钨矿物原料分解专利申请分析

叶波

（国家知识产权局专利局，北京100088）

钨矿物原料分解专利申请分析

叶波

（国家知识产权局专利局，北京100088）

为了了解钨矿物原料分解中国专利申请现状，对钨矿物原料分解领域中国专利申请进行了检索，检索系统为中华人民共和国国家知识产权局专利与检索服务系统的中国专利检索系统文摘数据库，检索到符合要求的专利申请共计37件.对申请量地区分布、申请量年度分布、主要专利申请人和专利审批情况进行了统计分析，统计结果如下：申请量最多的省份是湖南省，申请量总体上逐年呈上升趋势，主要专利申请人是中南大学，已经审结的专利申请中，授权率为56%.并介绍了授权专利的主要内容.

钨矿物原料；分解；专利

0 引言

钨以纯金属和合金形式在现代科学技术中得到广泛应用，其中最重要的有用于钢铁的合金剂、碳化钨基硬质合金、耐磨、耐蚀和高温合金.我国是世界上钨资源最丰富的国家，其储量、产量和产品销售量均居世界之首.从钨矿物原料制取致密金属钨一般要经过四个阶段：钨矿物原料分解、纯化合物制取、金属钨粉的制取和钨条（锭）的生产[1].

专利制度是知识产权制度的重要组成部分，作为一项激励和保护创新的基础性制度，在国家经济、科技和社会发展中起着越来越重要的作用.专利与理论研究不相同，专利不侧重探讨实验和理论，其是为解决技术问题而采用自然规律的技术手段的集合.专利反映了发明人对该技术应用的预期，体现技术的实用性价值.专利技术是相关领域技术发展在产业中应用的最好体现.本文主要分析了钨矿物原料分解的中国专利申请.

1 专利技术检索

本文检索了中华人民共和国国家知识产权局专利与检索服务系统的中国专利检索系统文摘数据库（简称CPRSABS）中截至2011年12月30日公开或公告的在中国国家知识产权局提交的申请或依据中国国家知识产权局提交的申请授权的案件.

检索涉及的国际专利分类号（IPC分类号）主要为：C22B，C01G，B02C等，检索涉及的关键词主要为：钨、矿物、原料、分解、碱、酸、氢氧化钠、盐酸、W、NaOH、HCl等.检索到符合要求的钨矿物原料分解专利申请共计37件，全部为发明专利，没有实用新型专利和外观设计专利.

2 专利申请概述

2.1 申请国与国内申请量地区分布

37件专利申请中，绝大多数为国内申请，共计36件，国外申请为澳大利亚的1件，其为一种从含钨矿石中提取有价钨的方法，该案最终审批结果为“视为撤回”.钨矿物原料分解国内各省中国专利申请量如表1所示，由表1可以看出，我国申请量最多的省份是湖南省，共计20件，其他省份申请量均较少.

表1钨矿物原料分解国内各省中国专利申请量

省份申请量/件省份申请量/件湖南20广东1江西4贵州1福建3河北1四川3河南1北京1云南1

2.2 专利申请量年度分布

在中国，第一件涉及钨矿物原料分解的专利申请出现于1985年4月1日，该专利申请的申请人为中南大学，为一种白钨精矿与黑白钨混合矿碱分解方法及设备.钨矿物原料分解中国专利申请量年度分布如图1所示，中国钨矿物原料分解专利每年申请量较少，一般在2件以内，其中有11年没有申请，2002年、2010年较多，分别为6、7件，总体上申请量呈上升趋势，随着专利申请的不断公开，2010～2011年的数量还会有所增加.图1中2011年的申请量较少是由于该年份申请的发明专利目前大部分还没有公开.

图1 钨矿物原料分解中国专利申请量年度分布

2.3 主要专利申请人

钨矿物原料分解中国专利申请的申请人（含共同申请人）共有25个，专利申请量在2件以上的申请人如表2所示，由表2可以看出，我国申请量最多的申请人是中南大学，共计13件，其他申请人的申请量均较少.

表2 钨矿物原料分解中国专利申请量2件以上的申请人

2.4 专利审批情况分析

37件钨矿物原料分解中国专利申请中，已经审结27件，其中，有15件被授予专利权，授权率约为56%，有1件专利申请被驳回，11件专利申请视为撤回.

在上述获得授权的专利申请中，目前专利权处于维持状态的有9件，有5件因费用终止了，1件专利权有效期届满，授权专利基本信息见表3.

3 专利技术简析

该部分主要介绍钨矿物原料分解中国授权专利的主要内容，分为碱法分解和酸法分解两部分.

3.1 碱法分解

中南大学李洪桂等人发明了一种白钨精矿与黑白钨混合矿碱分解方法及设备[2],该方法中反应器为其专门设计的加压热磨反应器，将钨矿物与氢氧化钠混合后置于其内，磨矿过程与化学分解过程相结合.该发明既可用于处理白钨精矿和黑白钨混合矿，也可以处理选矿的中间产品－钨中矿.

