黑白钨混合矿的苏打连续浸出工艺研究

采用卧式连续加压浸出釜进行了苏打连续分解黑白钨混合矿的实验研究,考察了各工艺参数对混合矿分解率的影响。结果表明,在黑白钨混合矿磨矿细度-0.050 mm、浸出温度200℃、液固比2.1∶1、苏打用量为理论量4倍、氢氧化钠用量25 kg/t矿、进料速度10 m^(3)/h条件下,钨分解率达99.55%,渣中WO_(3)含量仅0.28%。连续浸出方式相对间歇浸出方式具有操作简单、生产效率高、综合能耗低、分解率稳定、自动化程度高等优点。

粤北地区瑶岭钨矿、梅子窝钨矿、石人嶂钨矿矿脉特征、空间变化及找矿远景分析

三个矿山均位于粤北山字型构造的东侧,三个矿山最近距离为8.3km,最远距离为29.5km,由于相隔较近,因此必然存在一些共通点。故本文先对三个矿山的矿脉特征进行总结,并进一步分析三个石英脉型钨矿山的共通点或相似点,希望得出的结果能让读者在以后对周边地区的石英脉型钨开展地质勘查工作中借鉴。

钨纤维增韧钨基复合材料的研究进展

钨纤维增韧钨基复合材料作为一种理想的面向等离子体材料,可以不需要引入其他合金元素,通过充分发挥钨纤维本身的优异性能而提升其韧性。对钨纤维增韧钨基复合材料的增韧机理、增韧相类型、制备方法的研究现状进行了综述,重点介绍了钨纤维表面改性、钨纤维体积分数以及烧结温度对复合材料性能的影响,指出了该复合材料今后的研究方向。

钨粉制备及其对钨合金性能影响的研究进展

金属钨因具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨和热膨胀系数小等优点而被广泛应用于制备各种合金材料。本研究综述了钨粉的制备方法,如熔盐电解法、溶胶凝胶法、高能球磨法和氢气还原法。针对钨粉均匀性问题,重点阐述了目前使用最广泛的氢气还原法的研究现状,其中,调控氢气中水蒸气分压有利于提高钨粉均匀性;气流磨和球化等钨粉的处理工艺有助于提高钨粉均匀性和分散性。另外,介绍了钨粉粒度和分散性等对钨合金性能的影响,均匀分散的钨粉对制备组织均匀的钨合金优势巨大。针对钨粉和钨合金中钨晶粒之间的相关性介绍了晶粒细化的相关研究。简要介绍了钨粉性能对增材制造钨合金性能的影响。

福建行洛坑钨矿床白钨矿Sm-Nd等时线年龄及微量元素地球化学特征

行洛坑超大型钨矿床位于福建省宁化县东部,是武夷山成矿带内最大的钨矿床,具有储量大、品位低、黑钨矿与白钨矿资源量相近的特点。白钨矿作为含钨矿物,其形成年龄可以代表矿床的成矿时代,其地球化学特征反映了成矿作用环境和过程。文章在对行洛坑钨矿床钨矿脉特征、黑钨矿与白钨矿赋存状态开展调查的基础上,挑选白钨矿单矿物进行了Sm-Nd等时线测年和微量元素测试。研究结果显示,白钨矿结晶年龄为(142.6±2.8)Ma,略小于黑钨矿原位U-Pb年龄(150.5±8.1)Ma和石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄(147.5±2.9)Ma,与矿区隐伏岩体成岩年龄143.5~149.5 Ma在误差范围内完全吻合,也与矿物结晶世代关系吻合,都属于晚侏罗世的产物,说明钨成矿与隐伏岩体成岩近于同时或稍晚发生。白钨矿中微量及稀土元素特征显示第一世代成矿流体中Eu3+<<Eu2+,指示成矿流体为还原性流体;第二世代成矿流体中Eu3+>>Eu2+,指示成矿流体为氧化性流体。行洛坑钨矿成矿与华南中生代大规模成矿作用及其大地构造背景和动力学环境密切相关。

