一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法

摘要

本发明公开了一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，涉及钨废料回收利用技术领域，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，将焙烧后产物用碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为11‑13，继续沸腾20‑60min，然后冷却，加入氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入铵镁盐，且控制体系的pH值在8‑10内，制得钨酸钠溶液，然后依序经加热浓缩结晶，冷却，离心以及干燥，制得钨酸钠。本发明去除了钨废料中其他杂质元素，能够制得纯度高的钨酸钠溶液。

说明书

技术领域

本发明涉及钨废料回收利用技术领域，具体是一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法。

背景技术

钨是重要的战略资源，被誉为“工业牙齿”。随着钨矿的日益开采，钨矿资源储量日益缩减，钨的二次资源回收显得尤为重要。然而由于废钨料成分复杂多样，处理难度大。

工业上常采用氢氧化钠浸出法及苏打高压浸出法，从钨废料中浸出钨获取碱性钨酸钠溶液，但仍有较多的杂质溶于碱性钨酸钠中，难以制得纯度较高的钨酸钠。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，将焙烧后产物用碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为11-13，继续沸腾，然后冷却，加入氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入铵镁盐，且控制体系的pH值在8-10内，制得钨酸钠溶液，然后依序经加热浓缩结晶，冷却，离心以及干燥，制得钨酸钠。

作为本发明的优选方案，所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料。

作为本发明的优选方案，研磨后的钨废料粒度为10-30μm。

作为本发明的优选方案，在加入铵镁盐之前，往滤液中加入过氧化物进行氧化处理。

作为本发明的优选方案，所述碱液采用氢氧化钠。

作为本发明的优选方案，所述酸液采用盐酸。

作为本发明的优选方案，所述钨废料中含有WO

作为本发明的优选方案，所述继续沸腾的时间为20-60min。

作为本发明的优选方案，所述铵镁盐为氯化镁和氨水的混合溶液。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，由于钨废料中难以避免地含有硅、磷、砷等杂质元素，在传统的焙烧碱液浸出制得的硅酸钠溶液中，会含有硅酸钠、磷酸钠和砷酸钠，影响钨酸钠的纯度；因此，本发明依序采用除硅、除磷、砷工序，制得纯度高的钨酸钠溶液。

硅在碱性的钨酸钠溶液中是以硅酸钠的形式存在，当钨酸钠溶液碱度下降，硅酸钠会形成溶解度小的H

磷、砷在浸出液中主要是以Na

由于磷、砷还可能三价、五价的形态存在(AsO

(2)本发明的一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，对钨废料进行研磨，采用羧甲基纤维钠进行粘结成型成湿料再进行焙烧，焙烧时羧甲基纤维素钠挥发，湿料成多孔状，更利于钨废料在氧化氛围中的氧化，更利于其在后续操作的溶出，提高钨废料的利用率。

具体实施方式

以下以具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

以下实施例中的钨废料的质量含量组成为：WO

实施例1

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为12，继续沸腾，然后冷却，加入反应液质量的3％氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的10％的铵镁盐，且控制体系的pH值在8，制得钨酸钠溶液，然后依序经蒸发浓缩至钨酸钠溶液的比重至1.32，冷却至40℃，钨酸钠结晶析出，过滤、离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:1的浓度为35wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为30μm。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入过氧化钠进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为45min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

实施例2

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为13，继续沸腾，然后冷却，加入反应液质量的3％氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的10％铵镁盐，且控制体系的pH值在8.5，制得钨酸钠溶液，然后依序经蒸发浓缩至钨酸钠溶液的比重至1.32，冷却至40℃，钨酸钠结晶析出，过滤、离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:1的浓度为40wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为20μm。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入双氧水进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为50min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

实施例3

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为11，继续沸腾，然后冷却，加入反应液质量的2.8％氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的8％铵镁盐，且控制体系的pH值在8，制得钨酸钠溶液，然后依序经蒸发浓缩至钨酸钠溶液的比重至1.32，冷却至40℃，钨酸钠结晶析出，过滤、离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:1的浓度为40wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为30μm。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入过氧化钠进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为40min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

