离心萃取机提取钨的湿法工艺
针对传统钨湿法冶金离子交换工艺存在吸附料液浓度低、耗水量和废水排放量大以及料液中的碱不能循环利用等问题，本文提出了一种采用HCO3-型强碱性阴离子树脂进行吸附，NH4HCO3+(NH4)2CO3混合按溶液进行解吸的钨离子交换新工艺。
本文首先用配制料液在单柱上考察了料液浓度、交换接触时间、料液氢氧化钠浓度对钨吸附的影响以及解吸剂组成、接触时间对钨解吸的影响以及杂质磷、砷在离子交换过程中的行为，然后进行了串柱试验并用工业实际料液进行了验证。
研究结果表明，新工艺能从钨矿碱浸出液中提取钨制取纯钨酸按溶液，在转型的同时实现了磷、砷等杂质的分离，新工艺在技术上是可行的。与传统离子交换工艺相比，新工艺能显著提高吸附料液W03浓度，吸附料液W03浓度可达80~100g/L左右，交后液经过处理后可返回进出循环利用。新工艺能提高离子交换设备的生产能力，降低过程的耗水量和废水排放量并能实现浸出液中碱的回收利用，是一种钨湿法冶金的清洁生产工艺。
关键词:钨，湿法冶金，离子交换，除杂，清洁生产
1. 1前言
钨是1781年某化学家发现的。在元素周期表中，钨(助位于第六周期第V1B族铬副族。原子量为183.85，原子序数为74。钨有+2,+3, +4, +5, +6五种价态，其中+6价最稳定。自由状态的钨是银白色有光泽的金属，粉末状的钨则呈灰白色或黑色fll。钨的密度为19.35g.cm-3，熔点为3400℃ ,是金属中熔点最高的，沸点为5500℃。
地壳中钨的含量估计为百万分之一到百万分之一点三((1 ~1.3PPm}，其相对丰度序在金属中第八位，在所有元素中居第十六位，在自然界中钨矿物有15种以上，但具有工业价值的仅有两种:黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)这些矿均存在于伟晶岩中，它们往往与锡石、辉铝矿、辉铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、绿柱石、闪锌矿、辉锑矿、方铅矿、黄铜矿、自然金等共生。因为一些长石和云母始终是构成伟晶岩的主体，有钨矿的地方也就可能有硅酸钙的存在。除黑钨矿和白钨矿外，钨的矿物还有钨华、辉钨矿等。
黑钨矿(Fe,Mn )WO4常呈褐黑色，黑钨矿由此得名，它是钨铁矿和钨锰矿的类质同象混合物，常混有Nb2O5 , Ta2O5 . Sc2O3 , MgO . CaO等。密度为6.7-7.5g.cm-3。含铁较多者密度大，且有弱磁性。细粉状的钨锰铁矿在浓盐酸中分解，加热时分解加速，分解后析出钨酸:在硝酸中仅有少量溶解:用Na2O2 , NaOH或Na2CO3熔融，可得可溶性的钨酸钠。
白钨矿 CaWO4常呈白色或灰白色，少数为棕色或黄色，在紫外光下发浅蓝色荧光。密度为5.8 ~6.2 g.cm -3，理论上含80.5%的WO3，含少量的MoO3。白钨矿易被盐酸分解;在加热时会被草酸分解;硝酸仅能破坏其表面;还可被Na2CO3熔融为可溶性的钨酸钠。
上世纪初期，由于钨的一系列应用开发，如1900年在某博览会首次展出以钨作为合金元素研制的高速钢及采用钨丝的灯泡，1927~1928年研制成的碳化钨基烧结硬质合金，钨冶金开始得到发展，钨精矿的产量迅速提高。（离心萃取机提取钨的湿法工艺）
钨在国民经济和国防等许多方面应用十分广泛，有着非常重要的地位。我国是钨资源大国，钨矿储量和产量居世界首位。发挥我国钨资源优势，经济有效地开发、生产高质量的钨产品，对我国的出口创汇和硬质合金工业乃至世界钨业的发展起着重大的推动作用[f210
