補入磷酸和硫酸到初始水平可返回浸出。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述白鎢礦含30% 75%質量百分比 的W03，粒度不大于100目。
全文摘要
本發明提供了一種從白鎢礦中提取鎢并生產高質量熟石膏的方法，具體如下首先加入磷酸和硫酸的混合酸分解白鎢礦，分解反應結束后，通過加入半水石膏晶種，完成二水石膏的脫水轉化過程，得到性能良好的半水石膏。本發明的優點實現了白鎢礦的高效常壓浸出，節省了資源和能源消耗，而且其分解率可達98％以上；克服了傳統的酸分解工藝中的Cl-腐蝕和HCl揮發嚴重問題；基本實現了磷酸的循環利用，極大降低了浸出成本和廢水排放量；浸出設備簡單，操作方便，易于實現工業化；獲得的副產品石膏的質量很純，可用于生產石膏板，水泥生產的緩凝劑、墻粉等；再結晶過程進一步降低了石膏中P2O5的含量，其P2O5含量低于0.5％。
文檔編號C22B34/36GK102021329SQ201010605110
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者劉旭恒, 孫培梅, 李江濤, 李洪桂, 趙中偉, 陳愛良 申請人:中南大學