一种废WC生产APT过程中副产物的综合利用工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种对WC生产APT过程中所有副产物进行综合利用的方法，包括利用煅烧过程中生成的高温二氧化碳与蒸发结晶的含氨蒸汽反应生成碳酸氢铵，替代需要补加的固体部分，降低成本，同时减少了温室效应；将苛化渣(主要成分为碳酸钙)进行煅烧，获得对萃余液(主要成分为碳酸氢钠)进行苛化所需的氧化钙；并且整个过程仅需一次0.1‑0.14Mpa的低增压，其它均在常压下进行，对设备要求不高。

A Comprehensive Utilization Process of By-products in APT Production by Waste WC

The invention relates to a method for comprehensive utilization of all by-products in the process of APT production by WC, including ammonium bicarbonate formed by reaction of high temperature carbon dioxide generated in the process of calcination with ammonia vapor of evaporation crystallization, substituting for solid parts that need to be added, reducing cost and greenhouse effect, calcining caustic slag (mainly composed of calcium carbonate) to obtain extractive remainder. Calcium oxide is needed for causticization of liquid (mainly sodium bicarbonate); and the whole process only needs a low boost of 0.1 0.14 Mpa, while the others are carried out under normal pressure, which requires little equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种废WC生产APT过程中副产物的综合利用工艺
本专利技术属于金属钨湿法冶炼
，具体涉及由废碳化钨(WC)生产仲钨酸铵(APT)的方法，尤其是对废WC生产APT过程中副产物进行综合利用的工艺。
技术介绍
碱性萃钨生产APT技术由于其绿色环保，废水排放量少，正在逐渐取代传统离子交换和酸性萃钨技术。为了节约钨矿资源，可以将回收的废碳化钨(WC)作为原料生产APT，其生产过程所涉及的主要化学反应包括：(1)废WC氧化焙烧生成WO32WC+5O2＝2WO3+2CO2↑(2)用苛化液对WO3进行浸出得到Na2WO4WO3+2NaOH＝Na2WO4+H2O(3)萃钨2R4NHCO3+Na2WO4＝(R4N)2WO4+2NaHCO3Na2WO4溶液用季铵盐萃取，萃余液是NaHCO3(4)反萃取(R4N)2WO4+2NH4HCO3＝2R4NHCO3+(NH4)2WO4负载有机相用反萃剂NH4HCO3反萃，反萃后的有机相直接用来萃钨。(5)萃余液苛化NaHCO3+CaO＝CaCO3↓+NaOH苛化渣主要成分是CaCO3，苛化液主要成分是NaOH，苛化液返回浸出WO3。(6)蒸发结晶12(NH4)2WO4＝(NH4)10H2W12O42·4H2O+14NH3↑+2H2O↑APT就是仲钨酸铵(NH4)10H2W12O42·4H2O在整个生产过程中，WC是原料，消耗的辅料是O2(空气中O2，无需计入辅料成本)、NaOH(第一次浸出WO3时添加，后续通过萃余液苛化产生NaOH)、NH4HCO3和CaO。每生产一吨APT，理论需要0.77吨NH4HCO3(1600元/吨)、0.54吨CaO(折算成100％CaO940元/吨)，共计1740元。实际生产中每生产一吨APT，NH4HCO3和CaO的成本约合2600元。