实施例4

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为12，继续沸腾，然后冷却，加入反应液质量的3.8％氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的12％铵镁盐，且控制体系的pH值在10内，制得钨酸钠溶液，然后依序经蒸发浓缩至钨酸钠溶液的比重至1.32，冷却至40℃，钨酸钠结晶析出，过滤、离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:2的浓度为30wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为30μm。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入过氧化钠进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为20wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为30min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

实施例5

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为13，继续沸腾，然后冷却，加入反应液质量的3.2％氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的11％铵镁盐，且控制体系的pH值在9，制得钨酸钠溶液，然后依序经加热浓缩结晶，冷却，离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:1的浓度为30wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为10μm。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入双氧水进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为15wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为20min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

对比例1(浸出液无后续处理步骤)

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，将焙烧后产物用碱液浸出，得到浸出液，然后依序经加热浓缩结晶，冷却，离心以及干燥，制得钨酸钠。

对比例2(无加入氯化铵溶液)

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为13，继续沸腾，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的10％铵镁盐，且控制体系的pH值在9，制得钨酸钠溶液，然后依序经蒸发浓缩至钨酸钠溶液的比重至1.32，冷却至40℃，钨酸钠结晶析出，过滤、离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:1的浓度为30wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为10μm。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入过氧化物进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为20min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

对比例3(钨废料无处理)

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，将焙烧后产物用碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为13，继续沸腾，然后冷却，加入氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入铵镁盐，且控制体系的pH值在9，制得钨酸钠溶液，然后依序经加热浓缩结晶，冷却，离心以及干燥，制得钨酸钠。

在加入铵镁盐之前，往滤液中加入双氧水进行氧化处理。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为20min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

对比例4(滤液无氧化处理)

一种从钨废料回收制备钨酸钠的方法，将钨废料在氧化氛围下进行焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧4h，将焙烧后产物按照固液质量比1:4加入碱液浸出，得到浸出液，然后往加热至沸腾的浸出液中加入酸液，调节pH为13，继续沸腾，然后冷却，加入反应液质量的3％氯化铵溶液反应，反应结束后过滤，往滤液中加入占滤液质量的10％铵镁盐，且控制体系的pH值在9，制得钨酸钠溶液，然后依序经蒸发浓缩至钨酸钠溶液的比重至1.32，冷却至40℃，钨酸钠结晶析出，过滤、离心以及干燥，制得钨酸钠。

所述钨废料在焙烧前进行预处理，所述预处理具体为将钨废料进行研磨，研磨后往其加入与钨废料质量比1:1的浓度为30wt％的羧甲基纤维素钠溶液进行处理，得到处理后的钨废料湿料。

研磨后的钨废料粒度为10μm。

所述碱液采用浓度为30wt％氢氧化钠溶液。

所述酸液采用浓度为10wt％的盐酸溶液。

所述继续沸腾的时间为20min。

所述铵镁盐为摩尔比1:1的氯化镁和氨水的混合溶液。

对上述实施例和对比例进行性能测试。测试钨酸钠的纯度，测试结果见表1。

从上表可知，实施例的钨酸钠的纯度高于对比例，主要的原因可能如下，对比例1的分析可知，实施例中对浸出液做了进一步处理，制得纯度高的钨酸钠；对比例2的分析可知，对比例2中在酸液的后续过程中改用氯化铵溶液进行，避免了浸出液中局部过酸现象而生产仲钨酸铵沉淀，而且氯化铵中的铵根离子有利于后续除磷、砷，因此能够进一步提高纯度；对比例3的分析可知，实施例中对钨废料进行研磨，采用羧甲基纤维钠进行粘结成型成湿料，在进行焙烧，一方面焙烧时羧甲基纤维素钠挥发，湿料成多孔状，更利于钨废料的氧化，更利于其在后续操作的溶出。提高钨的收率；对比例4的分析可知，由于磷、砷还可能三价、五价的形态存在(AsO

在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。