• 《工程索引》(EI)刊源期刊
    • 中文核心期刊
    • 中國科技論文統計源期刊
    • 中國科學引文數據庫來源期刊

    留言板

    尊敬的讀者、作者、審稿人, 關于本刊的投稿、審稿、編輯和出版的任何問題, 您可以本頁添加留言。我們將盡快給您答復。謝謝您的支持!

    姓名
    郵箱
    手機號碼
    標題
    留言內容
    驗證碼

    WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的平衡溶解

    徐略渭 何秉軒 徐國鉆 雷鑫 胡皓東 梁勇 劉德剛

    徐略渭, 何秉軒, 徐國鉆, 雷鑫, 胡皓東, 梁勇, 劉德剛. WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的平衡溶解[J]. 工程科學學報, 2023, 45(6): 883-889. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.03.25.001
    引用本文: 徐略渭, 何秉軒, 徐國鉆, 雷鑫, 胡皓東, 梁勇, 劉德剛. WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的平衡溶解[J]. 工程科學學報, 2023, 45(6): 883-889. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.03.25.001
    XU Lüe-wei, HE Bing-xuan, XU Guo-zuan, LEI Xin, HU Hao-dong, LIANG Yong, LIU De-gang. Study of equilibrium dissolution of WO3–CaSO4 in HCl–Na2SO4 solution[J]. Chinese Journal of Engineering, 2023, 45(6): 883-889. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.03.25.001
    Citation: XU Lüe-wei, HE Bing-xuan, XU Guo-zuan, LEI Xin, HU Hao-dong, LIANG Yong, LIU De-gang. Study of equilibrium dissolution of WO3–CaSO4 in HCl–Na2SO4 solution[J]. Chinese Journal of Engineering, 2023, 45(6): 883-889. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.03.25.001

    WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的平衡溶解

    doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2022.03.25.001
    基金項目: 江西理工大學清江青年英才支持計劃資助項目(JXUSTQJBJ2017004);江西省自然科學基金資助項目(20202ACBL204002)
    詳細信息
      通訊作者:

      E-mail: 245572722@qq.com

    • 中圖分類號: TF841.1

    Study of equilibrium dissolution of WO3–CaSO4 in HCl–Na2SO4 solution

    More Information
    • 摘要: 目前鎢冶煉的堿分解工藝,存在用水量大、廢水量大、加工成本高等問題,使鎢冶煉企業面臨著經濟與環保的雙重壓力,不能繼續滿足行業發展需求。對此,在大量白鎢焙燒分解工藝研究的基礎上,提出了酸法焙燒思路,開發出了硫酸鹽焙燒分解白鎢工藝,一步轉型生成WO3。由于白鎢礦焙燒產物的主要雜質為Na2SO4與難溶CaSO4,可采用鹽酸浸出方式進行鎢鈣分離,本文采用等溫平衡法,考察對比了WO3、CaSO4與WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的溶解行為,結果表明:WO3與CaSO4在鹽酸中的溶解度相差較大,CaSO4在鹽酸中溶解度隨溫度、鹽酸濃度的升高而增大,在溫度80 ℃、鹽酸濃度3 mol·L–1的條件下,硫酸鈣在鹽酸中的溶解度達到峰值55 g·L–1,而Na2SO4可顯著降低CaSO4在鹽酸中的溶解度,縮小CaSO4與WO3在鹽酸中的溶解差,WO3溶解度則維持在0.3~3 g·L–1范圍內,結合目前成熟的低鎢回收工藝,能將該部分溶解鎢有效地回收,即控制一定的溶解條件有利于鎢鈣高效分離。

       

    • 圖  1  鹽酸濃度、溫度對CaSO4在鹽酸中溶解的影響

      Figure  1.  Influence of hydrochloric acid concentration and temperature on the solubility of CaSO4 in hydrochloric acid