废WC生产APT过程中副产物是CO2↑、CaCO3↓和NH3↑，对这些副产物，通用的做法是CO2↑排空，CaCO3↓外售，NH3↑做回收氨水，而在工艺本身的过程中未对它们进行有效利用，造成资源浪费。中国专利申请201310228528.X公开了一种四氧化三钴生产过程中循环利用碳酸氢铵的工艺，其利用处理含氨氮废水产生的稀氨水去吸收碳酸钴煅烧四氧化三钴过程中产生的二氧化碳气体来合成碳酸氢铵溶液，并将此碳酸氢铵溶液再循环使用到碳酸钴合成过程中。然而，该技术方案中，二氧化碳气体需加压到0.6-1.2MPa，而碳酸氢铵反应液自碳化塔中需减压引出，对压力升高降低的要求无疑将反映到对反应设备的要求，增加了生产成本。中国专利申请201410596700.1公开了一种利用烟道气及蒸氨二次汽生产食品级碳酸氢铵的方法，同样提及了对二氧化碳和氨水回收生成部分碳酸氢铵的技术，然而，该技术方案中，CO2的混合气经混合气体增压机加压到0.6MPa下进变压吸附除氧装置，常压下解析的CO2气体再由CO2压缩机加压到0.3MPa进碳酸氢接生产装置；来自CO2压缩机的原料气先进入气液分离器，分离出冷凝液；氧化钙作为耗材加入，未对其进行回收。现有技术中已经开始对工业生产中产生的废料进行回收利用，但工艺过程及结果仍有不理想之处，对设备要求过高或者副产物并未得到充分利用，仍有改进空间，并且，在利用废WC生产APT过程中的副产物的综合利用并未见报道。
技术实现思路
本专利技术针对上述不足，提出一种对废WC生产APT过程中副产物进行综合利用，合成辅料返回生产线的工艺，以降低辅料消耗成本，从而完成本专利技术。具体而言，本专利技术提供一种由WC生产APT的方法，所述方法包括：a.向WC中加入其重量2％的焦炭进行煅烧，生成氧化钨和二氧化碳；b.用NaOH溶液对氧化钨进行浸出，得到钨酸钠溶液；c.用季铵盐有机相对钨酸钠溶液进行萃取，分离获得负载钨的有机相和萃余液；d.用碳酸氢铵对负载钨的有机相进行反萃取，获得钨酸铵溶液和季铵盐有机相，所述季铵盐有机相不经处理返回步骤c循环使用；e.向步骤c中的萃余液加入氧化钙，反应生成苛化渣和苛化液，将所述苛化渣经微波烘干炉预热至150-200℃后转入回窑进行煅烧，生成氧化钙和二氧化碳，其中氧化钙用于对萃余液进行重复苛化，所述苛化液返回步骤b用于钨酸钠溶液的浸出；f.收集步骤a和步骤e中煅烧形成的烟气，合并通入气体沉降室，然后用布袋收尘器收尘，再经水喷淋除尘，将净化后的混合气通过引风机引入板式换热器降温，再经增压机加压到0.1-0.14MPa进碳化器生产碳酸氢铵；g.对步骤d中的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，获得APT和含氨蒸汽，将所述含氨蒸汽引入氨气吸收塔，经塔内的冷却装置冷却后，不凝气体(NH3↑)上升，冷凝液(稀氨水)落入塔底并泵出，经塔外部的板式换热器降温后再转入吸收塔做喷淋液吸收不凝氨气，经循环吸收，当氨水浓度大于3mol/L时，将稀氨水转入碳酸氢铵循环槽；h.从碳酸氢铵循环槽泵出稀氨水，经板式换热器降温后通入碳化器中和CO2气体反应，制得的稀碳酸氢铵溶液引入碳酸氢铵循环槽，再从循环槽泵出稀碳酸氢铵溶液经板式换热器换热后继续吸收CO2气体，如此循环吸收，直至总C浓度大于2mol/L，转出稀碳酸氢铵溶液，用液氨和固体碳酸氢铵调整配比后返回步骤d做反萃剂使用。优选地，步骤f中的合并烟气和步骤g中的含氨蒸汽不经过处理，直接引入汽提塔，利用CO2的高温汽提，CO2夹带的微颗粒在塔里被碳酸氢铵溶液喷淋除去，塔顶部产出高浓度碳酸氢铵溶液，塔底的稀碳酸氢铵溶液经精密过滤器过滤后打到塔顶做循环吸收喷淋液。本专利技术的技术方案具有如下优点：本专利技术通过相应处理，实现对WC生产APT过程中所有副产物的回收利用，包括利用煅烧过程中生成的高温二氧化碳与蒸发结晶的含氨蒸汽反应生成碳酸氢铵，替代需要补加的固体部分，降低成本，同时减少了温室效应；将苛化渣(主要成分为碳酸钙)进行煅烧，获得对萃余液(主要成分为碳酸氢钠)进行苛化所需的氧化钙；并且整个过程仅需一次0.1-0.14Mpa的低增压，其它均在常压下进行，对设备要求不高等，经测算，减去电耗及设备折旧费，每生产一吨APT，节约NH4HCO3和CaO的成本约为1600元。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例1采用以下方法由WC生产APT：a.