一种含钨废料制备氧化钨的方法技术

本发明专利技术公开了一种含钨废料制备氧化钨的方法。所述方法包括以下步骤：将含钨废料与硫酸的混合料浆进行硫酸化焙烧，焙烧后进行焙砂搅拌水浸，水浸后进行固液分离，得到钨酸固相渣和钴盐溶液，所述钨酸固相渣经煅烧后即可得到氧化钨。本发明专利技术方法利用焙烧过程中伴随着高浓度硫酸具有的强氧化性及酸溶性，将含钨废料中的碳化钨、钨等含钨物相转化为不溶性钨酸，而钴、铁等非钨组元转化为可溶性硫酸盐，通过水浸即可实现钨与其他组分的高效分离；而且能实现短流程工艺制备氧化钨，极大地降低了能耗与生产成本，操作简便且效率高，工业推广应用前景好。前景好。前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种含钨废料制备氧化钨的方法


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及含钨废料回收利用
，尤其涉及一种含钨废料制备氧化钨的方法。

技术介绍

[0002]为弥补原钨矿石资源储量不足，含钨废料回收再利用产业问题的研究迫在眉睫。目前，全球超过50％的钨资源用于制造硬质合金，而废旧硬质合金中的钨含量就已经达到74％～91％，中国每年消费钨金属约2.7万t，如果回收率能达到40％，对于建立资源保障体系及促进循环经济发展意义重大。
[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。焙烧碱浸法是将钨废料经过氧化焙烧转化为氧化钨，氧化钨经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。上述方法主要实现了含钨废料中碳化钨与粘结相钴等组元的分离，或再进一步得到粗钨酸钠溶液，所得碳化钨或粗钨酸钠溶液后续还需经多个复杂工序处理才能制备氧化钨。
[0004]氧化钨作为一种工业初级原料，可用于生产仲钨酸铵、钨粉等钨冶炼产品，目前，在处理含钨废料的回收利用工艺中，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。目前工业上主要采用先酸浸钴再氧化焙烧工艺处理含钨废料制备氧化钨，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高温(600～1000℃)氧化焙烧3～10h，得到氧化钨料，氧化钨料经碱浸处理得到粗钨酸钠溶液，再通过离子交换、蒸发结晶等传统工序得到仲钨酸铵产品；该工艺存在能耗高、工艺流程长、处理成本高等缺点。CN102808086A公开了一种水热法回收废旧硬质合金制备超细氧化钨纳米粉末的方法，其将废旧硬质合金清洗干净，放入高压釜中，加入能够提供氟离子的氟化物，并加入浓硝酸和双氧水，使硬质合金中的碳化钨全部氧化，将反应釜在120
‑
200℃恒温下处理6
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48小时；反应釜冷却后，将固、液相分离，固相干燥后用研钵粉碎即得超细WO3纳米粉末；该方法需要使用高压釜等昂贵设备，设备操作要求高，且工艺流程长、成本高。CN 108439473 A公开了一种含钨废旧硬质合金制备纳米氧化钨的方法,其将粉状的含钨废料用氢氧化钠在不锈钢反应釜内进行高温高压浸出，向含钨的碱溶液中加入硫酸溶液
调节pH，使pH控制在3～5，始终保持溶液澄清；向溶液中加入TOA和N235的联合萃取剂和碳酸钠氢铵进行萃取和反萃取，再经加热蒸发、结晶、烘干、再次煅烧得到纳米氧化钨；该方法工艺流程长，且试剂消耗量多、设备操作要求高、废水治理难。
[0005]综上所述，现有含钨废料制备氧化钨的处理方法普遍存在工艺流程长、设备要求高、能耗高、处理成本高等缺点，因此，迫切需要开发一种新型含钨废料制备氧化钨的方法来解决上述出现的问题。