      圖  2  CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的溶解情況

      Figure  2.  Dissolution of CaSO4 in HCl–Na2SO4 solution

      圖  3  時間對WO3在鹽酸中溶解的影響

      Figure  3.  Influence of time on the solubility of WO3 in hydrochloric acid

      圖  4  溫度對WO3在鹽酸中溶解度的影響

      Figure  4.  Influence of temperature on the solubility of WO3 in hydrochloric acid

      圖  5  鹽酸濃度對WO3在鹽酸中溶解度的影響

      Figure  5.  Influence of hydrochloric acid concentration on the solubility of WO3 in hydrochloric acid

      圖  6  n(HCl):n(Na2SO4)對WO3在鹽酸中溶解度的影響

      Figure  6.  Influence of n(HCl):n(Na2SO4) on the solubility of WO3 in hydrochloric acid

      圖  7  WO3–CaSO4在鹽酸溶液中的溶解情況

      Figure  7.  Dissolution of WO3–CaSO4 in HCl–Na2SO4 acid solution

      圖  8  WO3–CaSO4在HCl–Na2SO4溶液中的溶解情況

      Figure  8.  Dissolution of WO3–CaSO4 in HCl–Na2SO4 solution

      中文字幕在线观看
    • [1] Zhao Z W, Li J T, Chen X Y, et al. Technology status and development of scheelite metallurgy in China. Nonferrous Met Sci Eng, 2013, 4(5): 11

      趙中偉, 李江濤, 陳星宇, 等. 我國白鎢礦鎢冶煉技術現狀與發展. 有色金屬科學與工程, 2013, 4(5):11
      [2] Zhao Z W, Sun F L, Yang J H, et al. Status and prospect for tungsten resources, technologies and industrial development in China. Chin J Nonferrous Met, 2019, 29(9): 1902 doi: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2019.09.07

      趙中偉, 孫豐龍, 楊金洪, 等. 我國鎢資源、技術和產業發展現狀與展望. 中國有色金屬學報, 2019, 29(9):1902 doi: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2019.09.07
      [3] Lassner E, Schubert W D. Tungsten: Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds. New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 1999
      [4] Fan J L, Liu T, Cheng U. Progress and development of tungsten-based alloys in China. China Tungsten Ind, 2009, 24(5): 99

      范景蓮, 劉濤, 成會朝. 中國鎢基合金的進步與發展. 中國鎢業, 2009, 24(5):99
      [5] Tang P Z, Wang S C, Wang J. Historical analysis and demand forecast of global tungsten consumption. Nat Resour Econ China, 2021, 34(1): 55 doi: 10.19676/j.cnki.1672-6995.000557

      唐萍芝, 王壽成, 王京. 全球鎢消費歷史分析及需求預測. 中國國土資源經濟, 2021, 34(1):55 doi: 10.19676/j.cnki.1672-6995.000557
      [6] Ministry of Natural Resources, People’s Republic of China. China mineral resources 2020 [R/OL]. Website Online (2021-11-5) [2022-3-25]. https://www.mnr.gov.cn/sj/sjfw/kc_19263/zgkczybg/202111/t20211105_2701985.html

      中華人民共和國自然資源部. 中國礦產資源報告[R/OL]. 網站公開(2021-11-5)[2022-3-25]. https://www.mnr.gov.cn/sj/sjfw/kc_19263/zgkczybg/202111/t20211105_2701985.html
      [7] Wang M Y, Jia M X, Xiao Y W, et al. Present situation and sustainable development countermeasures of tungsten resources in China. Nonferrous Met Eng, 2014, 4(2): 76 doi: 10.3969/j.issn.2095-1744.2014.02.018

      王明燕, 賈木欣, 肖儀武, 等. 中國鎢礦資源現狀及可持續發展對策. 有色金屬工程, 2014, 4(2):76 doi: 10.3969/j.issn.2095-1744.2014.02.018
      [8] Shen J X. The exhaustion of wolframite resource of our country and its countermeasure. Cem Carbide, 1999, 16(2): 126