上述发明的设备需专门设计加工，结构较复杂，操作繁琐，磨损严重，维修率高，成本高，占地面积大，设备大型化难度较大.针对该技术问题，李洪桂等人又发明了一种白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法[3]，将粒度小于74 μm的白钨矿及黑白钨混合矿与氢氧化钠、水混合置于高压釜内压煮1~3 h，同时加入逆反应抑制剂.不仅使矿物分解率达到97%~99%，而且设备为冶金化工领域中广泛使用的标准设备.

表3 钨矿物原料分解中国授权专利基本信息

中国科学院化工冶金研究所柯家骏等人发明了一种含钙的钨矿物料的处理方法[4]，在氢氧化钠浸取液中添加磷酸盐或磷酸，在氢氧化钠浸出黑钨矿的同时，促使白钨矿也溶解，将其中钙转变成羟基磷酸钙沉淀，钨以钨酸钠形式进入溶液，可以在常压下将黑钨矿和白钨矿同时浸出，钨的总浸出率达到98%.本方法适用于处理黑钨矿和白钨矿的混合物料.

潘恩树等人发明了一种常压碱煮流程高钙钨矿物分解法[5],该方法仍沿用常压碱煮流程，在钨矿物细磨的过程中加入二氧化硅，在氢氧化钠分解后加入磷酸盐，并且改变了传统碱煮法工艺条件.

株洲硬质合金集团有限公司普崇恩等人发明了一种白钨矿和黑钨矿碱分解的联合分解工艺[6],该方法首先将白钨矿和黑钨矿磨细后分别进行碱压煮分解.可以采用现有的冶炼厂通用压煮设备同时处理黑钨精矿、白钨精矿、黑白钨混合矿、钨中矿和回收废钨渣.

中南大学赵中伟等人发明了氢氧化钠常压分解白钨矿及黑白钨混合矿的方法[7],将含钨矿物预磨后，与水和氢氧化钠一起加入到常压反应器中，控制矿/水重量比，氢氧化钠的用量视不同矿种和矿/水比值而异，为理论量的2~5倍，控制反应的温度，保温后过滤即得Na2WO4溶液.

赵中伟等人还发明了钨矿物原料碱分解-离子交换法生产仲钨酸铵工艺[8],该方法将钨原料加入氢氧化钠进行碱分解和离子交换，同时还包括对交换后液浓缩使氯化钠饱和析出，所得碱母液返回碱分解.

自贡硬质合金有限责任公司赵本福等人发明了以含钙钨矿粉为原料生产钨酸钠溶液的方法[9],该方法以原料矿粉中WO3及CaWO4中Ca含量的低倍量加入氢氧化钠和磷酸，以及一定量的氧化铝和硝酸钠配制成料浆；并且在0.4~0.9 MPa和140~180℃的条件下进行搅拌分解处理2~3 h，然后经过滤分离及洗涤滤渣，从而获得钨酸钠溶液.

宋善章发明了一种分解白钨矿的方法[10],该方法由一次、二次压煮，磷酸回收三步骤组成，一次压煮是先将白钨矿细磨，再将白钨矿和高磷钨酸钠溶液加入到普通搅拌压煮釜中，得到低磷钨酸钠产品和一次滤渣；二次压煮是将一次压煮的滤渣和理论量1.2~1.5倍的碱和理论量0.8~1.2倍的磷酸一同加入到压煮釜中；磷酸回收是将二次压煮的滤渣通过加浓硫酸浸出而完成.本发明主要是用于白钨矿的分解作业.

郴州钻石钨制品有限责任公司姚珍刚等人发明了对多类钨矿物联合分解深度提取钨的方法[11],包括白钨压煮渣、钨中矿压煮渣和黑钨压煮渣加液碱进行钨渣高碱二次压煮；二次压煮渣和低钨高碱溶液的分离，二次压煮渣废弃堆放；低钨高碱溶液压煮白钨精矿和钨中矿；含钨含碱溶液与压煮渣分离，渣转入到二次压煮配料；含钨含碱溶液压煮黑钨精矿，黑钨压煮渣与低碱钨酸钠溶液分离，低碱钨酸钠溶液转移冶炼后续工序进行处理，渣转入二次压煮配料.

郴州钻石钨制品有限责任公司曾欣荣等人发明了一种从钨冶炼产生的除钼渣中分离提取金属钨、钼的方法[12],该方法直接用碱溶液经搅拌,在60~100℃的条件下完全溶解钨钼元素，过滤，用酸中和，再过滤；60℃以下进行调酸到溶液的pH值为2~3，然后加温至90℃以上，保温时间为1~5 min，降温至60℃以下，过滤，得到弱酸性含钨稀溶液和三硫化钼沉淀；采用常规工艺得含量为100~200 g/L的钨酸钠溶液.