蓝钨还原碳化法制备超粗碳化钨粉的工艺研究

采用蓝钨进行还原碳化制备超粗碳化钨粉,通过对比超粗钨粉和超粗碳化钨粉的微观形貌与粒度,探讨不同还原碳化工艺对超粗碳化钨粉形貌及性能的影响规律。结果表明:超粗钨粉和超粗碳化钨粉的形貌一定程度上会受蓝钨形貌影响,较小的颗粒会附着在较大颗粒周围长大;添加Na_(2)CO_(3)可显著提升超粗钨粉及超粗碳化钨粉的FSSS粒度,而对粉末的形貌影响较小;当添加适量Na_(2)CO_(3)后,在还原温度为1000℃、还原时间为3 h、氢气流量为4 m^(3)/h时,可获得FSSS粒度为44μm的超粗钨粉;超粗钨粉再经2000℃碳化8 h后,可获得FSSS粒度为62.25μm的超粗碳化钨粉。

福建将乐县新路口石英脉型钨矿床黑钨矿电子探针分析和LA-ICPMS U-Pb测年

福建将乐新路口钨矿是闽西北地区石英脉型钨矿的代表性矿床之一,然而对其成矿时代尚未开展过研究。为了了解新路口石英脉型钨矿床的成矿时代和矿石成份,对黑钨矿进行了电子探针成份分析和LA-ICPMS U-Pb测年,结果显示:黑钨矿WO3为74.147%~75.491%,MnO的含量为9.601%~16.311%,FeO的含量为8.921%~14.903%;FeO/MnO平均值为0.784,总体富锰,属于钨锰铁矿;黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb的T-W下交点年龄为147.0 ± 2.6 Ma (MSWD = 0.51),校正后的206Pb/238U加权平均年龄为145.2 ± 2.6 Ma (n = 21, MSWD = 1.6),成矿年龄为晚侏罗世。The Xinlukou tungsten deposit in Jiangle, Fujian Province is one of the representative deposits of quartz vein type tungsten deposits in northwestern Fujian, however, its metallogenic age has not been studied. In order to understand the metallogenic age and ore composition of the Xinlukou quartz vein type tungsten deposit, the electron microprobe composition analysis and LA-ICPMS U-Pb dating of wolframite were carried out. The results show that the content of WO3 is 74.147%~75.491%, the content of MnO is 9.601%~16.311%, and the content of FeO is 8.921%~14.903%. The average value of FeO/MnO is 0.784, which is rich in manganese and belongs to tungsten manganese iron ore. The LA-ICP-MS U-Pb T-W lower intercept age of the wolframite is 147.0 ± 2.6 Ma (MSWD = 0.51), the corrected 206Pb/238U weighted average age is 145.2 ± 2.6 Ma (n = 21, MSWD = 1.6), and the metallogenic age is Late Jurassic.

钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程仿真计算

以钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程为对象,基于质量守恒、化学平衡、元素分配约束和指标约束等原理,构建钨矿配矿、磨矿、碱分解、脱磷、离子交换、除钼和蒸发结晶的热力学模型,进而根据各工序物料的迁移传递关系,应用MetCal软件平台,开发钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程仿真计算系统,并采用典型工况下的实际值对模型计算的可靠性进行实例验证。研究结果表明:碱分解浓料中WO_(3)和P质量分数计算值与实际值的相对误差分别为-5.755%和-12.195%,钨渣中WO3、P、Fe、Mn和Ca质量分数的相对误差分别为-2.026%、-5.439%、-14.819%、-14.971%和11.826%;脱磷后液中WO3和P质量分数的相对误差分别为5.513%和-7.692%,脱磷渣中WO_(3)、P和Ca质量分数的相对误差分别为-5.834%、3.337%和7.113%;除钼后液中WO3和Mo质量分数的相对误差分别为-1.627%和-9.375%,除钼渣中WO_(3)、Mo、S和Cu质量分数的相对误差分别为2.547%、-8.827%、8.686%和9.692%。

废SCR脱硝催化剂碱性浸出液制备白钨精矿工艺研究

目前,通常采用氢氧化钠碱浸法从废SCR脱硝催化剂中提取钨,得到含钨碱性浸出液。该浸出液中除钨之外还含有钒、硅、硫等杂质元素,并且由于溶液碱浓度较高,传统的萃取和吸附方法难以实施,传统盐酸中和-氯化钙沉淀法则会引入Cl-导致设备腐蚀。本文提出了一种新的硫酸镁脱硅-氧化钙沉淀工艺,进行除硅沉钨,制备白钨精矿。在硫酸镁脱硅过程中,通过使用硫酸来调节体系pH值为11,在镁硅摩尔比为0.9的条件下,可达到97.6%的硅脱除率。利用氧化钙将脱硅液沉淀生产白钨精矿,在钙钨摩尔比为1.1、温度108℃沸腾的最佳工艺条件下,得到的白钨精矿产品中WO3含量达到74.69%,硫含量为0.90%,硅含量为1.00%,满足YS/T 231—2015白钨精矿一级品标准。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钨的高效回收,同时避免了传统盐酸中和-氯化钙沉淀制备白钨精矿过程中引入Cl-可能导致设备腐蚀的问题。

