一种由含钨废料生产钨酸铵的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于钨二次资源回收领域，具体涉及一种由含钨废料生产钨酸铵的方法及装置。所述由含钨废料生产钨酸铵的方法包括：S1、将含钨废料与含钙化合物混合，所述含钙化合物的添加比例使得Ca/WO3的摩尔比为(4.5～9):1，得到混合料；S2、将所述混合料在不低于500℃的温度下进行焙烧，得到焙烧料；S3、往所述焙烧料中加入铵盐，并将所得混合物置于密闭容器内进行反应以使得所述焙烧料中的钨酸三钙转化为钨酸铵和不溶性钙盐，之后将所得反应产物进行过滤，得到钨酸铵溶液和滤渣。本发明专利技术提供的方法适用于对各种含钨废料进行回收处理，钨回收率高，并且整个过程采用通用的混料设备和烧结设备，设备不结炉，并且不存在对设备的腐蚀，具有很大的推广意义。

A Method and Device for Producing Ammonium Tungstate from Tungsten Waste

【技术实现步骤摘要】
一种由含钨废料生产钨酸铵的方法及装置
本专利技术属于钨二次资源回收领域，具体涉及一种由含钨废料生产钨酸铵的方法及装置。
技术介绍
钨是重要的战略资源，被誉为“工业牙齿”。随着钨矿的日益开采，钨矿资源储量日益缩减，钨二次资源回收显得尤为重要。然而，由于含钨废料成分复杂多样，钨的存在状态难以确定，处理难度大。现有技术中针对含钨废料回收的方法主要包括“锌熔法”、“硝石熔炼法”以及“焙烧碱浸法”。这些回收方法存在着各种缺陷。例如，“锌熔法”是基于锌和硬质合金中的粘结相金属(钴、镍)可以形成低熔点合金，使粘结金属从硬质合金中分离出来，与锌形成锌-钴固熔体合金液，从而破坏了硬质合金的结构，致密合金变成松散状态的硬质相骨架，而锌不会与各种难熔金属碳化物反应，从而达到回收钨的目的。然而，此方法只适用于处理钴含量低于10wt％的硬质合金，电耗高，锌蒸汽回收设备要求高，锌挥发污染大。“硝石熔炼法”是利用硝石作为氧化剂，在高温状态下使钨废料中的碳化钨转化为钨酸钠，而其他杂质元素氧化成其金属氧化物不溶于水，达到回收钨的目的。然而，此方法工艺流程长，所用原辅料昂贵，生产成本高，并且排出的尾气对环境造成污染，而且后续APT生产过程中所产生的废水也多，原辅材料损耗大。“焙烧碱浸法”中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，从而达到回收钨的目的。然而，此方法处理过程中焙烧设备结炉严重现象，渣含钨量高，回收率低，二次渣处理成本高，而且后续经传统冶金过程生产APT，生产过程中产生的废水多，原辅材料损耗大。CN108975406A公开了一种含钨废料生产APT的方法，该方法包括：S1、将含钨废料与含钙化合物混合，所述含钙化合物的添加比例使得Ca/WO3的摩尔比为(1.1～4):1，得到混合料；S2、将步骤S1得到的混合料焙烧，得到焙烧料；S3、往步骤S2得到的焙烧料中加入液体酸进行反应，得到固液混合物；S4、将步骤S3得到的固液混合物过滤，得到滤渣钨酸和滤液，其中，滤渣钨酸加入氨水中，反应后过滤，得到钨酸铵溶液；S5、将步骤S4所得的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，得到APT。虽然采用该方法能够对含钨废料进行回收利用，但是工艺较为复杂，并且加液体酸的反应过程存在对设备的腐蚀。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的含钨废料回收技术对原料钴含量的限制、焙烧设备存在结炉现象、钨回收率低且存在对设备腐蚀的问题，而提供一种对原料钴含量没有限制、焙烧设备不存在结炉现象、钨回收率高且不会对设备产生腐蚀的由含钨废料生产钨酸铵的方法及装置。CN108975406A中涉及的技术方案的专利技术构思为：控制含钙化合物的添加比例使得Ca/WO3的摩尔比为(1.1～4):1，这样的添加比例会使得物料经焙烧之后涉及的主要反应为碳化钨转化为钨酸钙，钨酸钙加液体酸反应生成钨酸，钨酸加氨水反应生成钨酸铵。其中，往钨酸钙中加液体酸是关键步骤，其目的是为了使得钨酸钙转化为钨酸，由于钨酸为沉淀，其能够通过固液分离与杂质离子分离，从而达到纯化的目的。本专利技术的专利技术人经过深入研究之后发现，将含钙化合物的添加比例控制在Ca/WO3的摩尔比为(4.5～9):1，并将焙烧温度控制在不低于500℃，这样的添加比例和焙烧温度能够使得物料经焙烧之后主要反应为碳化钨转化为钨酸三钙，钨酸三钙与铵盐反应生成可溶性钨酸铵，而其他杂质元素以渣的形式存在，最后经固液分离即可实现钨酸铵与杂质之间的分离，采用该方法能够获得很高的钨回收率。基于此，完成了本专利技术。具体地，本专利技术提供了一种由含钨废料生产钨酸铵的方法，该方法包括以下步骤：S1、将含钨废料与含钙化合物混合，所述含钙化合物的添加比例使得Ca/WO3的摩尔比为(4.5～9):1，得到混合料；S2、将所述混合料在不低于500℃的温度下进行焙烧，得到焙烧料；S3、往所述焙烧料中加入铵盐，并将所得混合物置于密闭容器内进行反应以使得所述焙烧料中的钨酸三钙转化为钨酸铵和不溶性钙盐，之后将所得反应产物进行过滤，得到钨酸铵溶液和滤渣。进一步的，所述含钨废料中以WO3计的钨的质量含量为40～95％，以Co3O4计的钴的质量含量为0～20％。进一步的，步骤S1中，所述含钙化合物选自碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙和次氯酸钙中的至少一种。进一步的，步骤S2中，所述焙烧的条件包括焙烧温度为500～1000℃，焙烧时间为1～8h。进一步的，步骤S2中，所述焙烧的条件包括焙烧温度为500～800℃，焙烧时间为2～6h。进一步的，步骤S3中，所述铵盐选自碳酸铵、碳酸氢铵和磷酸铵中的至少一种。进一步的，步骤S3中，所述铵盐的添加量至少为使得所述焙烧料中的钨酸三钙转化为钨酸铵和不溶性钙盐的量的1.0倍，优选为1.2～1.6倍。进一步的，步骤S3中，所述反应的条件包括温度为40～90℃，时间为2～8h。进一步的，步骤S3中，该方法还包括将所述滤渣采用无盐水进行洗涤，并将洗涤水相合并至所述过滤所得滤液中，得到钨酸铵溶液。本专利技术还提供了一种由含钨废料生产钨酸铵的装置，其中，该由含钨废料生产钨酸铵的装置包括混料设备、焙烧设备、密闭反应器和固液分离设备，所述混料设备与焙烧设备连通，所述焙烧设备与所述密闭反应器连通，所述密闭反应器通过打料泵与固液分离设备连通。进一步的，所述由含钨废料生产钨酸铵的装置还包括收尘设备，所述收尘设备分别与所述混料设备和焙烧设备的顶部连通。本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术提供的方法能够将含钨废料中的钨转化为钨酸铵，有效利用了含钨废料中的钨资源，该方法对含钨废料中的钴含量没有限制，对钴含量高于10wt％的硬质合金同样适用。(2)本专利技术提供的方法根据含钨废料中的钨含量添加含钙化合物，与其所含的其他杂质元素无关，而锌熔法需要根据含钨废料中钴含量添加锌块，钴含量高，添加锌块多，因此本专利技术能够解决采用锌溶法在同等设备情况下处理量少、成本高的问题。(3)本专利技术提供的方法通过采用含钙化合物与含钨废料混合后焙烧，生成钨酸三钙形式的含钨化合物，避免了传统碱浸法中焙烧料结炉现象，提高了生产效率。进一步地，本专利技术提供的方法通过往焙烧料中加入铵盐，使得焙烧料中的钨酸三钙转化为可溶性钨酸铵，而其他杂质元素以渣的形式存在，钨回收率高达95％左右。总之，本专利技术提供的由含钨废料生产钨酸铵的方法适用于对各种含钨废料进行回收处理，如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，硬质合金生产过程中所产生的废钨钢、废钻头、废刀具、废模具等硬废料，碳化钨粉、钨粉生产过程中的地板料、收尘料、废品料等软废料，以及含钨催化剂，钨回收率高，并且整个过程采用通用的混料设备和烧结设备，设备不结炉，并且不存在对设备的腐蚀，具有很大的推广意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。图1为本专利技术提供的由含钨废料生产钨酸铵的装置的连接示意图。附图标记说明1-混料设备；2-焙烧设备；3-密闭反应器；4-固液分离设备；5-收尘设备；6-打料泵。具体实施方式下面详细描述本专利技术。术语“含钨废料”是指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，硬质合金生产过程中所产生的废钨钢、废钻头、废刀具、废模具等硬废料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由含钨废料生产钨酸铵的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将含钨废料与含钙化合物混合，所述含钙化合物的添加比例使得Ca/WO3的摩尔比为(4.5～9):1，得到混合料；S2、将所述混合料在不低于500℃的温度下进行焙烧，得到焙烧料；S3、往所述焙烧料中加入铵盐，并将所得混合物置于密闭容器内进行反应以使得所述焙烧料中的钨酸三钙转化为钨酸铵和不溶性钙盐，之后将所得反应产物进行过滤，得到钨酸铵溶液和滤渣。

