Como extrair tungstênio de minérios de wolframita/esquelita de forma eficiente?

2025-11-02

A extração de tungstênio da wolframita e da scheelita, os principais minérios de tungstênio, envolve processos físicos, químicos e, às vezes, biológicos. As etapas-chave para uma extração eficiente são as seguintes:

1. Beneficiamento de Minério:

O processo de extração começa com a concentração do tungstênio a partir do minério base utilizando técnicas de separação física.

• Separação por Gravidade:A wolframita tem uma alta gravidade específica (~7,5 g/cm³), tornando-a adequada para métodos de gravidade, como jigagem, mesas vibratórias e separadores em espiral. A scheelita tem uma gravidade específica mais leve (~6 g/cm³), mas também pode ser separada usando abordagens baseadas em gravidade.

• Flotação:Scheelite é frequentemente concentrado por flotação utilizando coletores como ácido oleico ou oleato de sódio em combinação com modificadores para garantir a seletividade. A flotação é particularmente eficaz para minério de grão fino.

• Separação Magnética:A wolframita é altamente magnética, portanto pode ser separada usando campos magnéticos fortes. Este passo é eficaz na remoção de impurezas ou outros minerais.

2. Conversão Química para Extração de Tungstênio:

Após a concentração do minério, processos químicos são utilizados para extrair o tungstênio.

• Processo Alcalino para Eschwegeita:O minério de scheelite é tratado com solução de carbonato de sódio ou hidróxido de sódio a altas temperaturas (~200–400°C) para converter tungstênio em tungstato de sódio solúvel:\[\text{CaWO}{4} + \text{Na}{2}\text{CO}{3} \rightarrow \text{Na}{2}\text{WO}{4} + \text{CaCO}{3}\]

  A solução de tungstato de sódio é filtrada e purificada através de cristalização ou troca iônica para remover impurezas, como molibdênio ou fósforo.

• Torrefação e Lixiviação para Wolframita:Wolframita é calcinada com carbonato de sódio ou nitrato de sódio a altas temperaturas para converter tungstênio em tungstato de sódio solúvel: \[\text{FeWO}{4} + \text{Na}{2}\text{CO}{3} \rightarrow \text{Na}{2}\text{WO}{4} + \text{FeO} + \text{CO}{2}\]

  O produto torrado é lixiviado com água para dissolver o tungstato de sódio. Impurezas, como o ferro, são removidas por precipitação.

3. Recuperação de Tungstênio:

A partir da solução de tungstate de sódio, o tungstênio é recuperado em forma utilizável.

• Purificação: A solução de tungstato de sódio é tratada com ácido (por exemplo, ácido clorídrico ou ácido sulfúrico) para precipitar trióxido de tungstênio (WO₃):\[\text{Na}{2}\text{WO}{4} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{WO}{3} + 2\text{NaCl} + \text{H}{2}\text{O}\]

  O WO₃ altamente purificado é ainda reduzido em atmosferas de hidrogênio para tungsteno metálico:\[\text{WO}{3} + 3\text{H}{2} \rightarrow \text{W} + 3\text{H}_{2}\text{O}\]

4. Métodos Especializados para Melhorar a Eficiência (Opcional):

Se maior eficiência e pureza forem necessárias, técnicas como estas podem ser aplicadas:

• Extração por Solvente:Métodos de extração por solvente ajudam a remover impurezas e a recuperar o tungstênio seletivamente quando múltiplos elementos estão em solução.

• Troca Iônica:Sistemas de troca iônica são usados para capturar íons de tungstênio e purificar a fase líquida, resultando em um produto de maior pureza.

• Eletroobtenção: Alguns processos utilizam métodos eletroquímicos em conjunto com a lixiviação para recuperar tungstênio diretamente.

No geral, os parâmetros operacionais específicos (por exemplo, temperatura, pH, concentrações de reagentes) variarão de acordo com a composição do minério e os níveis de pureza desejados. Personalizar o processo de beneficiamento e extração é crucial para maximizar a eficiência e minimizar o impacto ambiental.

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