硫磷混酸協(xié)同體系高效處理復(fù)雜白鎢礦新技術(shù)

硫磷混酸協(xié)同體系高效處理復(fù)雜白鎢礦新技術(shù)推薦單位：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會推薦獎種：技術(shù)發(fā)明獎完成人：趙中偉（中南大學），李江濤（中南大學），劉旭恒（中南大學），方奇（廈門鎢業(yè)股份有限公司），呂喆（麻栗坡海隅鎢業(yè)有限公司），陳星宇（中南大學）項目簡介：本項目屬于稀有金屬冶煉領(lǐng)域。針對我國復(fù)雜難冶的白鎢礦物資源占統(tǒng)治地位的資源現(xiàn)狀，以及現(xiàn)有技術(shù)存在著處理低品位白鎢礦時遇到選礦回收率與冶煉回收率難以兼顧的技術(shù)瓶頸，冶煉成本高、能耗大，復(fù)雜原礦中大量的有價伴生元素分離與綜合利用難，大量廢水及無機鈉鹽排放等問題，本項目突破鎢冶金傳統(tǒng)采用鈉堿體系的思路，發(fā)明了高效處理復(fù)雜白鎢礦的新技術(shù)，主要發(fā)明點有：1）發(fā)明了硫—磷混酸協(xié)同體系常壓分解低品位復(fù)雜白鎢礦的新技術(shù)。將傳統(tǒng)的鈉堿壓煮分解體系改為酸性常壓分解體系，采用硫酸—磷酸混合酸協(xié)同浸出，使鎢以磷鎢雜多酸的形式進入溶液，鈣以硫酸鈣形式沉淀進入固相。即使處理品位僅18.8%的白鎢精礦，渣含WO3也可降到0.17%以下，浸出率仍高達近99%，攻克了選礦回收率與冶煉回收率難以“雙高”的矛盾；2）利用新體系中硫磷離子對鈣的絡(luò)合作用，發(fā)明“調(diào)整體系組成→降低鈣的過飽和→抑制自發(fā)成核→促進粗晶硫酸鈣形成→消除浸出過程阻滯膜”的技術(shù)，實現(xiàn)白鎢礦穩(wěn)定高效分解；3）解明了磷鎢雜多酸的溶解和相分配的規(guī)律，發(fā)明了簡潔高效分離鎢的技術(shù)，革除了產(chǎn)生大量廢水的傳統(tǒng)離子交換工序，母液直接返回分解，解決了廢水排放問題；開發(fā)了鎢礦分解過程中的石膏結(jié)晶形態(tài)控制技術(shù)，滿足不同用戶應(yīng)用要求，解決了浸出渣的綜合利用問題；4）針對體系中鉬主要以鉬酰陽離子、鎢以多酸聚陰離子形式存在，性質(zhì)差別大的特點，選擇性提取鎢而鉬保留在溶液中，簡潔地解決了大量鎢鉬分離的難題；并在提取有價金屬的同時，實現(xiàn)了伴生磷的綜合回收。上述發(fā)明已獲國家授權(quán)發(fā)明專利5項。成套技術(shù)在廈門鎢業(yè)股份有限公司工業(yè)化實施，大大簡化了流程，降低成本3000元/噸APT以上，實現(xiàn)了資源高效利用，并很好地解決了傳統(tǒng)鎢冶煉難以克服的廢水、廢渣帶來的嚴重環(huán)境污染問題。被同行專家認為“技術(shù)創(chuàng)新性強，工藝穩(wěn)定，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。成果豐富了鎢冶煉理論與技術(shù)體系，推廣應(yīng)用前景廣闊，對延長我國優(yōu)勢鎢資源保障年限和下游高端鎢產(chǎn)品制造具有重要意義。并有利于配合國家戰(zhàn)略，淘汰落后產(chǎn)能，保護資源，促進鎢業(yè)可持續(xù)發(fā)展，增強國際話語權(quán)。主要完成人及技術(shù)貢獻：1、趙中偉，中南大學，教授。項目負責人，提出了新技術(shù)的整體構(gòu)思，并全面負責新技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用工作。對第一、二和三創(chuàng)新點作出了創(chuàng)造性的貢獻。解決了在硫磷混酸協(xié)同浸出體系下復(fù)雜白鎢礦常壓高效分解的問題；解決了浸出液中鎢提取的問題；解決了廢水排放和浸出渣綜合利用問題(專利號:ZL201010605095.1;ZL201010605107.0；ZL201010605110.2)。2011年,“難冶鎢資源深度開發(fā)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”，國家科技進步一等獎，排名第1；2001年,“選擇性沉淀法從鎢酸鹽溶液中除鉬、砷、錫、銻新工藝”，國家技術(shù)發(fā)明二等獎，排名第4.2、李江濤，中南大學，講師。