鎢礦物原料分解專利申請分析

葉波

（國家知識產(chǎn)權(quán)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(chǎn)權(quán)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(xiàn)狀，對鎢礦物原料分解領(lǐng)域中國專利申請進(jìn)行了檢索，檢索系統(tǒng)為中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利與檢索服務(wù)系統(tǒng)的中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫，檢索到符合要求的專利申請共計(jì)37件.對申請量地區(qū)分布、申請量年度分布、主要專利申請人和專利審批情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)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(xué)，已經(jīng)審結(jié)的專利申請中，授權(quán)率為56%.并介紹了授權(quán)專利的主要內(nèi)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(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，其中最重要的有用于鋼鐵的合金劑、碳化鎢基硬質(zhì)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(chǎn)量和產(chǎn)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(jīng)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(chǎn)[1].

專利制度是知識產(chǎn)權(quán)制度的重要組成部分，作為一項(xiàng)激勵和保護(hù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)性制度，在國家經(jīng)濟(jì)、科技和社會發(fā)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(cè)重探討實(shí)驗(yàn)和理論，其是為解決技術(shù)問題而采用自然規(guī)律的技術(shù)手段的集合.專利反映了發(fā)明人對該技術(shù)應(yīng)用的預(yù)期，體現(xiàn)技術(shù)的實(shí)用性價(jià)值.專利技術(shù)是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展在產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的最好體現(xiàn).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(shù)檢索

本文檢索了中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利與檢索服務(wù)系統(tǒng)的中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)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(chǎn)權(quán)局提交的申請或依據(jù)中國國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請授權(quán)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(guān)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(jì)37件，全部為發(fā)明專利，沒有實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利.

2 專利申請概述

2.1 申請國與國內(nèi)申請量地區(qū)分布

37件專利申請中，絕大多數(shù)為國內(nèi)申請，共計(jì)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(jià)鎢的方法，該案最終審批結(jié)果為“視為撤回”.鎢礦物原料分解國內(nèi)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(jì)20件，其他省份申請量均較少.

表1鎢礦物原料分解國內(nèi)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(xiàn)于1985年4月1日，該專利申請的申請人為中南大學(xué)，為一種白鎢精礦與黑白鎢混合礦堿分解方法及設(shè)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(nèi)，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(shù)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(fā)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(xué)，共計(jì)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(jīng)審結(jié)27件，其中，有15件被授予專利權(quán)，授權(quán)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(quán)的專利申請中，目前專利權(quán)處于維持狀態(tài)的有9件，有5件因費(fèi)用終止了，1件專利權(quán)有效期屆滿，授權(quán)專利基本信息見表3.

3 專利技術(shù)簡析

該部分主要介紹鎢礦物原料分解中國授權(quán)專利的主要內(nèi)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(xué)李洪桂等人發(fā)明了一種白鎢精礦與黑白鎢混合礦堿分解方法及設(shè)備[2],該方法中反應(yīng)器為其專門設(shè)計(jì)的加壓熱磨反應(yīng)器，將鎢礦物與氫氧化鈉混合后置于其內(nèi)，磨礦過程與化學(xué)分解過程相結(jié)合.該發(fā)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(chǎn)品－鎢中礦.

上述發(fā)明的設(shè)備需專門設(shè)計(jì)加工，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作繁瑣，磨損嚴(yán)重，維修率高，成本高，占地面積大，設(shè)備大型化難度較大.針對該技術(shù)問題，李洪桂等人又發(fā)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(nèi)壓煮1~3 h，同時(shí)加入逆反應(yīng)抑制劑.不僅使礦物分解率達(dá)到97%~99%，而且設(shè)備為冶金化工領(lǐng)域中廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備.

表3 鎢礦物原料分解中國授權(quán)專利基本信息

中國科學(xué)院化工冶金研究所柯家駿等人發(fā)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(shí)，促使白鎢礦也溶解，將其中鈣轉(zhuǎn)變成羥基磷酸鈣沉淀，鎢以鎢酸鈉形式進(jìn)入溶液，可以在常壓下將黑鎢礦和白鎢礦同時(shí)浸出，鎢的總浸出率達(dá)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(fā)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(xì)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(tǒng)堿煮法工藝條件.