钨丝/锆基非晶弹芯贯穿靶板靶后破片飞散特性

为研究钨丝/锆基非晶复合材料(以下简称“钨丝集束”)弹芯侵彻有限厚靶板的侵彻性能及靶后毁伤能力,采用长径比为15.4,体积分数为80%的钨丝集束(钨丝增强相直径为0.3 mm)弹芯在(1600±20)m/s的速度下对有限厚45钢靶板进行侵彻实验,并与91钨合金弹芯进行对比。分析了45钢靶板及后效靶的宏观毁伤效果,得到两种材料侵彻体靶后毁伤特征参数及靶后破片飞散特性参数。讨论了两种材料弹芯靶后毁伤机制的差异。研究结果表明:与91钨合金弹芯相比,钨丝集束弹芯侵彻靶板的弹坑直径更小,说明钨丝集束弹芯侵彻过程中具有结构“自锐”特性,侵彻过程中能量耗散更小,侵彻性能更高。此外,由于钨丝集束弹芯的拉压不对称特性,使得钨丝集束弹芯在出靶后弹芯材料随即发生破碎、离散,对距靶板0.5 m处2A12后效靶的毁伤面积分别为钨合金弹芯的1.7倍和1.63倍,有效破片数量分别为后者的2.76倍和1.61倍,破片飞散角及后效靶最大破口尺寸均大于钨合金弹芯,增大了对靶后目标的毁伤能力。

赣东北牛角坞钨多金属矿床地质、年代学和地球化学

牛角坞矿床位于江南造山带东段,是近年来赣东北地区钨多金属矿产勘查取得重要进展的矿区,钨矿体主要赋存于花岗闪长斑岩与元古界板桥组变质砂岩内外接触带,目前探获钨资源量已达到中型规模(WO_(3)平均品位为0.26%),且其深部资源潜力巨大。该矿床以浅部石英脉型钨矿和深部细脉浸染型钨矿分带共生为特色,区别于典型的石英脉型“五层楼”模式,故对其赋矿岩体开展年代学和地球化学研究、对不同类型白钨矿进行矿物学工作和构建成矿模式具有重要意义。本文在矿床地质调查和钻孔编录的基础上,首先厘定了牛角坞矿床矿物组合及其矿化分带特征;获得了花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为149.1±0.6Ma,判断其为华南东部燕山期大规模岩浆热液成矿作用的产物;赋矿花岗质岩浆岩表现为明显的过铝质钙碱性特征,其稀土元素则为明显的右倾型配分模式,具有弱负Eu异常,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素特征;锆石εHf(t)集中在-15.2~-3.2,指示其成矿岩浆来源于古元古代壳源物质重熔;白钨矿稀土元素特征指示两类含矿热液均主体源自深部花岗质岩浆。综合年代学、矿物学和地球化学研究,建立了牛角坞石英脉型与细脉浸染型共生钨矿床成矿模式,为华南地区大规模钨成矿作用研究和深部勘查工作提供了新的理论依据。

香炉山白钨矿地球化学特征及其指示意义

香炉山钨矿床是江南造山带钨成矿带中部一个典型的矽卡岩型钨矿床,矿体主要赋存于寒武系杨柳岗组的不纯灰岩和燕山晚期黑云母花岗岩的接触带附近。白钨矿是香炉山钨矿床最主要的矿石矿物,其微量元素和稀土元素特征常用来研究成矿流体的演化和成矿环境。文章以香炉山钨矿床不同类型的白钨矿为研究对象,进行了原位微区(EMPA和LA-ICP-MS)分析,对不同类型白钨矿中元素的分布规律和成矿流体的性质及演化进行了探讨。

