一、锰及锰的化合物     （一）锰的性质及其用处[1]18世纪后半叶，瑞典化学家T.O.柏格曼和起帮手甘英研讨了软锰矿，并成功的别离出了金属锰。金属锰质硬性脆，呈银白色，密度7.20克/立方厘米，熔点1244℃，是一种难熔金属，沸点2097℃。化合价＋2、＋3、＋4、＋6和＋7。其间以＋2价（Mn2＋的化合物）、＋4价（二氧化锰，为天然矿藏）和＋7价（高锰酸盐，如KMnO4）、＋6价（锰酸盐，如K2MnO4）为安稳的氧化态。在固态状况时它以四种同素异形体存在，α锰(体心立方)，β锰(立方体)，γ锰(面心立方)，δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时构成层状氧化锈皮，最靠近金属的氧化层是MnO，而最外层是Mn3O4。 金属锰化学性质生动，易溶于酸。锰是炼钢时不行短少的质料，90％～95％的锰都用于冶金工业，首要作为脱氧剂和炼制合金，一般是将锰矿石炼成锰铁合金再参加钢中。含锰的钢品种许多，锰达15%的锰钢具高硬度及高强度，可用以制作粉碎机、球磨机和钢轨等。其他10％～5％的锰用于其他工业范畴，如化学工业（制作各种含锰盐类）、轻工业（用于电池、火柴、印漆、制皂等）、建材工业（玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂）、国防工业、电子工业，以及环境维护和农牧业，等等。总归，锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。 别的，锰仍是与精神科联系最亲近的金属元素，它有可促进骨骼的成长发育，维护细胞中细粒体的完好，坚持正常的脑功用等重要生理功用，锰缺少时可影响生殖才干，有可能使子孙先天性变形，骨和软骨的构成不正常及葡萄糖耐量受损，还能够引起神经衰弱归纳症，影响智力发育。 由此可见，锰无论是对工业出产仍是对生命体的生计开展都起着无足轻重的作用。 （二）锰的首要化合物及其性质和用处锰的化合价为＋2、＋3、＋4、＋6和＋7，故锰有各种价态的氧化物和锰盐，常见的锰化合物有二氧化锰、四氧化三锰、、硫酸锰、等。其性质和首要的用处如下： 1、二氧化锰（MnO2） 二氧化锰的骨架结构是[MnO6 ]八面体， 氧原子在八面体角顶上， 锰原子在八面体中，是一种氧化物。它是一种常温下十分安稳的黑色或棕色粉末状固体。为软锰矿的首要成分，密度5.0g/cm3 不溶于水，是最重要的一种锰的氧化物。氧化锰粉尘可引起人的锰尘肺。 遇复原剂时，表现为氧化性。如将二氧化锰放到流中加热至1400K得到氧化锰；将二氧化锰放在气流中加热，得到棕黑色的三氧化二锰；将二氧化锰跟浓反响，则得到二和。 遇强氧化剂时，还表现为复原性。如将二氧化锰，碳酸钾和或混合熔融，可得到暗绿色熔体，将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物。在酸件介质中是一种强氧化剂。 许多用于炼钢，并在玻璃制作业中，参加少数二氧化锰作脱色剂（将二价铁盐氧化成三价铁盐而退色）。此外，二氧化锰也可作火柴工业的助燃剂，电池工业的氧化剂和去极化剂，油漆和油墨的催干剂，与混合可制成成(KMnO4)。 在实验室常运用它的氧化性，与浓(HCl)混合加热制备(Cl2)：MnO2 ＋ 4HCl(浓)＝MnCl2 ＋ Cl2↑ ＋ 2H2O 2、四氧化三锰（Mn3O4） 棕黑色粉末，密度4.856，熔点1705℃，不溶于水，部分溶于硫酸和。是电子工业出产锰锌铁氧体软磁材料的重要质料。它与三氧化二铁、氧化锌一同按必定的配比混合后，制模烧结成型，制成高功能的导磁材料—软磁铁氧体。该导磁材料具有狭隘的剩磁感应曲线，能够重复磁化。且其直流电阻率很高，能够防止涡流丢失。因而可用制作于高品质电感器、电视回扫变压器、电话用变压器、磁放大器、天线棒等，也可用来制作计算机存储信息的磁芯、磁盘、磁带、磁头号。 3、（MnCl2） 又叫氯化亚锰；二；四水合等等。依据其是否含有结晶水可分为：无水和含水，又依据其结晶水数目可分为：一水，二水，四水，五水等.最常见的是无水和四水及一水。现在，无水又依据其外观形状可分为：颗粒或球形无水和粉状无水。 玫瑰色单斜晶体，相对密度2.01，熔点58℃，沸点：119℃，易溶于水，溶于醇，不溶于醚。有吸水性，易潮解，106℃时失掉一分子结晶水，198℃时失掉悉数结晶水而成无水物。适用于医药组成及饲料辅助剂、分析试剂、染料和颜料制作。镁合金、铝合金冶炼，棕黑色砖瓦出产以及制药和干电池制作。在农业上还用作微量元素肥料。 4、硫酸锰(MnSO4) 白色或浅粉赤色单斜晶系细结晶。易溶于水，不溶于乙醇，加热到200 ℃ 以上开端失掉结晶水，约280℃时失掉大部分结晶水，700℃时成无水盐熔融物，850℃时开端分化，因条件不同放出三氧化硫、二氧化硫或氧气。 