申请日2014.10.09
公开(公告)日2015.02.18
IPC分类号C22B34/36; C22B1/02; C22B3/14
摘要
一种由钨矿物原料零废水排放制备APT的系统，其具有生料制备装置和熟料烧成装置，生料制备装置具有生料配制控制器，包括配料比例控制器和生料磨细粒度控制器。熟料烧成装置具有熟料烧成控制器，具有焙烧温度控制器、焙烧时间控制器、焙烧气氛控制器。浸出装置具有浸出剂入口、浸出浆液出口、反馈气体回收口、结晶浆液分离洗涤液回收口、渣相洗涤液回收口、晶种入口;固液分离装置，其具有浸出渣反馈口、洗液反馈出口、蒸发结晶冷凝水的接收口、晶种反馈口;结晶装置具有反馈至浸出装置的气体反馈口;结晶浆液的液固分离装置具有结晶母液返回至浸出装置的出口。本实用新型实现了废水零排放，达到了绿色冶金的技术水平。
权利要求书
1.一种由钨矿物原料零废水排放制备APT的系统，其特征在于，该系统包括：生料制备装置，其具有钨矿物原料计量入口、矿化剂计量入口和配料计量入口、生料磨细和混匀装置、生料出口和浸出渣接收口;以及熟料烧成装置，其包括焙烧窑和熟料磨细装置，焙烧窑经喂料计量器和生料仓与生料出口连通，具有加热装置、保温装置和粗熟料出口，熟料磨细装置经熟料仓与粗熟料出口连通，具有磨矿器和细熟料出口，在保温装置的下游还包括冷却装置，生料制备装置具有生料配制控制器，包括配料比例控制器和生料磨细粒度控制器，熟料烧成装置具有熟料烧成控制器，具有焙烧温度控制器、焙烧时间控制器、焙烧气氛控制器;浸出装置，其具有浸出剂入口、浸出浆液出口、反馈气体回收口、结晶浆液分离洗涤液回收口、渣相洗涤液回收口、晶种入口;固液分离装置，其具有浸出渣反馈口、洗液反馈出口、蒸发结晶冷凝水的接收口，该固液分离装置在反馈至生料制备装置的浸出渣接收口的途中与浸出装置的晶种入口连通;至少一级净化除杂装置;结晶装置，其具有反馈至浸出装置的气体反馈口;结晶浆液的液固分离装置，其具有结晶母液返回至浸出装置的出口和钨产品的出口。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，继续与下一级的溶解、结晶、提纯子系统连通。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述浸出装置是搅拌浸出设备或球磨浸出设备;和/或，所述浸出装置是能够承受3atm压力的密封装置。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述焙烧窑是静态或动态焙烧炉。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述浸出装置是单独一个浸出设备，或2-4个串联使用的浸出设备。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固液分离装置是过滤装置，该过滤装置是抽滤设备、压滤设备、和/或自然过滤槽;和/或，所述净化除杂装置是除杂罐、过滤设备、和/或沉降槽，所述除杂罐内设有搅拌装置、和/或保温装置。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿和/或钨细泥的喂料装置。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括对生料进行焙烧以获得熟料的转型装置。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括碳酸铵、碳酸氢铵、氨水、和/或氨水+CO2气体的弱碱性浸出剂的添加装置。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生料制备装置具有钨矿物原料计量入口、配料计量入口、矿化剂计量入口、生料磨细和混匀装置。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，焙烧窑经喂料计量器和生料仓与生料出口连通;熟料磨细装置经熟料仓与粗熟料出口连通;第一级净化除杂装置的入口与含钨元素的粗溶液出口连通，各级具有净化除杂剂入口以及杂质收集器，最后一级具有含钨元素的精溶液出口;和/或，结晶装置的入口与含钨元素的精溶液出口连通。
说明书
由钨矿物原料零废水排放制备APT的系统
技术领域
本实用新型涉及一种由钨矿物原料制备APT的系统，属于钨冶炼技术领域。
术语“生料”是指钨矿物原料、配料，按比例配合后，并磨至一定细度的混合物料。
术语“熟料”是指钨矿物原料、配料经磨细、混合成生料，再经高温焙烧后所得的物料。
术语“矿化剂”是指在生料焙烧过程中能加速钨矿物原料与配料之间的反应或降低焙烧 温度的物质。
术语“生料配制控制器”是指控制钨矿物原料与含钙物质以及矿化剂磨细后混合均匀以 获得生料的控制装置，本领域的技术人员可以确定其具体的机构。
术语“熟料烧成控制器”是指将配制好的生料进行焙烧以得到熟料的控制装置，本领域的 技术人员可以确定其具体的机构。
术语“配料比例控制器”是指使得含钙物质的加入量与生成熟料理论量比例的控制装置， 本领域的技术人员可以确定其具体的机构。
术语“生料磨细粒度控制器”是指使得生料磨细的粒度小于预定值的控制装置，本领域的 技术人员可以确定其具体的机构。
术语“焙烧温度控制器”是指控制焙烧温度在预定范围的控制装置，本领域的技术人员可 以确定其具体的机构。
