鎢礦物原料分解專利申請分析

葉波

（國家知識產權局專利局，北京100088）

鎢礦物原料分解專利申請分析

葉波

（國家知識產權局專利局，北京100088）

為了了解鎢礦物原料分解中國專利申請現狀，對鎢礦物原料分解領域中國專利申請進行了檢索，檢索系統為中華人民共和國國家知識產權局專利與檢索服務系統的中國專利檢索系統文摘數據庫，檢索到符合要求的專利申請共計37件.對申請量地區分布、申請量年度分布、主要專利申請人和專利審批情況進行了統計分析，統計結果如下：申請量最多的省份是湖南省，申請量總體上逐年呈上升趨勢，主要專利申請人是中南大學，已經審結的專利申請中，授權率為56%.并介紹了授權專利的主要內容.

鎢礦物原料；分解；專利

0 引言

鎢以純金屬和合金形式在現代科學技術中得到廣泛應用，其中最重要的有用于鋼鐵的合金劑、碳化鎢基硬質合金、耐磨、耐蝕和高溫合金.我國是世界上鎢資源最豐富的國家，其儲量、產量和產品銷售量均居世界之首.從鎢礦物原料制取致密金屬鎢一般要經過四個階段：鎢礦物原料分解、純化合物制取、金屬鎢粉的制取和鎢條（錠）的生產[1].

專利制度是知識產權制度的重要組成部分，作為一項激勵和保護創新的基礎性制度，在國家經濟、科技和社會發展中起著越來越重要的作用.專利與理論研究不相同，專利不側重探討實驗和理論，其是為解決技術問題而采用自然規律的技術手段的集合.專利反映了發明人對該技術應用的預期，體現技術的實用性價值.專利技術是相關領域技術發展在產業中應用的最好體現.本文主要分析了鎢礦物原料分解的中國專利申請.

1 專利技術檢索

本文檢索了中華人民共和國國家知識產權局專利與檢索服務系統的中國專利檢索系統文摘數據庫（簡稱CPRSABS）中截至2011年12月30日公開或公告的在中國國家知識產權局提交的申請或依據中國國家知識產權局提交的申請授權的案件.

檢索涉及的國際專利分類號（IPC分類號）主要為：C22B，C01G，B02C等，檢索涉及的關鍵詞主要為：鎢、礦物、原料、分解、堿、酸、氫氧化鈉、鹽酸、W、NaOH、HCl等.檢索到符合要求的鎢礦物原料分解專利申請共計37件，全部為發明專利，沒有實用新型專利和外觀設計專利.

2 專利申請概述

2.1 申請國與國內申請量地區分布

37件專利申請中，絕大多數為國內申請，共計36件，國外申請為澳大利亞的1件，其為一種從含鎢礦石中提取有價鎢的方法，該案最終審批結果為“視為撤回”.鎢礦物原料分解國內各省中國專利申請量如表1所示，由表1可以看出，我國申請量最多的省份是湖南省，共計20件，其他省份申請量均較少.

表1鎢礦物原料分解國內各省中國專利申請量

省份申請量/件省份申請量/件湖南20廣東1江西4貴州1福建3河北1四川3河南1北京1云南1

2.2 專利申請量年度分布

在中國，第一件涉及鎢礦物原料分解的專利申請出現于1985年4月1日，該專利申請的申請人為中南大學，為一種白鎢精礦與黑白鎢混合礦堿分解方法及設備.鎢礦物原料分解中國專利申請量年度分布如圖1所示，中國鎢礦物原料分解專利每年申請量較少，一般在2件以內，其中有11年沒有申請，2002年、2010年較多，分別為6、7件，總體上申請量呈上升趨勢，隨著專利申請的不斷公開，2010～2011年的數量還會有所增加.圖1中2011年的申請量較少是由于該年份申請的發明專利目前大部分還沒有公開.

圖1 鎢礦物原料分解中國專利申請量年度分布

2.3 主要專利申請人

鎢礦物原料分解中國專利申請的申請人（含共同申請人）共有25個，專利申請量在2件以上的申請人如表2所示，由表2可以看出，我國申請量最多的申請人是中南大學，共計13件，其他申請人的申請量均較少.

表2 鎢礦物原料分解中國專利申請量2件以上的申請人

2.4 專利審批情況分析

37件鎢礦物原料分解中國專利申請中，已經審結27件，其中，有15件被授予專利權，授權率約為56%，有1件專利申請被駁回，11件專利申請視為撤回.

在上述獲得授權的專利申請中，目前專利權處于維持狀態的有9件，有5件因費用終止了，1件專利權有效期屆滿，授權專利基本信息見表3.

3 專利技術簡析

該部分主要介紹鎢礦物原料分解中國授權專利的主要內容，分為堿法分解和酸法分解兩部分.

