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摘要：钨矿分解以及从分解后得到的浸出液中提取纯钨化合物仲钨酸铵是钨湿法冶金的重要环节。本文以湖南郴州地区的黑白钨混合中矿为原料,研究了一种环境友好、低成本的提取钨新工艺,工艺主要包括三部分：苛性钠-磷酸钠高压浸出、季铵盐直接萃取和萃余液返回浸出。实验表明该工艺具有流程短、无废水排放,易于实现工业化的优点。论文的主要研究内容和结论如下：(1)钨矿的高压浸出对比不同的浸出剂,确定了用苛性钠-磷酸钠高压浸出处理黑白混合钨中矿。进行了优化条件实验,结果表明：苛性钠加入量为理论量的1.5倍(以WO3计),磷酸钠加入量为理论量的1.0倍(以Ca计),浸出温度160℃,液固比3/1,浸出时间3h。在此条件下,钨的平均浸出率为98.49%,渣含W03平均为1.561%。As.Si02.Mo的浸出率分别为62.40%、3.14%、93.31%。除Mo外,在浸出过程中实现了钨与其他主要杂质的初步分离,为后续的处理减轻了负担。同时,浸出过程中,为抑制磷、砷、硅的浸出,研究了磷、砷、硅在浸出过程中的行为以及考察了添加剂MgO的抑制杂质浸出的效果。(2)苛性钠浸出液直接碱性萃钨本文通过饱和容量法验证了碳酸根型季铵盐萃钨的机理如下：WO42-(aq)+(R4N)2CO3(org)=(R4N)2W04(org)+CO32-(aq)在料液[OH-]浓度为17.1g·L-1,WO3浓度为112.23g·L-1,温度为25℃,振荡时间5min,萃取有机相组成为50%TOMAC(400g/L)+20%仲辛醇+30%磺化煤油,相比O/A=1.5/1的条件下,测得有机相中W03饱和容量为90.2g·L-1。在此条件下,经过7级逆流萃取后,萃余液中W03浓度可降至0.3g·L-1以下,钨萃取率为99.7%。Mo的行为与钨一致,Mo萃取率高于99.5%,杂质P.As.Si少量被带入有机相,P、As.Si去除率分别为96.85%、93.36%和66.17%。用相比变化法绘制了反萃等温线。在负载有机相中W03浓度为73.44g/L,反萃剂组成为3mol/LNH4HCO3+1mol/LNH3·H2O,室温20℃,振荡时间5min,相比O/A=15/1,单级反萃的条件下,反萃液中W03浓度可以达到119.37g/L。在流比2/1,相比1/1的条件下,通过12级逆流反萃,反萃液中W03达到124g/L以上,反后有机相中W03降至4g/L以下。同时反萃液中杂质P、As、Si与W03的比分别为0.000646、0.000326和0.000541,符合APT-0级产品生产要求。整个萃取-洗涤-反萃过程中,杂质P、As、Si的去除率为95.98%、93.93%和68.30%。(3)萃余液返回浸出碱性萃钨的水相闭路循环主要靠萃余液返回浸出实现。实验发现萃余液直接返回浸出钨矿分解钨的浸出效果基本不变,但在浸出过程中主要杂质都有不同程度的累积,而累积主要原因是萃余液带入和矿石分解的叠加造成的。选用了抑杂剂A在返回浸出前对萃余液进行处理。结果表明经抑杂剂A处理后,萃余液中P、As、Si、F-等杂质可以有效的降低,处理后萃余液返回浸出钨矿得到的浸出液中P、As、Si、Cl-、F-等的浓度均低于萃余液直接返回浸出。但经抑杂剂A处理后的萃余液返回浸出会降低WO3浸出率,通过增加磷酸钠用量可以消除这种影响。苛性钠-磷酸钠高压浸出-碱性萃取工艺的优势在于：工艺简单,钨回收率高,整个体系均为碱性,对设备腐蚀小,过程试剂消耗较低,浸出提取过程中无废水排放,是一种清洁冶金工艺。