一种从碱性粗钨酸钠溶液中萃取钨的方法技术

本发明专利技术公开了一种从碱性粗钨酸钠溶液中萃取钨的方法；该方法是直接使用含甲基三烷基铵的碳酸氢盐及其碳酸盐复合萃取剂的有机相对碱性粗钨酸钠溶液进行多级逆流萃取，所得负载有机相经水洗涤后用碳酸氢铵和碳酸铵的混合水溶液进行多级逆流反萃取获得钨酸铵溶液，反萃取后的有机相直接返回萃取过程重复使用。本方法缩短了工艺流程，减小了化学试剂消耗，降低了废水排放，有利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无需转型、再生可循环萃取体系从碱性粗钨酸钠溶液中萃取钨的 方法，属于钨的湿法冶金领域。
技术介绍
工业上广泛采用氢氧化钠浸出法或苏打高压浸出法从含钨物料中浸出钨获得碱 性粗钨酸钠溶液。粗钨酸钠溶液除含有钨酸钠外，还含有氢氧化钠或碳酸钠，或同时含有氢 氧化钠和碳酸钠。此外，粗钨酸钠溶液中还含有少量的磷、砷、硅、锡等有害杂质。 从碱性粗钨酸钠溶液中制取纯钨酸铵溶液的一类重要方法为溶剂萃取法。现行工 业上采用的萃取法以弱碱性高分子胺类(如高分子叔胺、仲胺和伯胺)为萃取剂在酸性(pH 值2~4)条件下萃取钨，负载有机相用氨水反萃取获得钨酸铵溶液，反萃取后的有机相(反 后有机相)经硫酸再生处理后返回萃取，这种方法被称为酸性萃取法。上述酸性萃取法需将 含游离碱(氢氧化钠或碳酸钠)的碱性粗钨酸钠溶液加酸调节pH值至酸性(pH值2~4)，过程 既浪费了浸出液中的游离碱又消耗了大量的无机酸，不仅粗钨酸钠溶液的游离碱(碳酸钠、 氢氧化钠)得不到回收利用，而且上述酸碱中和产生的无机盐随离子交换尾液或萃余液外 排，污染环境。另外，由于钨在酸性条件下能与？^ 8、51、511等形成杂多酸，在萃取过程中？、 As、Si、Sn等会与钨一起被萃取进入有机相，故酸性萃取法只能将钨酸钠溶液转化为钨酸铵 溶液而不能实现钨与P、As、Si的分离，杂质P、As、Si的除去仍然要采用化学沉淀法(镁盐法 或铵镁盐法)在粗钨酸钠溶液中预先除去，化学试剂消耗大且过程中有钨的损失。 针对酸性萃取法的缺点，俄罗斯学者V.P.Zaitsev等在第二届国际湿法冶金会议 论文集（Proceedings of International Conference of Hydrometallurgy,Changsha, 1992:768)中提出了一种从钨矿苏打高压浸出液中直接萃取钨制取钨酸铵溶液的方法，该 方法以高分子季铵的碳酸盐为萃取剂直接从钨矿苏打高压浸出液中萃取钨，杂质P、As、Si 等不被萃取而与钨分离，负钨有机相经纯水洗涤后用碳酸氢铵溶液反萃取获得纯钨酸铵溶 液，反萃取后的有机相(反后有机相）中萃取剂为高分子季铵的碳酸氢盐，随后用氢氧化钠 溶液再生反后有机相，使其中的季铵的碳酸氢盐转化为季铵的碳酸盐，再生的有机相返回 萃取，萃取产生的萃余液直接返回浸出使用。 中国专利CN101445275B，针对上述方法存在分相性能差、反萃液W03浓度低的缺点提出 了改进。一方面采用离心萃取器代替混合澄清槽进行萃取和反萃取操作解决体系分相速度 慢的问题;另一方面采用碳酸氢铵-碳酸铵混合溶液代替碳酸氢铵溶液作为反萃剂，碳酸铵 的加入能提高反萃液的pH值，有效防止反萃液中W0 3浓度提高时因 pH值过低产生仲钨酸铵 结晶，该措施在一定程度上突破了以碳酸氢铵溶液为反萃剂时对反萃液W03浓度的限制，能 有效提高反萃液中W0 3浓度。针对钨矿氢氧化钠浸出液中钨的清洁提取，张贵清等在中国专利CN1110991A以及 在稀有金属杂志上发表的学术论文中中公开了一种从钨矿苛性钠(氢氧化钠)浸出液中直接萃取钨 制取钨酸铵溶液的方法，该方法同样以高分子季铵的碳酸盐为萃取剂直接从钨矿氢氧化钠 浸出液中萃取钨，杂质P、As、Si等不被萃取而与钨分离，负钨有机相经纯水洗涤后用碳酸氢 铵溶液反萃取获得纯钨酸铵溶液，反后有机相中萃取剂为季铵的碳酸氢盐，随后用氢氧化 钠溶液再生反后有机相，使其中的高分子季铵的碳酸氢盐转化为高分子季铵的碳酸盐，再 生的有机相返回萃取，萃取产生的萃余液经苛化处理后返回浸出使用。 