云英岩在开放与封闭岩浆体系中成因差异性的对比研究——以南岭成矿带四个代表性含钨和含锂矿床为例

云英岩是花岗质岩浆成岩和成矿过程中常见的岩石类型,也是有色和稀有金属元素的主要赋矿体。目前对其成因主要有三种认识:由花岗质熔体与外界流体交代而成、花岗质熔体与岩浆出溶热液相互作用的产物、以及高度富Li-F的特殊中酸性岩浆岩。为了进一步阐明云英岩的形成机制,本研究聚焦南岭成矿带晚侏罗世(166~145Ma)包括淘锡坑石英脉型W矿床、柿竹园矽卡岩-云英岩型W-Sn-Mo-Bi-F矿床、茅坪石英脉-云英岩型W-Sn-Li矿床、香花铺花岗岩型W-Ta-Nb-Li矿床在内的四个花岗质岩浆-液热矿床,通过对侵入岩体的花岗岩、云英岩化花岗岩和云英岩中不同类型云母的EMPA和LA-ICP-MS分析,发现:(1)淘锡坑和柿竹园W矿床中云英岩的云母为多硅白云母,而茅坪和香花铺含W-Li矿床中云英岩的云母为铁锂云母;(2)淘锡坑和柿竹园从低分异花岗岩→高分异花岗岩→云英岩,其SiO 2、Al 2O 3含量并未呈现一直增加或降低的趋势,而是出现一个转折;而茅坪和香花铺云母中的上述主量元素变化趋势一致,未出现转折,说明它们在岩浆演化上具有一定的差异性;(3)淘锡坑和柿竹园中云母的Ba含量突然增加表明有外界流体加入,而茅坪和香花铺云母中的Ba含量保持不变,说明体系基本维持在封闭状态。本研究认为,导致上述差异性的原因是由于淘锡坑和柿竹园的钨矿体是在开放体系下,花岗质熔体与外来流体发生相互作用而形成的;茅坪云英岩钨锂矿是在半封闭体系下熔体-流体共存阶段形成的,主要为岩浆自身出溶热液且有少量大气降水加入;而香花铺锂矿是在几乎全封闭体系下由岩浆与自身出溶热液相互作用的产物。本研究提出钨和锂元素的富集均需要岩浆经历高度分异作用,岩浆体系是否开放是形成何种矿产的重要条件。

盐酸预处理—软锰矿+硫酸协同浸出钼钨矿工艺研究

针对国内某公司低品位混合型钨钼矿结构和成分复杂、难浮选且难浸出等问题,研究了盐酸预处理—软锰矿+硫酸协同浸出钼钨矿中的钼钨,考察了各因素对钨钼浸出率的影响。结果表明:在盐酸浓度1.5mol/L、液固体积质量比6.5/1、常压条件下,对钨钼矿石进行盐酸预处理;在盐酸预处理后滤渣20g、矿石粒度200目、软锰矿用量4g、硫酸浓度8mol/L,液固质量体积比5/1、温度90℃、浸出时间3h的最佳条件下,钼、钨浸出率分别为83%、73%。

大宝山含钨褐铁矿中钨的赋存状态与嵌布特征

通过多种分析方法,探究广东大宝山含钨褐铁矿的物相组成、元素分布等工艺矿物学特征,以揭示矿石中关键金属钨的赋存状态与嵌布特征。X射线荧光分析(XRF)、粉末X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜和能谱(SEM-EDS)结果表明:矿石中主要矿物为含钨褐铁矿和石英,关键金属钨品位为1.35%。微区X射线衍射(Micro-XRD)和矿物解离度分析仪(MLA)结果表明:钨主要赋存于高铁钨华((W,Fe)(O,OH)_(3))中,而高铁钨华则以剥离和带状形式紧密分布在褐铁矿中。同时,还定量分析了有价元素在各主要矿物中的赋存和分布情况,并讨论了含钨褐铁矿风化演变和形成机制。最终提出了一种选冶联合分选回收流程,为高效回收含钨褐铁矿中关键金属钨提供理论基础。

钨渗铜样件烧蚀裂纹产生机理探讨

以烧蚀后的钨渗铜样件(牌号W-7Cu)为研究对象,针对特定环境条件下烧蚀试验后钨渗铜样件表面裂纹进行了形貌特征分析并对裂纹产生的机理进行了探讨。表面形貌及能谱分析结果表明,3000℃高温环境试验后,表面存在Cu析出且在高温粒子冲刷后留下烧蚀坑,嵌入基体的颗粒中含有大量C、O、Al等元素;物相分析表明,烧蚀产物的主要相为WC、W6C2.54脆性相,推测Cu相挥发后铜基体上形成连通孔隙,推进剂或者环境中的C进入钨骨架孔隙中,与钨渗铜件中的W形成碳化钨脆性相导致烧蚀过程中形成小裂纹继而分层剥离,是烧蚀裂纹产生的主要原因。