技术实现思路

[0006]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含钨废料制备氧化钨的方法，该方法为流程短、高效、成本低的含钨废料再生处理方法。
[0007]基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种含钨废料制备氧化钨的方法，包括以下步骤：
[0008]S1，制备混合料浆：将含钨废料与硫酸搅拌混合均匀，得到混合料浆；
[0009]S2，硫酸化焙烧：将S1得到的混合料浆置于焙烧设备中，在一定温度下焙烧预定时间，焙烧结束后缓冷至室温得到焙砂备用；
[0010]S3，水浸：将S2得到的焙砂用水进行搅拌浸出，水浸后进行固液分离，浸出渣为钨酸固相渣，浸出液为钴盐溶液；
[0011]S4，煅烧：将S3得到的钨酸固相渣在预定温度下煅烧一定时间，产出氧化钨产品。
[0012]优选的，所述步骤S1中所述的含钨废料为块体废硬质合金，经机械破碎为粒径1～3mm的粒状含钨废料；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；碳化钨粉、钨粉生产过程中的地板料、收尘料、废品料中的粉状含钨废料；含钨废料包括以下成分：
[0013]钨，40％～95％质量占比；
[0014]钴，2％～20％质量占比；以及
[0015]其他杂质。
[0016]优选的，所述步骤S1中所述的的含钨废料与硫酸按照质量比1：0.2～1的比例进行混合均匀；所述硫酸的质量百分比浓度为70％以上。
[0017]优选的，所述步骤S2中的焙烧温度为200
‑
500℃。
[0018]优选的，所述步骤S2中的焙烧时间为1
‑
5h。
[0019]优选的，所述步骤S2中的焙烧气氛为氧化性气氛，可为空气、富氧空气或氧气中的一种或者多种组合。
[0020]优选的，所述步骤S2中硫酸化焙烧过程中产生的酸化尾气，经酸洗循环吸收系统洗涤后回收利用。
[0021]优选的，所述步骤S3中焙砂水浸过程的水浸温度为20
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80℃，液固比为3～10：1mL/g，浸出时间为0.5
‑
3h。
[0022]优选的，所述步骤S3水浸过程的搅拌速度为100
‑
600r/min。
[0023]优选的，所述步骤S3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。
[0024]优选的，所述步骤S4所述的钨酸固相渣煅烧温度为500
‑
800℃。
[0025]优选的，所述步骤S4所述的钨酸固相渣煅烧时间为1
‑
6h。
[0026]优选的，所述步骤S3所述的钨酸固相渣，可直接煅烧制备氧化钨产品；也可利用氨水将钨酸固相渣溶解成钨酸铵溶液，经蒸发结晶后制备仲钨酸铵产品；也可利用碱浸将钨酸固相渣溶解成钨酸钠溶液，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。
[0027]下面根据本专利技术的实施例及附图来详细描述本专利技术的有益效果。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钨废料制备氧化钨的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，制备混合料浆：将含钨废料与硫酸搅拌混合均匀，得到混合料浆；S2，硫酸化焙烧：将S1得到的混合料浆置于焙烧设备中，在一定温度下焙烧预定时间，焙烧结束后缓冷至室温得到焙砂备用；S3，水浸：将S2得到的焙砂用水进行搅拌浸出，水浸后进行固液分离，浸出渣为钨酸固相渣，浸出液为钴盐溶液；S4，煅烧：将S3得到的钨酸固相渣在预定温度下煅烧一定时间，产出氧化钨产品。2.根据权利要求1所述的含钨废料制备氧化钨的方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的含钨废料为块体废硬质合金，经机械破碎为粒径1～3mm的粒状含钨废料；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；碳化钨粉、钨粉生产过程中的地板料、收尘料、废品料中的粉状含钨废料；含钨废料包括以下成分：钨，40％～95％质量占比；钴，2％～20％质量占比；以及其他杂质。3.根据权利要求1所述的含钨废料制备氧化钨的方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的含钨废料与硫酸按照质量比1：0.2～1的比例进行混合均匀；所述硫酸的质量百分比浓度为70％以上。4.根据权利要求1所述的含钨废料制备氧化钨的方法，其特征在于，所述步骤S2中的焙烧温度为200
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500℃。5.根据权利要求1所述的含钨废料制备氧化钨的方法，其特征在于，所述步骤S2中的焙烧时间为1
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5h。6.根据权利要求1所述的含钨废料制备氧化钨的方法，其特征在于，所述步骤S2中的焙烧气氛为氧化性气氛，可为空气、富氧空气或氧气中的...

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