钨的湿法冶金是指从钨矿物原料到钨中间产品(即某种纯钨化合物)这一步骤，钨的中间化合物主要有仲钨酸按(APT)、钨酸、蓝色氧化钨、黄色氧化钨等。由于钨中间化合物质量的好坏直接关系到制成品的质量，因此钨中间化合物提取方法的改进对发展钨冶金事业是极为重要的。
口前国内企业广泛采用苛性钠分解钨矿原料来生产APT。从浸出的粗钨酸钠溶液中制取APT的方法有经典法、萃取法和离子交换法。经典法由于其固有的缺点而逐渐被后两种方法取代。萃取法和现行离子交换法相对于经典法有很大的进步，但仍然存在很多缺点。
目前工业上萃取法的应用，还是仅限于在酸性介质中用叔胺和伯胺做萃取剂。此法可以有效地从钨矿碱浸出液中提取钨，且可以直接转型成钨酸钱。但是这个方法存在严重的不足:萃取过程不能除杂，萃取采用的是pH=2~3的酸性介质，需要耗费大量的酸来调节料液的酸度，萃余液中含有大量由酸与游离碱形成的无机盐，容易行成废弃物污染。
现在的离子交换法与萃取法相比有优点:离子交换法在转型的同时实现除杂，可以直接处理碱性料液无需调酸，流程短，设备简单，易于操作，劳动环境好，设备和厂房腐蚀小，钨回收率高。正是由于有这么的优势，目前有三分之二的钨企业采用这种方法。（离心萃取机提取钨的湿法工艺）
但是随着我国钨资源日益减少，钨矿品位越来越低，原材料价格的上升和环境保护的要求越来越严格，现行的离子交换方法的缺点己经开始逐渐显示出来:首先原料液需要高倍稀释，这样就消耗了大量的水，其次是交后液的直接排放，浪费碱的同时产生了大量难处理的废水，再次是APT结晶母液不能返回主流程，需要另外的工序。
本文在前人研究工作的基础上，提出了钨冶金一种新的离子交换工艺，新工艺是采用碳酸氢根型树脂离子交换提纯钨的化合物的。新工艺不仅节省了大量水资源，实现了交后液中碱的回收利用，而且还能实现在转型���同时除去杂质，同时也有流程短，钨损失小，化学试剂消耗少，以及APT结晶母液可以返回主流程，能形成闭路循环的许多优点。2钨的冶金现状
钨冶金一般包括四个过程，其中原料分解和纯钨化合物制取属于钨湿法冶金的范畴(下面有详细的介绍)，而接下来的金属钨粉制取目前工业上实用的方法仍是钨氧化物氢还原法，然后采用粉末冶金的方法制取致密金属钨。典型的钨冶金的原则流程如图1-1
2. 1钨矿物原料的分解方法
在工业生产中，钨矿物原料分解的常用方法有四种:(1)苏打高温烧结一水浸法，(2)苏打高压浸出法，(3)苛性钠浸出法，(4)酸分解法(主要针对白钨精矿)。当采用前三种方法时，矿物中的钨转化为钨酸钠进入溶液中，当采用酸分解法时，钨转化为粗钨酸。目前国内绝大部分的企业采用的是苛性钠浸出法。
(1)苏打高温烧结一水浸法
苏打高温烧结一水浸法既适用于处理黑钨矿，也适用于处理白钨矿或黑白钨矿混合低品位中矿，但由于其许多技术经济指标往往低于其它各种湿法分解的方法，如回收率低、能耗高等等，因此有逐步被取代的趋势，其反应方程式是在800-900℃下发生的。
反应方程式:
(2)苏打高压浸出法
苏打高压浸出法是当前工业上分解钨矿物原料的很重要方法之一，它既适用于处理白钨精矿，又适用于处理低品位(WO3含量可低至5%)的黑白钨混合矿。过程中的主要反应式为:
(3)苛性钠浸出法
苛性钠浸出法分高压浸出和常压浸出两种，是当前工业上分解黑钨精矿的主要方法，由于其流程短、技术条件容易控制、安全灵活、设备容易制造、基建投资少而广为国内钨冶炼厂采用。其反应方程式:
近年来，随着国家对钨资源的开发的日益重视。国内
