一种利用硝-硫混合酸分解回收含钨废料的方法技术

本发明专利技术提供一种利用硝

【技术实现步骤摘要】
一种利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及含钨废料回收利用
，尤其涉及一种利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法。

技术介绍

[0002]随着钨产业的不断发展，金属钨原料消耗越来越大，可采资源越来越少，因此钨的回收利用引起了各国政府的关注，开发清洁冶炼回收技术处理含钨废料将有利于钨冶金产业的长期可持续发展。以含钨废料为原料通过合理的再生处理工艺回收并重新利用钨、钴，不仅能节省能源，缩短冶炼工艺流程，降低生产成本，减轻环境污染，而且可进一步减少对原生矿产资源的开采利用。
[0003]目前国内外已有的含钨废料回收处理方法主要有：锌熔法、硝石熔融法、焙烧碱浸法、电化学法、原位氧化还原碳化法等，这些资源循环利用技术均存在一定的优缺点。锌熔法应用最广,比较成熟,流程短,钨回收率达到95％；但该法只适合处理钴含量低于10％的硬质合金，电耗高，锌蒸汽回收设备要求高，锌挥发污染大；而且锌熔法易引入杂质、且回收率低，不适宜处理粉末废料。硝石熔融法应用较早,适应性广,投资省,产品易浸出,反应速度快,但缺点是工业流程长，使用的原辅材料贵且损耗大，生产成本高，排出的尾气对环境造成污染。焙烧碱浸法是钨废料经过氧化焙烧转化为氧化钨，氧化钨碱浸反应生成钨酸钠，达到回收钨的目的，然而该法焙烧设备结炉严重，渣含钨高，回收率低，二次渣处理成本高；而且后续产生的废水多，原辅材料损耗大。电化学法仅适用于处理Co含量大于8％(质量分数)的废旧硬质合金，即其处理范围有限。原位氧化还原碳化法存在粉末纯度不够和合金性能不达标等问题。
[0004]此外还有传统的酸浸出法，例如中国专利技术专利CN201811603212.3、CN201310003314.2、CN201210377072.9，用单一的硫酸、盐酸、硝酸或磷酸浸出处理废硬质合金等含钨废料的方法，但这些方法的目标是利用无机酸将含钨废料中的钴组元酸溶解转化为钴盐，将含钨废料的粘结相钴与碳化钨开路分离出来，然而由于被致密结构碳化钨包裹的钴组元难以被酸所浸出，导致钴和钨的分离效果不佳。
[0005]目前，在处理含钨废料的湿法冶金回收工艺中，将含钨废料中的碳化钨和或钨转型成氧化钨是必经的工序，工业上主要采用工业炉在600～1000℃氧化焙烧工艺。例如专利CN106673064A公开了一种处理硬质合金磨削料生产仲钨酸铵的方法，该方法包括：首先将硬质合金磨削料加水制浆，打入反应釜中进行酸浸处理，实现钨钴分离；将得到的碳化钨渣进行氧化焙烧3～10h，得到氧化钨料；将氧化钨料与碱混合进行加热反应，得到碱浸液；将碱浸液通过离子交换及除杂工艺得到净化钨酸铵料液；将净化钨酸铵溶液蒸发结晶即可得到仲钨酸铵。氧化钨料作为一种工业初级原料，可用于生产仲钨酸铵等钨冶炼产品；含钨废料中碳化钨和或钨转型成氧化钨的传统氧化焙烧技术方法能耗严重，极大的提高了生产成本。
[0006]综上所述，本申请现提出一种利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法来解决
上述出现的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在解决
技术介绍
中提出的问题，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，具有回收率高，分离方法简单，工艺流程短，能耗小的特点。
[0008]基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，包括：
[0009]S1：将含钨废料加入至硫酸和硝酸的混合溶液中，搅拌得到固液混合物；
[0010]S2：将S1得到的固液混合物在一定温度下搅拌浸出反应一段时间，待反应完全后进行固液分离，固液分离后固相为钨酸，液相为钴盐溶液；
[0011]S3：将S2得到的固相钨酸进行煅烧处理，获得氧化钨产品。
[0012]优选的，所述步骤S1所述的含钨废料来源于块体废硬质合金经机械破碎成粒径为1～3mm的粒状含钨废料；或硬质合金生产过程中所产生的地板料、收尘料、磨削料和废品料；或碳化钨粉、钨粉生产过程中的地板料、收尘料、废品料等粉状含钨废料。
[0013]更为优选的，所述步骤S1所述的含钨废料的晶粒度为0.5～5μm。
[0014]更为优选的，所述步骤1中的含钨废料为粒状，所述步骤S1中所述的混合溶液中硝酸摩尔浓度为5～14mol/L。
[0015]更为优选的，所述步骤S1中所述的混合溶液中硫酸的摩尔浓度为2.5～6mol/L。
