钨渣中锡资源回收研究进展

钨矿冶炼过程中产生大量钨渣,钨渣中含有一定量的有价金属元素锡,因此钨渣可作为回收锡的二次资源,具有回收价值。钨渣中锡回收的研究,一方面有望解决钨渣堆存污染环境的问题;另一方面可以缓解锡精矿日益减少的压力。本文详细阐述了钨渣中锡回收的工艺方法原理,通过对比分析讨论了各种钨冶炼渣中锡回收工艺的优缺点和应用前景。在此基础上展望钨渣中锡回收技术发展方向,为钨渣中锡回收提供思路和技术支撑。

钨冶炼渣中锡的回收工艺研究

随着冶炼工艺的不断演变和发展,冶炼技术也逐渐趋于成熟。通过冶炼工艺提取钨后剩余的钨冶炼渣大量堆存,给人类的生产生活带来了负面影响。钨冶炼渣成分较为复杂,表面残留有浸出药剂,其中富含大量的有价金属,因此选取合适的工艺回收钨冶炼渣中的有价金属不仅可以从源头上减少排放量,减轻对土壤和水资源的污染,还能提高有价金属的资源利用率并降低钨冶炼渣处理成本。钨冶炼渣的减量化、环保化和资源化处理是钨行业碳减排的关键一环,对某黑白混合钨冶炼渣中金属锡的回收进行了试验研究,该钨冶炼渣中约有87.59%的锡分布在-0.045 mm粒级中,分选难度较大。选择尼尔森立式离心选矿机作为粗选设备,通过逐步优化实验确定粗选流程的最佳条件,分别为磨矿细度为-0.038 mm粒级含量占78.15%、给矿浓度15%、分选锥转速90 G/s、反冲水流量2.60 L/min。为进一步提高粗精矿锡品位,对四种精选方法进行了对比试验,最终在“离心选矿机一粗一精+摇床、离心选矿机分级精选”的重选工艺下,当给矿浓度15%、分选锥转速90 G/s、反冲水流量2.75 L/min时,获得了锡精矿锡品位4.03%、锡回收率52.41%,实现了钨冶炼渣中有价金属锡的有效回收,为钨冶炼渣的减量化及资源化利用提供了一定的参考。

碱煮黑白钨渣与赤泥协同碳热还原回收制备铁锰钨锡合金

基于赤泥中含有碱煮黑白钨渣碳热还原所需助熔剂和铁等有价金属,本文采用碱煮黑白钨渣与赤泥协同碳热还原回收制备铁锰钨锡合金,并分离砷、铅、铋等有害元素。通过考察碱煮黑白钨渣与赤泥质量比、还原剂用量、还原温度、熔炼时间对金属合金化率的影响,确定较优的协同处置碳热还原工艺条件为:碱煮黑白钨渣与赤泥质量比为1∶1、还原剂用量为8%、熔炼温度为1550℃、熔炼时间为120 min。在此条件下,铁、锰、铌、锡、钨、钽的合金化率分别为99.40%、23.75%、25.08%、89.46%、40.94%、17.53%;砷、铅、铋等有害元素还原进入烟尘。通过碱煮黑白钨渣与赤泥协同处置碳热还原的研究,既能回收有价金属,又减少了助熔剂等额外资源消耗,对资源化发展提供了新的研究方向。

钨渣吸附剂的制备及其对含铅废水的吸附

为实现钨冶炼渣的资源化利用,通过正交试验和静态吸附试验,研究了钨渣-膨润土颗粒吸附剂制备的最佳成分比例和工艺条件。结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳条件为:钨渣与膨润土的质量比为5:1,颗粒粒径为2 mm,烧结工艺为800℃,2 h。使用X射线衍射仪和扫描电镜验证吸附剂主要形态为颗粒状的铁锰氧化物,其表面有大量的孔洞。在溶液pH为6,吸附剂用量为15 g/L,铅初始浓度为300 mg/L,吸附时间为200 min的条件下,吸附剂对废水中Pb2+的去除率达99.95%。该吸附剂对Pb2+的吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir方程,对Pb2+的吸附属于单分子层的特异性化学吸附。

从废弃物中回收稀土金属钪的研究进展

钪作为一种稀土金属,在许多行业得到了广泛的应用。从含钪废弃物中回收钪,不仅可以解决废弃物污染环境的问题,还可以缓解我国钪供应量严重不足的现状。本文综述了从各种含钪废弃物(赤泥、钛白废酸、钨渣、粉煤灰)中回收钪的研究进展,并对我国钪回收工艺技术的发展进行展望,指出钪回收工业将向高效化、低成本化和绿色化的方向发展。