      申建秀. 我國黑鎢資源的枯竭及其對策(我國鎢資源優勢的危機及其對策). 硬質合金, 1999, 16(2):126
      [9] Zhao Z W, Yang M F, He L H, et al. Preparation of Na specific absorbent and application of sodium removal from ammonium tungstate solution. Trans Nonferrous Met Soc China, 2014, 24(3): 854 doi: 10.1016/S1003-6326(14)63135-6
      [10] He L H, Liu X H, Zhao Z W, et al. Theory and technologies on the alkali decomposition of tungsten ores. China Tungsten Ind, 2012, 27(2): 22

      何利華, 劉旭恒, 趙中偉, 等. 鎢礦物原料堿分解的理論與工藝. 中國鎢業, 2012, 27(2):22
      [11] Ministry of Ecology and Environment of the People's Republic of China. National catalogue of hazardous waste [Z/OL]. Ruler Online (2020-11-25) [2022-3-25]. https://www.mee.gov.cn/gzk/gz/202112/t20211213_963867.shtml

      中華人民共和國生態環境部. 國家危險廢物名錄[Z/OL]. 規章公開(2020-11-25) [2022-3-25]. https://www.mee.gov.cn/gzk/gz/202112/t20211213_963867.shtml
      [12] State Taxation Administration, People’s Republic of China. Environmental protection tax law of the People’s Republic of China [Z/OL]. Ruler Online (2017-12-25) [2022-3-25]. http://www.chinatax.gov.cn/n810341/n810755/c3002759/content.html

      國家稅務總局. 中華人民共和國環境保護稅法[Z/OL]. 規章公開 (2017-12-25) [2022-3-25]. http://www.chinatax.gov.cn/n810341/n810755/c3002759/content.html
      [13] Yang J H. The theoretic and technology progresses of caustic decomposition of tungsten concentrates in China. China Tungsten Ind, 2009, 24(3): 28 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2009.03.008

      楊金洪. 我國鎢礦物原料NaOH分解的理論與工藝研究進展. 中國鎢業, 2009, 24(3):28 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2009.03.008
      [14] Chen S, Dai L M, Xiong Q, et al. Analysis of the theory and technology of scheelite leaching. Value Eng, 2019, 38(26): 148 doi: 10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2019.26.060

      陳升, 戴林明, 熊慶, 等. 淺析白鎢分解的理論與工藝. 價值工程, 2019, 38(26):148 doi: 10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2019.26.060
      [15] Zhang G Q, Guan W J, Zhang Q X, et al. Continuous-running experiment for direct solvent extraction of tungsten from autoclave-soda leaching liquor of scheeite. China Tungsten Ind, 2009, 24(5): 49 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2009.05.011

      張貴清, 關文娟, 張啟修, 等. 從鎢礦蘇打浸出液中直接萃取鎢的連續運轉試驗. 中國鎢業, 2009, 24(5):49 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2009.05.011
      [16] Wan L S, Xu G Z, Yan Y H, et al. The development history and technology progress in China's tungsten metallurgy. China Tungsten Ind, 2009, 24(5): 63 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2009.05.015

      萬林生, 徐國鉆, 嚴永海, 等. 中國鎢冶煉工藝發展歷程及技術進步. 中國鎢業, 2009, 24(5):63 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2009.05.015
      [17] Wan L S, Zhao L F, Huang Z H, et al. A Method of Ammonium Salt Decomposition of Scheelite: China Patent, CN102154547A. 2013-1-16

      萬林生, 趙立夫, 黃澤輝, 等. 一種銨鹽分解白鎢礦的方法: 中國專利, CN102154547A. 2013-01-16
      [18] He L H, Zhao Z W, Yang J H. A new green process for tungsten metallurgy-synergistic decomposition of scheelite by sulfuric-phosphorous mixed acid. China Tungsten Ind, 2017, 32(3): 49

      何利華, 趙中偉, 楊金洪. 新一代綠色鎢冶金工藝——白鎢硫磷混酸協同分解技術. 中國鎢業, 2017, 32(3):49
      [19] Guo F L, Chen X Y, Zhao Z W, et al. Behavior of accompanying rare earth during process of decomposing scheelite by sulfuric-phosphoric mixed acid. Chin J Nonferrous Met, 2018, 28(2): 387 doi: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.02.21