【技术特征摘要】
1.一种由含钨废料生产钨酸铵的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将含钨废料与含钙化合物混合，所述含钙化合物的添加比例使得Ca/WO3的摩尔比为(4.5～9):1，得到混合料；S2、将所述混合料在不低于500℃的温度下进行焙烧，得到焙烧料；S3、往所述焙烧料中加入铵盐，并将所得混合物置于密闭容器内进行反应以使得所述焙烧料中的钨酸三钙转化为钨酸铵和不溶性钙盐，之后将所得反应产物进行过滤，得到钨酸铵溶液和滤渣。2.根据权利要求1所述的由含钨废料生产钨酸铵的方法，其特征在于，所述含钨废料中以WO3计的钨的质量含量为40～95％，以Co3O4计的钴的质量含量为0～20％。3.根据权利要求1或2所述的由含钨废料生产钨酸铵的方法，其特征在于，步骤S1中，所述含钙化合物选自碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙和次氯酸钙中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的由含钨废料生产钨酸铵的方法，其特征在于，步骤S2中，所述焙烧的条件包括焙烧温度为500～1000℃、优选为500～800℃，焙烧时间为1～8h、优选为2～6h。5.根据权利要求1或2所述的由含钨废料生产钨酸铵的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世良，胡庆民，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，厦门嘉鹭金属工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35