钨提取冶金中钨钼分离研究进展

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1、第30卷第1期Vol．30，No．12015年2月ChinaTungstenIndustryFeb.2015DOI：10.3969/j.issn.1009－0622.2015.01.010钨提取冶金中钨钼分离研究进展———从“削足适履”到“量体裁衣”王文强1，赵中伟1，2（1.中南大学冶金与环境学院，湖南长沙410083；2.中南大学稀有金属冶金与材料制备湖南省重点实验室，湖南长沙410083）摘要：钨钼深度分离一直是钨冶金中的一个难题，科研工作者对此进行了持续的深入研究。受制于认知过程的客观规律，不同时期开发的钨钼分离方

2、法都有其特定的适用条件。从不同钨钼分离手段对当前钨冶炼流程适应性的角度综述了各种方法的特点，在各种方法中以碱性条件下的钨钼分离手段最方便与当前钨矿碱法分解工艺衔接。另外，针对钨矿的固有性质，开发新的冶炼体系或许是更有效的选择。比如在酸性体系中若能实现钨矿的清洁高效分解，则酸性条件下的钨钼分离手段将会再次拥有用武之地。关键词：钨钼；分离；研究进展中图分类号：TF803.23文献标识码：A钨及其合金以优异的物理化学性能而被广泛应过程中，也有一个从被动适应到积极创造的过程，本用于国防军工、机械加工、电子工业等各个领域，是文将从不

3、同钨钼分离方法就钨矿碱法处理工艺适应重要的战略物资。钨业是中国的优势产业，中国钨资性的角度对各方法进行综述。源储量、产量和出口量均居世界第一。1酸性条件下分离钨钼目前，主流的钨冶炼工艺为碱法工艺，主要包括苏打压煮工艺和氢氧化钠分解工艺，在中国以氢氧人们对钨钼化学性质的认识经历了一个由浅及化钠分解工艺为主。这些工艺处理钨矿物所得的含深的过程，早期的钨钼分离研究主要将目光集中在钨溶液都呈碱性或者弱碱性，料液中通常含有P、钨钼在酸性溶液中的性质差异，并基于此开发出一As、Si以及Mo等必须深度除去的杂质。因钨和钼属系列钨钼分离方

4、法。虽然这些方法在工艺上与钨矿同一副族，且由于“镧系收缩”，使得钨与钼的化学性碱法处理工艺条件差别极大，但在当时钨冶金工作质极为相似，难以分离，因此在含钨溶液的杂质中以者并没有太多选择，只能调整工艺条件以满足钨钼Mo的分离最为困难。分离的苛刻要求。虽然不可避免要大幅度地将溶液随着优质钨资源的开发殆尽，目前工业上使用进行来回的酸碱性调整，但确曾在钨钼分离中起到的钨资源逐渐由黑钨矿转变为复杂白钨矿。白钨矿重要的作用。通常以类质同象的方式伴生有大量的钼酸钙矿，在1.1MoS3沉淀法中国高钼钨资源占钨资源全国工业总储量的45%钨和

5、钼元素在对硫元素的亲和性上存在较大差以上，这就意味着全国近半数的钨矿将以高钼精矿异，根据地球化学知识可知钨为亲氧元素，而钼则为的形式产出。因此，中国钨冶炼行业面临的钨钼分离亲硫元素。所以自然界中的钨矿物基本上全部为氧问题十分突出。正因为钨钼分离的迫切性，多年来钨化矿（FeWO4、CaWO4等），鲜有见到天然的钨硫化钼分离工艺的改进一直受到冶金工作者的高度重矿，而钼矿则大部分为硫化矿（MoS2）。视。钨冶金工作者很早就发现了钨亲氧、钼亲硫的像人类认识客观事物一样，在钨钼分离的研究性质差异，并利用这一差异来分离钨钼。较早用于工

6、收稿日期：2015-02-09资助项目：国家自然科学基金重点项目（51334008）作者简介：王文强（1990-），男，安徽岳西人，硕士研究生，主要从事稀有金属冶金。通讯作者：赵中伟（1966-），男，河北永年人，教授，博导，本刊编委，主要从事钨湿法冶金研究。50第30卷业实践的除钼方法是MoS沉淀法[1-2]。该法的实质（MoO）4-）332Edta（aq）+4（HR2PO42（org）是利用H不稳定易分解为MoS和H（R）·2HR4-2MoS432S的性2MoO22PO42PO4（org）+Edta（aq）+2H2O（

7、2）质，如式（1）所示。钨钼混合料液经硫化处理后，用酸刘建等[5]也做了类似研究，讨论了P204-中和至pH=2.5~3，此时MoS2-变成MoS沉淀，钨则43kerosene-EDTA体系中萃取法分离钨钼。试验发现变成偏钨酸根（H6-）留在溶液中与钼分离。当n（EDTA）/n（Mo）=2时，当Mo/WO2W12O403=1.98%时钼回Na2MoS4+2HCl=MoS3↓+2NaCl+H2S↑（1）收率接近100%，但是随着Mo/WO3的减小，钼的萃MoS3沉淀法从Na2WO4溶液中除钼具有周期取率逐渐降低，当Mo/WO

8、3达到0.58%时，钼的单级短、成本低等优点，在早期的钨冶炼中得到了广泛应萃取率达到88%，与郑清远等的实验结果基本相同。用。但该法有很多缺点，如除钼过程会产生大量有毒考虑到离子交换与溶剂萃取的本质相同，离子气体H2S、钨损严重、除钼深度低以及无机盐废水排交换相当于无数级溶剂萃取相串联，因而具有比溶放量