      郭福亮, 陳星宇, 趙中偉, 等. 硫磷混酸分解白鎢礦過程中伴生稀土的行為. 中國有色金屬學報, 2018, 28(2):387 doi: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.02.21
      [20] Yang J B, Che W F, Hou K. Application of electric heating rotary kiln in roasting and floatation of scheelite concentrate. China Tungsten Ind, 2021, 36(1): 22 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2021.01.004

      楊劍波, 車文芳, 候凱. 電加熱回轉窯在白鎢精礦焙燒脫浮中的應用研究. 中國鎢業, 2021, 36(1):22 doi: 10.3969/j.issn.1009-0622.2021.01.004
      [21] Yang Y M, Wan L S, Zhang Z Y. Decomposition of scheelite using phosphate on alkali condition. China Tungsten Ind, 2006, 21(5): 32

      楊幼明, 萬林生, 張子巖. 堿性條件下磷酸鹽分解白鎢試驗研究. 中國鎢業, 2006, 21(5):32
      [22] Liang X. Study on Decomposition of Scheelite by Sodium Phosphate Roasting and Recycling of Excess Sodium Phosphate [Dissertation]. Ganzhou: Jiangxi University of Science and Technology, 2018

      梁鑫. 磷酸鈉焙燒分解白鎢及過剩磷酸鈉循環利用研究[學位論文]. 贛州: 江西理工大學, 2018
      [23] Yin Z, Zhao X D. Solubilities of calcium sulfate in hydrochloric acid and aqueous sodiium chloride solution. Oilfield Chem, 1994, 11(4): 345 doi: 10.19346/j.cnki.1000-4092.1994.04.017

      尹忠, 趙曉東. 硫酸鈣在鹽酸和氯化鈉水溶液中的溶解度. 油田化學, 1994, 11(4):345 doi: 10.19346/j.cnki.1000-4092.1994.04.017
      [24] Zheng S C, Yu Q, Xie G, et al. Preparating of calcium sulphate whisker using phosphogypsum by recrystallization. Hydrometall China, 2016, 35(6): 488 doi: 10.13355/j.cnki.sfyj.2016.06.008

      鄭紹聰, 余強, 謝剛, 等. 用鹽酸溶解工業磷石膏重結晶法制備硫酸鈣晶須. 濕法冶金, 2016, 35(6):488 doi: 10.13355/j.cnki.sfyj.2016.06.008
      [25] Zhang X, Liang Y, Xu L W, et al. A Method for Efficient Decomposition of Calcium Sulfate by Hydrochloric Acid: China Patent, CN113957273A. 2022-01-21

      張欣, 梁勇, 徐略渭, 等. 一種鹽酸高效分解硫酸鈣的方法: 中國專利, CN113957273A. 2022-01-21
      [26] Zhang Y M, Ma L C, Liu C L, et al. Research on isothermal equilibrium of ternary system of RbCl-CsCl-H2O at 50 ℃. Inorg Chem Ind, 2014, 46(1): 21

      張永明, 馬黎春, 劉成林, 等. 50 ℃時RbCl-CsCl-H2O三元體系等溫平衡研究. 無機鹽工業, 2014, 46(1):21
      [27] Ming J W, Xu W F, Zeng D W. Isothermal solubility of the ternary system LiCl-LiNO3-H2O at 273.15 K and 323. 15 K. Chin J Inorg Chem, 2007, 23(5): 883

      明鍵偉, 徐文芳, 曾德文. 三元體系LiCl-LiNO3-H2O 273.15K和323. 15K等溫溶解度的測定. 無機化學學報, 2007, 23(5):883
      [28] Wang Y R. The interruption and its elimination of iron ion in EDTA titration of calcium and magnesium ion. J Shanghai Inst Technol, 2003, 3(4): 231

      王也如. EDTA滴定鈣鎂離子時鐵(Ⅲ)離子的干擾及其排除. 上海應用技術學院學報(自然科學版), 2003, 3(4):231
      [29] Wang R Z, Zhu G S, Yang J D. EDTA titration method for determination of calcium ion content in low chloride ion sintering additives. Technol Manage LY Steel, 2013(2): 41