[0016]更为优选的，所述步骤S2中所述的固液混合物在100～200℃下进行浸出反应，超过100℃使用高压釜浸出，浸出体系的压力为0.2～2.2Mpa。
[0017]更为优选的，所述步骤S2中所述的固液混合物在反应过程中保温时间为8～38h。
[0018]更为优选的，所述步骤1中的含钨废料为粉状，所述步骤S1中所述的混合溶液中硝酸摩尔浓度为2
‑
10mol/L。
[0019]更为优选的，所述步骤S1中所述的混合溶液中硫酸的摩尔浓度为1～4.5mol/L。
[0020]更为优选的，所述步骤S2中所述的固液混合物在60～140℃下进行浸出反应，其中固液混合物在60～100℃下时采用水浴加热，超过100℃使用高压釜浸出，浸出体系的压力为0.2～1Mpa。
[0021]更为优选的，所述步骤S2中所述的固液混合物在反应过程中保温时间为1～10h。
[0022]更为优选的，所述步骤S2若采用水浴加热时固液混合物机械搅拌速度为100～500r/min，若采用高压釜时固液混合物机械搅拌速度为200～600r/min。
[0023]更为优选的，所述步骤S2中的固液混合物在反应的过程中产生的NO、NO2用碱液吸收法转化为硝酸盐或用铂钯铑催化氨氧化法制取硝酸进行循环利用。
[0024]更为优选的，所述步骤S2中所述的钴盐溶液，可经化学沉淀法净化除杂后，利用草酸铵沉钴制备草酸钴产品或将草酸钴煅烧后生产制备氧化钴粉产品。
[0025]更为优选的，所述步骤S3中所述的固相钨酸煅烧温度为400～800℃。
[0026]更为优选的，所述步骤S3所述的固相钨酸煅烧时间为1
‑
6h。
[0027]更为优选的，所述步骤S3中所述的固相钨酸可煅烧直接制备氧化钨产品；或可利用氨水将固相钨酸或氧化钨溶解成钨酸铵溶液，经蒸发结晶后制备仲钨酸铵产品；或利用
碱浸将固相钨酸或氧化钨溶解成钨酸钠溶液，再用离子交换工艺或者萃取工艺得到钨酸铵溶液，钨酸铵溶液通过蒸发结晶得到仲钨酸铵产品。
[0028]从上面所述可以看出，本专利技术包括以下有益效果：
[0029]1)本专利技术利用硝酸在酸性条件下具有强氧化性的性质，应用简单的硝
‑
硫混酸浸出方法就能实现在水溶液体系中将含钨废料中碳化钨和或钨直接氧化转型生成固相钨酸，无需传统方法的高温炉氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，包括：S1：将含钨废料加入至硫酸和硝酸混合溶液中，搅拌得到固液混合物；S2：将S1得到的固液混合物在一定温度下搅拌浸出反应一段时间，待反应完全后进行固液分离，固液分离后固相为钨酸，液相为钴盐溶液；S3：将S2得到的固相钨酸进行煅烧处理，获得氧化钨产品。2.根据权利要求1所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤S1所述的含钨废料来源于块体废硬质合金经机械破碎成粒径为1～3mm的粒状含钨废料；或硬质合金生产过程中所产生的地板料、收尘料、磨削料和废品料；或碳化钨粉、钨粉生产过程中的地板料、收尘料、废品料等粉状含钨废料。3.根据权利要求2所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤S1所述的含钨废料的晶粒度为0.5～5μm。4.根据权利要求3所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤1中的含钨废料为粒状，所述步骤S1中所述的混合溶液中硝酸摩尔浓度为5～14mol/L。5.根据权利要求4所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的混合溶液中硫酸的摩尔浓度为2.5～6mol/L。6.根据权利要求4所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤S2中所述的固液混合物在100～200℃下进行浸出反应，超过100℃使用高压釜浸出，浸出体系的压力为0.2～2.2Mpa。7.根据权利要求4所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤S2中所述的固液混合物在反应过程中保温时间为8～38h。8.根据权利要求3所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤1中的含钨废料为粉状，所述步骤S1中所述的混合溶液中硝酸摩尔浓度为2
‑
10mol/L。9.根据权利要求8所述的利用硝
‑
硫混合酸分解回收含钨废料的方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺山明，潘界昌，王晓明，梁勇，李文君，邓庚凤，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：