向100gWC中加入2g焦炭，在800℃下进行煅烧，生成112g氧化钨和二氧化碳；b.用1000mLNaOH溶液对112g氧化钨进行浸出，历时1h，得到钨酸钠溶液；c.用1500mL季铵盐(N263)有机相对钨酸钠溶液进行萃取，分离获得负载钨的有机相和萃余液；d.用229g碳酸氢铵对负载钨的有机相进行反萃取，获得钨酸铵溶液和季铵盐有机相，所述季铵盐有机相不经处理返回步骤c循环使用；e.向步骤c中的萃余液加入80g氧化钙，反应生成苛化渣和苛化液，将所述苛化渣经微波烘干炉预热至150-200℃后转入回窑进行煅烧，生成氧化钙和二氧化碳，其中氧化钙用于对萃余液进行重复苛化，所述苛化液返回步骤b用于钨酸钠溶液的浸出；f.收集步骤a和步骤e中煅烧形成的烟气，合并通入气体沉降室，然后用布袋收尘器收尘，再经水喷淋除尘，将净化后的混合气通过引风机引入板式换热器降温，再经增压机加压到0.1MPa进碳化器生产碳酸氢铵；g.对步骤d中的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，获得APT和含氨蒸汽，将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废WC生产APT过程中副产物的综合利用工艺，所述方法包括：a.向WC中加入其重量2％的焦炭进行煅烧，生成氧化钨和二氧化碳；b.用NaOH溶液对氧化钨进行浸出，得到钨酸钠溶液；c.用季铵盐有机相对钨酸钠溶液进行萃取，分离获得负载钨的有机相和萃余液；d.用碳酸氢铵对负载钨的有机相进行反萃取，获得钨酸铵溶液和季铵盐有机相，所述季铵盐有机相不经处理返回步骤c循环使用；e.向步骤c中的萃余液加入氧化钙，反应生成苛化渣和苛化液，将所述苛化渣经微波烘干炉预热至150‑200℃后转入回窑进行煅烧，生成氧化钙和二氧化碳，其中氧化钙用于对萃余液进行重复苛化，所述苛化液返回步骤b用于钨酸钠溶液的浸出；f.收集步骤a和步骤e中煅烧形成的烟气，合并通入气体沉降室，然后用布袋收尘器收尘，再经水喷淋除尘，将净化后的混合气通过引风机引入板式换热器降温，再经增压机加压到0.1‑0.14MPa进碳化器生产碳酸氢铵；g.对步骤d中的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，获得APT和含氨蒸汽，将所述含氨蒸汽引入氨气吸收塔，经塔内的冷却装置冷却后，不凝气体上升，冷凝液落入塔底并泵出，经塔外部的板式换热器降温后再转入吸收塔做喷淋液吸收不凝氨气，经循环吸收，当氨水浓度大于3mol/L时，将稀氨水转入碳酸氢铵循环槽；h.从碳酸氢铵循环槽泵出稀氨水，经板式换热器降温后通入碳化器中和CO2气体反应，制得的稀碳酸氢铵溶液引入碳酸氢铵循环槽，再从循环槽泵出稀碳酸氢铵溶液经板式换热器换热后继续吸收CO2气体，如此循环吸收，直至总C浓度大于2mol/L，转出稀碳酸氢铵溶液，用液氨和固体碳酸氢铵调整配比后返回步骤d做反萃剂使用。...

【技术特征摘要】
1.一种废WC生产APT过程中副产物的综合利用工艺，所述方法包括：a.向WC中加入其重量2％的焦炭进行煅烧，生成氧化钨和二氧化碳；b.用NaOH溶液对氧化钨进行浸出，得到钨酸钠溶液；c.用季铵盐有机相对钨酸钠溶液进行萃取，分离获得负载钨的有机相和萃余液；d.用碳酸氢铵对负载钨的有机相进行反萃取，获得钨酸铵溶液和季铵盐有机相，所述季铵盐有机相不经处理返回步骤c循环使用；e.向步骤c中的萃余液加入氧化钙，反应生成苛化渣和苛化液，将所述苛化渣经微波烘干炉预热至150-200℃后转入回窑进行煅烧，生成氧化钙和二氧化碳，其中氧化钙用于对萃余液进行重复苛化，所述苛化液返回步骤b用于钨酸钠溶液的浸出；f.收集步骤a和步骤e中煅烧形成的烟气，合并通入气体沉降室，然后用布袋收尘器收尘，再经水喷淋除尘，将净化后的混合气通过引风机引入板式换热器降温，再经增压机加压到0.1-0.14MPa进碳化器生产碳酸氢铵；g.对步骤d中的钨酸铵溶液进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳海波，雷吟春，李湘军，杨建，彭宇，蒋纯，曹育龙，曹成，龙长春，黄芳，
申请(专利权)人：湖南懋天世纪新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43