      王瑞珍, 朱戈莎, 楊繼東. EDTA滴定法測定低氯離子燒結助劑中鈣離子含量. 漣鋼科技與管理, 2013(2):41
      [30] Standardization Administration of the People's Republic of China. GB/T 6150.1—2008 Methods for Chemical Analysis of Tungsten Concentrates - Determination of Tungsten Trioxide Content - The Ammonium Tungstate Igniting Gravimetric Method. Beijing: Standards Press of China, 2008

      中國國家標準化管理委員會. GB/T 6150.1—2008鎢精礦化學分析方法 三氧化鎢量的測定 鎢酸銨灼燒重量法. 北京: 中國標準出版社, 2008
      [31] Ye X M. Determination of tungsten in tungsten concentrate with high stannum by gravimetric method. Chem Anal Meterage, 2016, 25(1): 67 doi: 10.3969/j.issn.1008-6145.2016.01.019

      葉新民. 重量法測定高錫鎢精礦中的鎢. 化學分析計量, 2016, 25(1):67 doi: 10.3969/j.issn.1008-6145.2016.01.019
      [32] Zhu G B, Nie S L, Wu L Y. Determinating the tungsten mass fraction in tungsten and copper alloy using gravimetric method. Ferro-alloys, 2013, 44(6): 45 doi: 10.3969/j.issn.1001-1943.2013.06.014

      朱國斌, 聶淑蘭, 吳麗玉. 重量法測定鎢銅合金中鎢的質量分數. 鐵合金, 2013, 44(6):45 doi: 10.3969/j.issn.1001-1943.2013.06.014
      [33] Zhang X. Study on the Preparation and Certifying Value Method of Internal Control Reference Material for Tungsten Concentrate and Roasted Molybdenum Concentrate [Dissertation]. Beijing: Beijing General Research Institute for Nonferrous Metals, 2017

      張煦. 鎢精礦、焙燒鉬精礦內控標樣的研制和定值方法的研究[學位論文]. 北京: 北京有色金屬研究總院, 2017
      [34] Liu S Z, Zhu J H, Zhou J B, et al. Saltation phenomenon of CaSO4·2H2O solubility in (NH4)2SO4-H2O system. Phosphate &Compd Fertil, 2017, 32(4): 5 doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2017.04.003

      劉仕忠, 朱家驊, 周加貝, 等. (NH4)2SO4-H2O體系中CaSO4·2H2O溶解度的突變現象. 磷肥與復肥, 2017, 32(4):5 doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2017.04.003
      [35] Liu H Z, Cao Y H, Wang W, et al. Recovery of molybdenum and tungsten from washwater of leaching residue of powellite ore by ion exchange. Hydrometall China, 2015, 34(1): 35 doi: 10.13355/j.cnki.sfyj.2015.01.10

      劉紅召, 曹耀華, 王威, 等. 離子交換法從鎢鉬氧化礦浸出渣洗水中回收鉬、鎢試驗研究. 濕法冶金, 2015, 34(1):35 doi: 10.13355/j.cnki.sfyj.2015.01.10
      [36] Xu X L, Xiao L S, Zhang Q X. Recovery of tungsten from mixture solution of acid digestion mother liquid and washing water of scheelite concentrate by ion exchange method. Chin J Rare Met, 2001, 25(5): 386 doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2001.05.016

      徐曉玲, 肖連生, 張啟修. 離子交換法回收白鎢精礦酸分解母液與洗水混合液中的鎢. 稀有金屬, 2001, 25(5):386 doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2001.05.016
    • 加載中
    圖(8)
    計量
    • 文章訪問數:  609
    • HTML全文瀏覽量:  274
    • PDF下載量:  116
    • 被引次數: 0
    出版歷程
    • 收稿日期:  2022-03-25
    • 網絡出版日期:  2022-08-23
    • 刊出日期:  2023-05-31

    目錄

      /

      返回文章
      返回