CN 103572075 A针对现有技术中钨的季铵碳酸盐碱性萃取法存在再生过程中需 消耗大量的碱，且再生液不能直接返回主流程的缺陷，目的在于提供一种工艺流程短、低成 本的无需再生可循环萃取体系从碱性粗钨酸钠溶液中直接选择性萃取钨酸根离子制取纯 钨酸铵的方法;该方法实现了萃取剂不需要再生就可以直接重复使用，减小了化学试剂消 耗，环保且降低了生产成本，有利于工业化生产。 然而，至今作为碱性萃取钨的生产工艺，所用的萃取剂，都是N263,使用之前必须 要通过转型，将氯离子转化为季铵碳酸盐，例如，在萃取前预先将有机相2.5mol/LNH 4HC03-1.0m〇l/L(NH4)2C0 3混合铵溶液按相比2/1进行多级错流处理，使有机相中的甲基三烷基氯 化铵完全转化为甲基三烷基铵的碳酸氢盐与碳酸盐的混合物，其中碳酸氢盐与碳酸盐的摩 尔比约为8:1。上述转型，要进行多级错流处理，消耗大量的碳酸氢铵和碳酸铵，同时还要产 生大量的含氯离子、氨氮废水，所以很难实现清洁化生产。 本专利技术提供了一种无需转型、再生可循环体系从碱性粗钨酸钠溶液中萃取钨的方 法，该专利技术直接使用北京盖雅环境科技有限公司生产的三长链烷基甲基铵碳酸盐 (CN201510261221.9)作为钨的碱性萃取剂，有效解决了传统N263萃取剂在使用前必须转 型，消耗大量化学试剂和产生高氨氮高盐度废水的弊端，使碱性萃取钨这一工艺更加完善， 更加有利于实现工业化生产。【具体实施方式】 以下实施例旨在进一步说明本专利技术，而不是对本专利技术的保护范围的限定。 实施例1 料液:料液为低品位白钨矿苏打高压浸出液，其W0310 · 0g/L，P0 · 10g/L，As0 · 02g/ L，Si0.1g/L，Na2C〇321.5g/L。 有机相：有机相为60%甲基三辛基铵碳酸氢盐+碳酸盐的混合物+25%仲辛醇+ 15%磺化煤油(体积百分比），其中碳酸氢盐与碳酸盐的摩尔比约为8:1。 操作：上述有机相与料液在流比1/10的条件下进行多级逆流萃取，负钨有机相用 去离子水按流比3/1进行3级逆流洗涤，然后用2.5mol/L NH4HC03-1.0mol/L(NH4)2C03混合铵 溶液进行20级逆流反萃取，反萃流比为2/1，反后有机相返回萃取。 上述萃取-洗涤-反萃取操作达到稳定状态后，获得如下结果：W03的萃取率为 98.0% ;W03的反萃取率为98.5%，反萃液为高纯度的钨酸铵溶液，其中W03188.Og/L。反萃液 中P、As、S i的含量符合结晶制取国标零级仲钨酸铵的要求。 实施例2 料液：TO3105.53g/L，P0.822g/L，As0.32g/L，Sil.357g/L，Na2C0 3117.3/L，Na0H 6·5g/L〇 有机相：有机相为50 %甲基三辛基铵碳酸氢盐+碳酸盐的混合物+20 %仲辛醇+ 30%磺化煤油(体积百分比），其中碳酸氢盐与碳酸盐的摩尔比约为8:1。 操作：上述有机相与料液在流比1.4/1的条件下进行9级逆流萃取，负钨有机相用 去离子水按流比5/1进行4级逆流洗涤，然后用3mo 1 /L NH4HC03和2mo 1 /L NH40H的混合溶液 进行14级逆流反萃取，反萃流比为2/1，反后有机相返回萃取。 上述萃取-洗涤-反萃取操作达到稳定状态后，获得如下结果： 冊3的萃取率为98.77%，反萃液中W03浓度稳定在115~120g/L，杂质P的除去率几乎为 100%，As的除去率大于96.99%，Si的除去率最低为81.27%，最高为91.83%，反萃液中杂 质P、As、S i含量符合结晶制取国标零级仲妈酸铵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从碱性粗钨酸钠溶液中萃取钨的方法，其特征在于，由含复合萃取剂的有机相对碱性粗钨酸钠溶液采用一定的油水比(有机相/水相，即O/A，下同)进行多级逆流萃取，所得负载有机相经水洗涤后，采用碳酸氢铵和碳酸铵的混合水溶液进行多级逆流反萃取，得到钨酸铵溶液，反萃取后的有机相直接返回萃取过程重复使用，所述复合萃取剂无需转型，再生可循环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李振山，付东康，吴绍祖，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11