钨冶炼渣制备高强烧结陶粒及其性能研究

基于钨冶炼废渣难处理的现状,提出一种制备高强度陶瓷颗粒的无害化利用途径。以钨冶炼废渣为主要原料,黏土作为塑形剂和助烧剂,采用高温烧结法制备性能优良的高强陶粒。系统研究了原料配比、预热条件和烧结条件对陶粒性能的影响,并探讨了烧结过程中物相变化对陶粒性能的影响。在m(钨渣)∶m(黏土)为6∶4、预热温度为400℃、预热时间为20 min、烧结温度为1150℃、烧结时间为30 min的优化条件下,可获得单颗粒抗压强度为15.64 MPa、筒压强度为18.37 MPa、表观密度为1713 kg/m^(3)、堆积密度为892 kg/m^(3)、1 h吸水率为8.79%的陶粒产品,其常见重金属浸出毒性符合GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》要求,可作为高强度建筑骨料。

钨冶炼除磷渣中浸出钼和钨研究

钨冶炼除磷渣是重要的钼和钨二次资源。采用热压浸出法从钨冶炼除磷渣中浸出Mo和WO_(3),考察碳酸钠用量、氢氧化钠用量、浸出时间、浸出温度、液固比、搅拌速度对Mo和WO_(3)浸出率的影响。研究结果显示,碳酸钠用量和氢氧化钠用量是影响Mo和WO_(3)浸出率的关键因素,采用碳酸钠-氢氧化钠协同浸出,Mo和WO_(3)的浸出率显著提高。确定较优试验条件为:碳酸钠的用量为理论用量的2.5倍,氢氧化钠用量为理论用量的0.15倍,浸出时间2 h,浸出温度188℃,浸出液固比3∶1,浸出搅拌速度80 r·min^(-1),此条件下,Mo和WO_(3)浸出率分别为99.19%、99.11%。按优化条件进行工业试验,Mo浸出率大于98.50%,WO_(3)浸出率大于98.40%,浸出渣中Mo含量小于0.16%,WO_(3)含量小于0.20%。

碱分解钨渣硫酸浸出的正交试验研究

采用L_(25)(5^(6))正交试验研究了碱分解钨渣硫酸浸出过程的硫酸浓度、液固比、浸出温度、搅拌转速、反应时间、钨渣粒度对钨浸出率的影响,并对试验结果进行了分析。结果表明:影响钨浸出率的因素显著性依次为浸出温度>硫酸浓度>钨渣粒度>液固比>搅拌转速>反应时间。钨的浸出优化条件为浸出温度40℃、硫酸浓度20%、钨渣粒度75~150μm、液固比20∶1、搅拌转速250 r/min、反应时间1.5 h,在此条件下钨渣中钨的浸出率可达91.63%。本研究可为优化碱分解钨渣的硫酸浸出工艺提供参考。

EDTA滴定法测定钨渣中的钙含量

钙是钨渣中主要元素之一,其含量检测对于钨渣资源处置、回收再利用具有重要的意义。本研究采用氢氟酸、硫酸分解试样,以饱和草酸铵浸取,使钙形成草酸钙沉淀而与钨、铁、锰等元素分离,过滤后用硝酸-高氯酸溶解沉淀并破坏滤纸,然后在稀盐酸溶液中用三乙醇胺掩蔽残留的铁、锰等,以钙黄绿素-百里酚酞作指示剂,pH值大于12时以EDTA标准溶液进行滴定。实验对沉淀的酸度、沉淀的体积、陈化时间、共存元素的影响等因素进行了考察,并对方法精密度和准确度进行了验证。结果表明,该方法的相对标准偏差RSD<1%,加标回收率在99.5%~100.5%之间。该实验方法操作简便、准确度高、精密度好,可以应用于钨渣中钙含量的准确测定。

矿物掺合料对钨尾矿碱活性的抑制效果研究

由于钨尾矿具有一定碱活性,故无法直接作为细集料在混凝土中大量使用。为提高钨尾矿的综合利用率,文中分别将粉煤灰、矿渣粉按不同比例替代基准水泥后进行抑制钨尾矿碱活性及钨尾矿胶砂强度试验。结果表明,粉煤灰、矿渣粉的掺入可有效抑制钨尾矿的碱活性。粉煤灰对钨尾矿碱活性的抑制效果要优于矿渣粉,但粉煤灰的掺入对钨尾矿胶砂试件的强度影响较大。将粉煤灰与矿渣粉复掺替代30%基准水泥,可在抑制钨尾矿碱活性的同时,降低对钨尾矿胶砂试件强度的影响。

盐酸法富集钨渣中的钽和铌

采用ICP-OES、XRD和SEM-EDS分别对钨渣成分、物相及各元素分布状态进行分析。结果表明,钨渣的主要物相为铁/锰氧化物、硅酸盐及石英,钽和铌主要包裹于含硅、锰物相中。在此基础上,提出了钨渣稀盐酸脱硅-浓盐酸深度脱铁、锰的钽铌酸法富集新方法。考察钨渣中硅、铁、锰、钙和铝等杂质元素的脱除规律,获得最优工艺条件。在最优条件下,钨渣脱硅率可达70%以上,铁和锰的脱除率可分别达到98.01%和98.71%,钽和铌回收率分别为86.57%和82.48%,富集渣中钽和铌的品位分别达到2.81%和9.23%,可直接作为钽铌湿法冶炼工业原料。