3.1 堿法分解

中南大學李洪桂等人發明了一種白鎢精礦與黑白鎢混合礦堿分解方法及設備[2],該方法中反應器為其專門設計的加壓熱磨反應器，將鎢礦物與氫氧化鈉混合后置于其內，磨礦過程與化學分解過程相結合.該發明既可用于處理白鎢精礦和黑白鎢混合礦，也可以處理選礦的中間產品－鎢中礦.

上述發明的設備需專門設計加工，結構較復雜，操作繁瑣，磨損嚴重，維修率高，成本高，占地面積大，設備大型化難度較大.針對該技術問題，李洪桂等人又發明了一種白鎢礦及黑白鎢混合礦的NaOH分解法[3]，將粒度小于74 μm的白鎢礦及黑白鎢混合礦與氫氧化鈉、水混合置于高壓釜內壓煮1~3 h，同時加入逆反應抑制劑.不僅使礦物分解率達到97%~99%，而且設備為冶金化工領域中廣泛使用的標準設備.

表3 鎢礦物原料分解中國授權專利基本信息

中國科學院化工冶金研究所柯家駿等人發明了一種含鈣的鎢礦物料的處理方法[4]，在氫氧化鈉浸取液中添加磷酸鹽或磷酸，在氫氧化鈉浸出黑鎢礦的同時，促使白鎢礦也溶解，將其中鈣轉變成羥基磷酸鈣沉淀，鎢以鎢酸鈉形式進入溶液，可以在常壓下將黑鎢礦和白鎢礦同時浸出，鎢的總浸出率達到98%.本方法適用于處理黑鎢礦和白鎢礦的混合物料.

潘恩樹等人發明了一種常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法[5],該方法仍沿用常壓堿煮流程，在鎢礦物細磨的過程中加入二氧化硅，在氫氧化鈉分解后加入磷酸鹽，并且改變了傳統堿煮法工藝條件.

株洲硬質合金集團有限公司普崇恩等人發明了一種白鎢礦和黑鎢礦堿分解的聯合分解工藝[6],該方法首先將白鎢礦和黑鎢礦磨細后分別進行堿壓煮分解.可以采用現有的冶煉廠通用壓煮設備同時處理黑鎢精礦、白鎢精礦、黑白鎢混合礦、鎢中礦和回收廢鎢渣.

中南大學趙中偉等人發明了氫氧化鈉常壓分解白鎢礦及黑白鎢混合礦的方法[7],將含鎢礦物預磨后，與水和氫氧化鈉一起加入到常壓反應器中，控制礦/水重量比，氫氧化鈉的用量視不同礦種和礦/水比值而異，為理論量的2~5倍，控制反應的溫度，保溫后過濾即得Na2WO4溶液.

趙中偉等人還發明了鎢礦物原料堿分解-離子交換法生產仲鎢酸銨工藝[8],該方法將鎢原料加入氫氧化鈉進行堿分解和離子交換，同時還包括對交換后液濃縮使氯化鈉飽和析出，所得堿母液返回堿分解.

自貢硬質合金有限責任公司趙本福等人發明了以含鈣鎢礦粉為原料生產鎢酸鈉溶液的方法[9],該方法以原料礦粉中WO3及CaWO4中Ca含量的低倍量加入氫氧化鈉和磷酸，以及一定量的氧化鋁和硝酸鈉配制成料漿；并且在0.4~0.9 MPa和140~180℃的條件下進行攪拌分解處理2~3 h，然后經過濾分離及洗滌濾渣，從而獲得鎢酸鈉溶液.

宋善章發明了一種分解白鎢礦的方法[10],該方法由一次、二次壓煮，磷酸回收三步驟組成，一次壓煮是先將白鎢礦細磨，再將白鎢礦和高磷鎢酸鈉溶液加入到普通攪拌壓煮釜中，得到低磷鎢酸鈉產品和一次濾渣；二次壓煮是將一次壓煮的濾渣和理論量1.2~1.5倍的堿和理論量0.8~1.2倍的磷酸一同加入到壓煮釜中；磷酸回收是將二次壓煮的濾渣通過加濃硫酸浸出而完成.本發明主要是用于白鎢礦的分解作業.

郴州鉆石鎢制品有限責任公司姚珍剛等人發明了對多類鎢礦物聯合分解深度提取鎢的方法[11],包括白鎢壓煮渣、鎢中礦壓煮渣和黑鎢壓煮渣加液堿進行鎢渣高堿二次壓煮；二次壓煮渣和低鎢高堿溶液的分離，二次壓煮渣廢棄堆放；低鎢高堿溶液壓煮白鎢精礦和鎢中礦；含鎢含堿溶液與壓煮渣分離，渣轉入到二次壓煮配料；含鎢含堿溶液壓煮黑鎢精礦，黑鎢壓煮渣與低堿鎢酸鈉溶液分離，低堿鎢酸鈉溶液轉移冶煉后續工序進行處理，渣轉入二次壓煮配料.