术语“焙烧时间控制器”是指控制焙烧时间的控制装置，本领域的技术人员可以确定其具 体的机构。
术语“焙烧气氛控制器”是指控制焙烧在中性、还原性气氛或氧化性气氛下的控制装置， 本领域的技术人员可以确定其具体的机构。
背景技术
现有技术中，制备APT的工业方法主要包括如下步骤：通过苛性钠或苏打分解钨矿物 原料，获得粗钨酸钠溶液;通过溶液净化-离子交换或溶剂萃取转型(或者通过离子交换或溶 剂萃取除杂并转型)，获得纯钨酸铵溶液;再通过蒸发结晶，获得APT产品。
现有技术都存在如下本质缺陷：均采用不循环或半循环工艺体系，没有实现溶液和辅助 物料的循环工艺。现有技术至少存在以下技术问题：必需设置废水排出口，废水污染问题无 法彻底根除;辅助物料大都为一次性消耗品，且浸出过程的浸出剂过量使用，这些辅助物料 在相应工艺步骤反应完毕后要么直接外排、要么需要使用对应的酸或者碱中和后再外排，辅 助物料消耗严重，生产成本高;在废水中不可避免地带出部分钨元素，钨元素回收率低;设 备投资大，工艺流程长，生产率较低，较难实现连续生产。
在这样的APT制备过程中，辅助原料消耗较大，且产生大量废水;钨酸钠溶液转型过 程中产生大量的高盐废液，蒸发结晶母液产生氨氮废水。
如果把有废水排放的开路流程变成没有废水排放的闭路流程，不是没有技术上的可能 性，而是投入的资金甚至可能大于利润，为此，企业不得不选择排放，结果导致严重的环境 污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种从钨矿物原料制备APT的系统，其流程短、溶液可循环 利用、废水污染几乎被根除、成本低、易于产业化。
为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种由钨矿物原料零污染制备APT的系统， 其特征在于，该冶金系统包括：生料制备装置，其具有钨矿物原料计量入口、矿化剂计量入 口和配料计量入口、生料磨细和混匀装置、生料出口和浸出渣接收口;以及熟料烧成装置， 其包括焙烧窑(炉)和熟料磨细装置，焙烧窑经喂料计量器和生料仓与生料出口连通，具有加 热装置、保温装置和粗熟料出口，熟料磨细装置经熟料仓与粗熟料出口连通，具有磨矿器和 细熟料出口，在保温装置的下游还包括冷却装置，生料制备装置具有生料配制控制器，包括 配料比例控制器和生料磨细粒度控制器，熟料烧成装置具有熟料烧成控制器，具有焙烧温度 控制器、焙烧时间控制器、焙烧气氛控制器;浸出装置，其具有浸出剂入口、浸出浆液出口、 反馈气体回收口、结晶浆液分离洗涤液回收口、渣相洗涤液回收口、晶种入口;固液分离装 置，其具有浸出渣反馈口、洗液反馈出口、蒸发结晶冷凝水的接收口，该固液分离装置在反 馈至生料制备装置的浸出渣接收口的途中与浸出装置的晶种入口连通;至少一级净化除杂装 置;结晶装置，其具有反馈至浸出装置的气体反馈口;结晶浆液的液固分离装置，其具有结 晶母液返回至浸出装置的出口和钨产品的出口。
优选地，继续与下一级的溶解、结晶、提纯子系统连通。
优选地，所述浸出装置是搅拌浸出设备或球磨浸出设备;和/或，所述浸出装置是能够 承受3atm压力的密封装置。
优选地，所述焙烧窑是静态或动态焙烧炉。
优选地，所述浸出装置是单独一个浸出设备，或2-4个串联使用的浸出设备。
优选地，所述过滤装置是抽滤设备、压滤设备、和/或自然过滤槽;所述净化除杂装置 是除杂罐、过滤设备和/或沉降槽，和/或，所述除杂罐内设有搅拌装置和/或保温装置。
优选地，还包括白钨矿、黑钨矿、黑白钨混合矿和/或钨细泥的喂料装置。
优选地，还包括对生料进行焙烧以获得熟料的转型装置。
优选地，还包括碳酸铵、碳酸氢铵、氨水、氨水+CO2气体等弱碱性浸出剂的添加装置。
优选地，所述生料制备装置具有钨矿物原料计量入口、配料计量入口、矿化剂计量入口、 生料磨细和混匀装置。
优选地，焙烧窑经喂料计量器和生料仓与生料出口连通;熟料磨细装置经熟料仓与粗熟 料出口连通;第一级净化除杂装置的入口与含钨元素的粗溶液出口连通，各级具有净化除杂 剂入口以及杂质收集器，最后一级具有含钨元素的精溶液出口;和/或，结晶装置的入口与 含钨元素的精溶液出口连通。
根据本实用新型，采用闭路循环工艺，只设置废渣排出口，不再需设置废水排出口，废 水排放的污染问题得到了彻底根除。
根据本实用新型，辅助物料不再是一次性消耗品，浸出过程的浸出剂循环使用，即使辅 助物料过量使用，在相应工艺步骤反应完毕后也不再直接外排，不再需要使用对应的酸或者 碱中和，因此，辅助物料消耗大幅减少，生产成本大幅降低。
根据本实用新型，实现了循环冶金工艺，系统无废水排放彻底避免部分钨元素被白白排 放掉，因此，钨元素回收率也提高了。
根据本实用新型，可实现集成化生产，车间的工作环境可大幅改善，设备投资回报率明 显提高，工艺流程变短，生产率得到大幅提高，可以实现连续的自动化生产。
根据本实用新型，增加了钨矿物原料的预处理工序，采用碳酸铵-碳酸氢铵-钨酸铵或碳 酸铵-钨酸铵-CO2或碳酸铵-氨水-钨酸铵溶液体系浸出钨矿物熟料，浸出条件温和，浸出剂 便宜、易得，辅助物料可循环利用，在理论上可消除生产过程中的废水排放。
根据本实用新型，完全脱离了现有技术，提出了一种全新的制备APT的理念和工艺， 省去会产生大量废水的钨酸钠溶液转型步骤，直接得到钨酸铵溶液，从根本上消除了APT 生产过程中废水的排放，并实现了辅助物料和溶液的循环利用。
根据本实用新型，工艺流程简单，操作方便，生产成本低，无废水排放及污染。