晶粒尺寸对铌钨合金力学性能的影响

本文以铌钨合金为研究对象,通过熔炼、挤压、锻造制备了两种不同晶粒尺寸的铌钨合金棒材,研究了初始晶粒尺寸对经过热处理后棒材的显微组织和力学性能的影响,研究结果将为制备有特殊性能要求的铌合金材料提供一定参考。结果表明,经过相同热处理工艺处理后,初始晶粒尺寸细小的Φ43 mm棒材形成均匀细小的等轴晶,而初始晶粒尺寸粗大的Φ89 mm棒材形成不均匀且粗大的部分再结晶组织。无论是室温拉伸还是高温(1100℃)拉伸,晶粒细小的Φ43 mm棒材均呈现较好的屈服强度,分别为401 MPa和272 MPa。因此,铌钨合金的屈服强度与棒材初始晶粒尺寸有关。铌钨合金棒材的屈服强度要求越高,越需制备具有细小初始晶粒的棒材。

石英脉型钨多金属矿床的扇状成矿实例及找矿模型

石英脉型钨矿床是中国数量最多的钨矿床类型,但保有储量消耗迅速,迫切需要创新找矿模型,指导找矿突破。文章结合二十余年的找矿实践,通过详细分析扇状成矿矿床实例,构建了石英脉型钨矿床新的找矿模型。该模型强调赋矿裂隙为岩浆动力成因,在花岗岩体顶部呈扇状分布型式,岩浆期后热液恰在裂隙张开时充填其中而形成扇状成矿系统;提出“就岩找矿”、“就矿找矿”、“就矿找岩”的地质、地球化学和地球物理标志,指导矿床尺度的勘查工程部署。截至目前,该模型已在广东禾尚田钨锡矿床、广西珊瑚钨锡矿床、广西社垌钨钼矿床、江西盘古山钨铋矿床等获得了验证,找矿成效显著。

钨极高压微电弧温度模型的建立与验证

为提高一体式微球形钨探针的制备成功率,对制备过程中高压微电弧进行了研究。建立了钨极高压微电弧的多物理场耦合仿真模型以计算电极间距在0.5~2.0 mm、电压在1~12 kV时的电弧温度分布;然后对仿真结果进行最小二乘拟合,进而得到了电弧温度与放电参数之间的数学模型;最后,基于Boltzmann作图法搭建了光谱测温系统,并对数学模型进行了验证。研究结果表明:电弧呈椭球形分布,近阳极区存在高温屏障,阳极温度远低于阴极温度;电弧温度与电压、电极间距之间均为类抛物线性关系;模型计算结果与实验结果的平均相对误差为3.3%。该模型可用于计算电弧温度,从而实现钨探针的可控制备。

镀液中钨酸钠浓度对电沉积镍-钨合金性能的影响

[目的]研究镀液中钨酸钠浓度对Ni–W合金镀层性能的影响,制备适合在高温环境中应用的耐磨Ni–W合金镀层。[方法]通过改变镀液中钨酸钠的质量浓度,采用直流电沉积法在20CrMoA钢表面制备了不同W质量分数的Ni–W合金镀层。研究了钨酸钠质量浓度对沉积速率,以及Ni–W合金镀层的W质量分数、形貌、密度、显微硬度和抗高温氧化性能的影响。[结果]镀液的钨酸钠浓度显著影响着Ni–W合金镀层的W质量分数,进而影响镀层的形貌、内应力、显微硬度及抗高温氧化性能。镀液中钨酸钠的质量浓度为40 g/L时,所得Ni–W合金镀层平整致密,无裂纹,W质量分数为34.82%,密度约为10.88 g/cm^(3),经500°C热处理后的显微硬度高达1199.6 HV,抗高温氧化能力远优于兵器工业中常用的PCrNi3MoVA合金钢。[结论]本文的研究结果可为Ni–W合金镀层在武器身管等高温高磨损环境中的应用提供实验依据。