株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司普崇恩等人發(fā)明了一種白鎢礦和黑鎢礦堿分解的聯(lián)合分解工藝[6],該方法首先將白鎢礦和黑鎢礦磨細(xì)后分別進(jìn)行堿壓煮分解.可以采用現(xiàn)有的冶煉廠通用壓煮設(shè)備同時(shí)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(xué)趙中偉等人發(fā)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(yù)磨后，與水和氫氧化鈉一起加入到常壓反應(yīng)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(yīng)的溫度，保溫后過濾即得Na2WO4溶液.

趙中偉等人還發(fā)明了鎢礦物原料堿分解-離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨工藝[8],該方法將鎢原料加入氫氧化鈉進(jìn)行堿分解和離子交換，同時(shí)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(zhì)合金有限責(zé)任公司趙本福等人發(fā)明了以含鈣鎢礦粉為原料生產(chǎn)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(jìn)行攪拌分解處理2~3 h，然后經(jīng)過濾分離及洗滌濾渣，從而獲得鎢酸鈉溶液.

宋善章發(fā)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(xì)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(chǎn)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(fā)明主要是用于白鎢礦的分解作業(yè).

郴州鉆石鎢制品有限責(zé)任公司姚珍剛等人發(fā)明了對多類鎢礦物聯(lián)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(jìn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)移冶煉后續(xù)工序進(jìn)行處理，渣轉(zhuǎn)入二次壓煮配料.

郴州鉆石鎢制品有限責(zé)任公司曾欣榮等人發(fā)明了一種從鎢冶煉產(chǎn)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(jīng)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(jìn)行調(diào)酸到溶液的pH值為2~3，然后加溫至90℃以上，保溫時(shí)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(guī)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(yè)集團(tuán)有限公司余歡榮等人發(fā)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(jié)晶洗滌、烘干、篩分工序4個工序制得.本發(fā)明在球磨、堿煮過程的同時(shí)加入一定量的磷鹽，其加入量根據(jù)原料中Ca含量確定.

3.2 酸法分解

自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司蘇連發(fā)等人發(fā)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(yīng)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(fā)生分解反應(yīng)，最后經(jīng)過濾、洗滌，從而制得H2WO4.

中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所楊卉芃等人發(fā)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(jìn)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(lán)氧化成高價(jià)鉬，然后進(jìn)行中和沉淀，經(jīng)過濾、烘干、焙燒后得含鉬≥50%的氧化鉬產(chǎn)品.

福建金鑫鎢業(yè)股份有限公司藍(lán)永祥等人發(fā)明了密閉式酸分解黑鎢礦制鎢酸的方法和設(shè)備[16],該方法采用的是密閉式酸化反應(yīng)，在酸化反應(yīng)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(yīng)，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(jié)束語

21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)全球化和知識經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的競爭已經(jīng)成為各國關(guān)注的焦點(diǎn).是否擁有自主知識產(chǎn)權(quán)已成為衡量國家、企業(yè)財(cái)富和競爭力的標(biāo)志.專利是知識產(chǎn)權(quán)最重要的組成部分，國際間的經(jīng)濟(jì)競爭已突出表現(xiàn)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(shù)內(nèi)容.對有關(guān)專利信息的統(tǒng)計(jì)分析有利于相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)人員了解相關(guān)專利技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，從而有助于其對研究方向、專利策略進(jìn)行調(diào)整.

[1]張啟修,趙秦生.鎢鉬冶金[M].北京:冶金工業(yè)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(shè)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(lián)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(chǎn)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(chǎn)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(lián)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(chǎn)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(fā).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(lán)永祥.密閉式酸分解黑鎢礦制鎢酸的方法和設(shè)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(lǐng)域的專利審查，E-mail:yebo@sipo.gov.cn.