钨渣综合利用产生固体废物的污染特性

现场调研钨渣综合利用企业的典型工艺,采集生产过程中的固体废物样品,分析固体废物中重金属的浸出浓度和含量,对固体废物的危险属性进行鉴定。结果表明,多级分选提取贵金属工艺中的原料钨渣,高温碱烧—水浸工艺中的原料钨渣、水浸渣、水幕除尘渣,重选—浮选提取工艺中的原料钨渣均为危险废物,会通过雨水淋滤和粉尘飘扬对周边环境造成污染,危害作业人员的身体健康。建议在对钨渣现有综合利用方式风险评估的基础上,制定相应的标准、规范,对钨渣的综合利用进行规范化管理,控制综合利用过程的环境风险。

低品位钨渣处理工艺

采用碳酸钠焙烧—氢氧化钠浸出的方法,从含钨1.4%的碱浸钨渣中回收钨,试验研究了浸出温度、反应时间、碱浓度与液固比对钨浸出率的影响.结果表明,在浸出温度80℃,碱浓度130 g/L,反应时间45 min,液固比(指碱液与钨渣的质量比,下同)4∶1的试验条件下,钨的浸出率可达到90.5%,达到了高效浸出钨的目的.该工艺方法流程简单,操作条件温和,回收率高,具有良好的应用前景.

钨渣的综合回收利用技术研究现状

概述了钨渣的基本性质,介绍了国内外钨渣的综合回收利用技术研究现状,并对未来的发展提出了建议。

Al_2O_3-W复合材料的抗渣蚀性能

在埋炭条件下 ,以金属铝粉、氧化钨及刚玉为原料 ,对以铝热反应为基础制备的Al2 O3-W复合材料的抗渣性能进行了研究。结果表明 :Al2 O3-W复合材料的抗渣性能随金属钨含量的增加而改善。金属钨和渣较差的润湿性是一个重要因素 ,而氧化铝和熔渣的反应机理和常规刚玉质材料的抗渣蚀机理一致。金属钨和渣中被还原的铁相反应生成高熔点相Fe7W6,增加了液相的粘度 ,抑制了熔渣的侵蚀和渗透。

低品位钨渣处理工艺试验研究

提出了一种以硫酸为浸出试剂,磷酸为添加剂的全湿法处理低品位钨渣的新工艺。试验研究了硫酸用量、浸出液固比、温度、浸出时间、添加剂种类与加入量等条件对浸出的影响。以本试验处理的钨渣料(WO3为1.78%,Mo为0.52%)为例,在优化条件下钨、钼的浸出率分别为69.7%与31.6%,达到了高效浸出钨钼的目的。

伯胺萃取法提取氧化钪的工艺研究

钨渣用硫酸分解浸出 ,浸出液经铁屑还原后用 0 .2 0 %伯胺N1 92 3萃取分离钍 ,再用 4.0 %伯胺N1 92 3萃取富集钪 ,接着用硫酸洗涤负载有机相分离稀土和铁、过氧化氢洗涤分离钛、盐酸反萃取钪获得氯化钪溶液。用叔胺N2 35萃取从氯化钪溶液中进一步分离铁 ,分别用氨水和草酸依次沉淀钪 ,最后灼烧草酸钪获得氧化钪 ,其纯度为 90 % ,收率为 82 %。

从除钼渣中浸出钨钼试验研究

研究了用常压碱浸法从某APT厂除钼渣中回收钨、钼、铜,考察了氢氧化钠用量、浸出温度、反应时间、液固体积质量比对钨、钼浸出率的影响。试验结果表明,在氢氧化钠用量为理论量、反应时间为60min、浸出温度为80℃、液固体积质量比为3∶1条件下,钨、钼浸出率分别为98.2%和98.3%,而铜以CuS形式留在渣中。

变质处理钨合金白口铸铁的研究

以廉价钨渣铁合金为主要合金原料制造钨合金白口铸铁衬板,研究了稀土变质处理提高其使用寿命的可能性。研究结果表明,钨合金铸铁经适量稀土变质处理后,共晶碳化物由网状分布变成断网状分布,冲击韧性和耐磨性显著提高。变质钨合金铸铁用于制作球磨机衬板,使用安全、可靠,使用寿命比高锰钢衬板提高100%～150%,与高铬铸铁衬板相当,生产成本接近高锰钢,比高铬铸铁降低30%～40%。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定除钼渣中的钨

针对除钼渣中的钨含量测定存在现有操作方法繁琐,易受钼干扰的问题,研究提出了ICP-AES分析方法,分别研究了不同酸分解除钼渣的方式,考察了硫酸-磷酸混合酸的不同用量对仪器测定的影响,对钨最佳分析谱线和发射功率进行了选择,考察了高含量钼及其他杂质元素对钨的干扰情况,与其他分析方法进行了比对,结果显示ICP-AES测定钨能够满足要求。该方法能对试样进行精密度测定,方法的相对标准偏差RSD<2%,回收率可以保持在98%~102%之间。实验表明该方法操作简便、结果准确、干扰少,适用于除钼渣中钨的日常测定。