技術(shù)研究的重要骨干。主要對第二、三項創(chuàng)新點做出了貢獻。研究了白鎢礦在硫磷混酸體系的浸出動力學行為，提出了獲得粗大、易于過濾和洗滌的硫酸鈣產(chǎn)物的技術(shù)調(diào)控措施，為實現(xiàn)白鎢礦在常壓條件下的高效浸出提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段；研究了浸出液循環(huán)使用過程中雜質(zhì)累積行為及對白鎢礦分解效果的影響，實現(xiàn)了浸出劑的循環(huán)使用，大幅降低了浸出劑成本和廢水量(專利號：ZL201010605095.1;ZL201010605107.0)。3、劉旭恒，中南大學，講師。技術(shù)研究的重要骨干。主要對第四項創(chuàng)新點做出了貢獻。研究了高磷高鉬白鎢礦中有價元素鉬、磷在新浸出體系中的浸出行為，實現(xiàn)了在鎢浸出過程中伴生的磷和鉬的高效浸出；研究了新浸出體系中磷和鉬的提取行為，實現(xiàn)了有價元素的綜合回收(專利號:ZL201010605110.2)。4、方奇，廈門鎢業(yè)股份有限公司，副總工程師?，F(xiàn)場技術(shù)負責人,全面負責新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實施，對第一、二和四項創(chuàng)新點的產(chǎn)業(yè)化作出了重要貢獻。解決了整體流程改造、新工藝的設(shè)備安裝、調(diào)試,以及反應(yīng)設(shè)備設(shè)計與改裝等現(xiàn)場問題，全程協(xié)調(diào)調(diào)度，保證了新技術(shù)的成功實施，并創(chuàng)造了顯著經(jīng)濟效益（科學技術(shù)成果鑒定證書中色協(xié)科鑒字[2013]第043號）。2011年，“難冶鎢資源深度開發(fā)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”，國家科技進步一等獎，排名第9。5、呂喆，麻栗坡海隅鎢業(yè)有限公司，工程師。工業(yè)化的技術(shù)骨干，對第一和第三項創(chuàng)新點的產(chǎn)業(yè)化作出了重要貢獻。設(shè)計了余酸閉路回用的配套系統(tǒng)，實現(xiàn)了白鎢礦的高效分解和余酸的循環(huán)使用；優(yōu)化了磷鎢酸結(jié)晶與銨鹽轉(zhuǎn)型工序的操作參數(shù)，解決了粗鎢酸銨溶液深度凈化除雜的技術(shù)問題（科學技術(shù)成果鑒定證書中色協(xié)科鑒字[2013]第043號）。6、陳星宇，中南大學，講師。技術(shù)研究骨干，主要對創(chuàng)新點一的產(chǎn)業(yè)化作出了貢獻。進行了新技術(shù)的原料適應(yīng)性研究，為技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的推廣提供了支撐；協(xié)助現(xiàn)場的技術(shù)人員完成了產(chǎn)業(yè)化過程中流程改造與調(diào)整、管道安裝與計量等問題。（科學技術(shù)成果鑒定證書中色協(xié)科鑒字[2013]第043號）。項目曾獲科技獎勵情況：本項目獲得2013年度中國有色金屬工業(yè)科學技術(shù)一等獎。主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄：知識產(chǎn)權(quán)類別知識產(chǎn)權(quán)名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利一種分解白鎢礦的方法中國ZL201010605095.1中南大學趙中偉，李江濤發(fā)明專利一種從白鎢礦中提取鎢的方法中國ZL201010605107.0中南大學趙中偉，李江濤，李洪桂發(fā)明專利一種從白鎢礦中提取鎢并生產(chǎn)高質(zhì)量熟石膏的方法中國ZL201010605110.2中