江西稀有稀土金属钨业集团有限公司余欢荣等人发明了一种制取高纯仲钨酸铵的工艺[13],以钨精矿(Fe,Mn)WO4、白钨(CaWO4)、或钨中矿为原料，通过制取钨酸钠溶液工序；钨酸钠溶液的离子交换工序；钨酸铵溶液除杂过滤工序；结晶洗涤、烘干、筛分工序4个工序制得.本发明在球磨、碱煮过程的同时加入一定量的磷盐，其加入量根据原料中Ca含量确定.

3.2 酸法分解

自贡硬质合金有限责任公司苏连发等人发明了密闭式盐酸分解白钨矿制钨酸的方法[14],该方法在反应釜中加入HCl和白钨矿粉或人造白钨矿浆，在密闭、带压加热和搅拌的条件下发生分解反应，最后经过滤、洗涤，从而制得H2WO4.

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所杨卉芃等人发明了氧化钼钨混合精矿的冶金提取方法[15],该工艺的原料为钼钨氧化矿，用酸进行浸出，过滤后滤渣为含钨的粗精矿；在滤液中加入一定量氧化剂，将钼蓝氧化成高价钼，然后进行中和沉淀，经过滤、烘干、焙烧后得含钼≥50%的氧化钼产品.

福建金鑫钨业股份有限公司蓝永祥等人发明了密闭式酸分解黑钨矿制钨酸的方法和设备[16],该方法采用的是密闭式酸化反应，在酸化反应工序中加入了硝酸胺，工艺步骤包括：搅拌溶解与加热；酸化反应，条件为：100~130℃、0.1~0.3 MPa；洗涤、脱水；烘干包装即可得钨酸成品.

4 结束语

21世纪是经济全球化和知识经济的时代，科学技术的竞争已经成为各国关注的焦点.是否拥有自主知识产权已成为衡量国家、企业财富和竞争力的标志.专利是知识产权最重要的组成部分，国际间的经济竞争已突出表现为专利之争.本文分析了钨矿物原料分解的中国专利申请概况及其主要技术内容.对有关专利信息的统计分析有利于相关领域的研发人员了解相关专利技术的现状及发展趋势，从而有助于其对研究方向、专利策略进行调整.

[1]张启修,赵秦生.钨钼冶金[M].北京:冶金工业出版社,2005:25-75.

[2]李洪桂.白钨精矿与黑白钨混合矿碱分解方法及设备:中国, 85100350B[P].1987-03-04.

[3]李洪桂.白钨矿及黑白钨混合矿的NaOH分解法:中国,1136321C[P]. 2004-01-28.

[4]柯家骏.含钙的钨矿物料的处理方法:中国,86100031B[P].1988-06-01.

[5]潘恩树.常压碱煮流程高钙钨矿物分解法:中国,1177066C[P].2004-11-24.

[6]普崇恩.一种白钨矿和黑钨矿碱分解的联合分解工艺:中国, 1166789C[P].2004-09-15.

[7]赵中伟.氢氧化钠常压分解白钨矿及黑白钨混合矿的方法:中国, 1240859C[P].2006-02-08.

[8]赵中伟.钨矿物原料碱分解-离子交换法生产仲钨酸铵工艺:中国, 1300350C[P].2007-02-14.

[9]赵本福.以含钙钨矿粉为原料生产钨酸钠溶液的方法:中国, 1219896C[P].2005-09-21.

[10]宋善章.一种分解白钨矿的方法:中国,1195083C[P].2005-03-30.

[11]姚珍刚.对多类钨矿物联合分解深度提取钨的方法:中国, 100390311C[P].2008-05-28.

[12]曾欣荣.一种从钨冶炼产生的除钼渣中分离提取金属钨、钼的方法:中国,101333598B[P].2010-07-21.

[13]余欢荣.一种制取高纯仲钨酸铵的工艺:中国,101643245B[P]. 2011-11-30.

[14]苏连发.密闭式盐酸分解白钨矿制钨酸的方法:中国,1177944C[P]. 2004-12-01.

[15]杨卉芃.氧化钼钨混合精矿的冶金提取方法:中国,101225481B[P]. 2010-05-19.

[16]蓝永祥.密闭式酸分解黑钨矿制钨酸的方法和设备:中国, 101723463B[P].2011-06-15.

Analysis of patent application on decomposing tungsten ore materials

YE Bo
（State Intellectual Property Office of China,Beijing 100088,China）

Chinese patent applications in decomposition of tungsten ore were searched in China Patent Retrieve System Abstract Database.The search results indicted there were 37 patent applications in this field.This article analyzes the patent applications’regional and time distribution,applicants and patent approval.The following are the results:Hunan has the largest number of applications,with Central South University being the largest one;the general trend of application is upward with time passage;the patent authorized rate is 56%;some major applications are introduced.

tungsten ore materials;decomposition;patent

TF841.1；N18

A

1674-9669（2012）03-0043-04

2012-04-05

叶波（1980-），男，土家族，专利审查员，主要从事有色金属冶金领域的专利审查，E-mail:yebo@sipo.gov.cn.