郴州鉆石鎢制品有限責任公司曾欣榮等人發明了一種從鎢冶煉產生的除鉬渣中分離提取金屬鎢、鉬的方法[12],該方法直接用堿溶液經攪拌,在60~100℃的條件下完全溶解鎢鉬元素，過濾，用酸中和，再過濾；60℃以下進行調酸到溶液的pH值為2~3，然后加溫至90℃以上，保溫時間為1~5 min，降溫至60℃以下，過濾，得到弱酸性含鎢稀溶液和三硫化鉬沉淀；采用常規工藝得含量為100~200 g/L的鎢酸鈉溶液.

江西稀有稀土金屬鎢業集團有限公司余歡榮等人發明了一種制取高純仲鎢酸銨的工藝[13],以鎢精礦(Fe,Mn)WO4、白鎢(CaWO4)、或鎢中礦為原料，通過制取鎢酸鈉溶液工序；鎢酸鈉溶液的離子交換工序；鎢酸銨溶液除雜過濾工序；結晶洗滌、烘干、篩分工序4個工序制得.本發明在球磨、堿煮過程的同時加入一定量的磷鹽，其加入量根據原料中Ca含量確定.

3.2 酸法分解

自貢硬質合金有限責任公司蘇連發等人發明了密閉式鹽酸分解白鎢礦制鎢酸的方法[14],該方法在反應釜中加入HCl和白鎢礦粉或人造白鎢礦漿，在密閉、帶壓加熱和攪拌的條件下發生分解反應，最后經過濾、洗滌，從而制得H2WO4.

中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所楊卉芃等人發明了氧化鉬鎢混合精礦的冶金提取方法[15],該工藝的原料為鉬鎢氧化礦，用酸進行浸出，過濾后濾渣為含鎢的粗精礦；在濾液中加入一定量氧化劑，將鉬藍氧化成高價鉬，然后進行中和沉淀，經過濾、烘干、焙燒后得含鉬≥50%的氧化鉬產品.

福建金鑫鎢業股份有限公司藍永祥等人發明了密閉式酸分解黑鎢礦制鎢酸的方法和設備[16],該方法采用的是密閉式酸化反應，在酸化反應工序中加入了硝酸胺，工藝步驟包括：攪拌溶解與加熱；酸化反應，條件為：100~130℃、0.1~0.3 MPa；洗滌、脫水；烘干包裝即可得鎢酸成品.

4 結束語

21世紀是經濟全球化和知識經濟的時代，科學技術的競爭已經成為各國關注的焦點.是否擁有自主知識產權已成為衡量國家、企業財富和競爭力的標志.專利是知識產權最重要的組成部分，國際間的經濟競爭已突出表現為專利之爭.本文分析了鎢礦物原料分解的中國專利申請概況及其主要技術內容.對有關專利信息的統計分析有利于相關領域的研發人員了解相關專利技術的現狀及發展趨勢，從而有助于其對研究方向、專利策略進行調整.

[1]張啟修,趙秦生.鎢鉬冶金[M].北京:冶金工業出版社,2005:25-75.

[2]李洪桂.白鎢精礦與黑白鎢混合礦堿分解方法及設備:中國, 85100350B[P].1987-03-04.

[3]李洪桂.白鎢礦及黑白鎢混合礦的NaOH分解法:中國,1136321C[P]. 2004-01-28.

[4]柯家駿.含鈣的鎢礦物料的處理方法:中國,86100031B[P].1988-06-01.

[5]潘恩樹.常壓堿煮流程高鈣鎢礦物分解法:中國,1177066C[P].2004-11-24.

[6]普崇恩.一種白鎢礦和黑鎢礦堿分解的聯合分解工藝:中國, 1166789C[P].2004-09-15.

[7]趙中偉.氫氧化鈉常壓分解白鎢礦及黑白鎢混合礦的方法:中國, 1240859C[P].2006-02-08.

[8]趙中偉.鎢礦物原料堿分解-離子交換法生產仲鎢酸銨工藝:中國, 1300350C[P].2007-02-14.

[9]趙本福.以含鈣鎢礦粉為原料生產鎢酸鈉溶液的方法:中國, 1219896C[P].2005-09-21.

[10]宋善章.一種分解白鎢礦的方法:中國,1195083C[P].2005-03-30.

[11]姚珍剛.對多類鎢礦物聯合分解深度提取鎢的方法:中國, 100390311C[P].2008-05-28.

[12]曾欣榮.一種從鎢冶煉產生的除鉬渣中分離提取金屬鎢、鉬的方法:中國,101333598B[P].2010-07-21.

[13]余歡榮.一種制取高純仲鎢酸銨的工藝:中國,101643245B[P]. 2011-11-30.

[14]蘇連發.密閉式鹽酸分解白鎢礦制鎢酸的方法:中國,1177944C[P]. 2004-12-01.

[15]楊卉芃.氧化鉬鎢混合精礦的冶金提取方法:中國,101225481B[P]. 2010-05-19.

[16]藍永祥.密閉式酸分解黑鎢礦制鎢酸的方法和設備:中國, 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

葉波（1980-），男，土家族，專利審查員，主要從事有色金屬冶金領域的專利審查，E-mail:yebo@sipo.gov.cn.