硫酸锰除作饲料添加剂外，仍是重要的根底锰盐，如用于冶炼高级锰铁合金，锰铜合金的电解金属锰；制作高级电池用的电解或化学二氧化锰，软磁铁氧体材料用的高纯碳酸锰、四氧化三锰；还广泛用于肥料、医药、油漆催干剂、造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电解锰的出产及其它锰盐的制作等。 二、锰资源状况 （一）锰矿产资源特色[2]1、资源概略 陆上锰（金属）储量约为17×103t，海底锰潜在储量约163×103t。国际上锰矿绝大部分会集在南非、前苏联、澳洲、加彭、巴西、印度六国，其间南非的锰矿会集在开普省的库鲁曼(Kuruman)区域，成矿时代为寒武纪。前苏联四分之三分佈在乌克兰的尼科波尔盆地(Nikopol Basin)和乔吉亚共和国的奇阿图拉盆地(Chiatura Basin， Georgia Republic)中，成矿时代为早第三纪。 我国的锰矿储量约佔国际的6%，锰矿石保有经济可采储量1.3亿吨，均匀档次22％。现在出产1吨钢需求34.5公斤制品锰矿。国内制品锰矿档次在30％以上，约2吨原矿出产1吨制品矿。猜测2005－2020年我国每年出产制品锰矿350万－450万吨，所需锰原矿石700万－900万吨，已探明的保有经济可采储量可持续挖掘10～15年，国产锰矿石可供年产钢1亿－1.3亿吨所需，2005－2020年国内锰矿石产值的确保程度为45％左右。 2、锰在地质作用中的行为 锰在地壳中的含量约为0.1%，是铁族元素之一，在岩浆作用中，常置换铁镁矿藏中的二价铁。海洋中的锰结核大部分是围绕着海底碎屑物成长，常为镁锰矿(Ba-Mg-Mn Ore)。堆积物含锰碳酸盐受蜕变作用可变为低档次的菱锰矿、方锰矿或黑锰矿等。 3、锰的工业矿藏和矿石类型 含锰矿藏约150馀种，但首要为软锰矿(Pyrolusite)、硬锰矿(Psilomelane，mMnO·MnO2·nH2O)，方锰矿(Manganosite，MnO)，水锰矿[Manganite， MnO2·Mn(OH)2]等。锰矿石依工业用处分为冶金矿石和化学矿石，后者首要用于制作干电池，前者再依锰铁比值分为三级：     锰矿石      Mn/Fe≧6～7，Mn＝15～30%；     铁锰矿石      Mn/Fe1，Mn＋Fe＞30%；     含锰铁矿石  Mn＝4～10%。    （二）锰的二次资源收回研讨现状众所周知，锰矿是一种不行再生的资源，我国锰资源短需对立也日益加剧，在依托采选冶技能进步和进步矿山厂商管理水平，加强资源归纳运用研讨，坚持归纳挖掘、归纳运用，下降成本，使难运用矿石转化为能经济运用的矿石的一起，从二次资源中收回锰的研讨也刻不容缓。现在锰的首要收回来自废旧电池和废旧合金及各类的冶金废渣。这儿首要介绍从废旧电池和废旧合金中收回锰的办法。 1、从废旧电池中收回锰的研讨 废干电池由锌、锰粉(MnO2) 、铜帽、碳棒、氯化铵等成份组成，运用完后，电池的部分锌、锰粉在化学反响中变成氯化锌、三氧化二锰等物质，但它们仍存在于废干电池中。按我国出产水平计，电池出产每年要耗费锌25万t 、锰24万t ，铜4500t ，60t，还有适当多的氯化锌、石墨、铁等物质[3,4 ]，依据质量守恒定律，这些物质仍存在于废干电池中，“一扔了之”则意味着丢掉25万t 锌，24万t 锰、4500t铜以及其它有用物质。我国废干电池中96 %为含的锌锰干电池和碱锰干电池，其首要成份为锰、锌、等重金属，所以咱们已往研讨的废干电池处理工艺一般针对这两种电池。现在对电池中金属锰的收回研讨首要有： 昆明理工大学材料与冶金工程学院和贵州师范大学材料与建筑工程学院的马亚芹、龙晋明、杜爱华等人从废干电池中收回锌锰及电镀再运用。他们选用硫酸和的体积比为10∶1 的混合水溶液对废干电池进行浸酸处理，得到硫酸锌和硫酸锰的混合水溶液，并将该液作为首要质料制作电镀溶液进行锌锰合金电镀实验。镀液组成及工艺条件为23.4 g/L 的Zn2＋，19.2 g/L 的Mn2＋，252.8 g/L的Na3C6H5O7·2H2O，1 g/L 的聚乙二醇，1.5 g/L 的，50 mg/LNa2S2O3，pH 值为4～5，温度为20～30 ℃，阴极电流密度1～6 A/dm2。取得了含锰 4.07%～15.8%的锌锰合金镀层，该镀层表面平坦，结晶安排详尽，结合力好[5]。 上海电力学院电化学研讨室和国家电力公司热力设备腐蚀与防护关键实验室等单位对废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺进行了深化的研讨。研讨运用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料，在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸作用的影响。选用混酸并结合添加草酸作为复原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有用成分，调查液固比、温度以及时刻等条件对电池有用成分浸出作用的影响以及电池中的形状转化和散布状况。结果标明：40℃时选用体积比为3∶1的HCl、HNO3 组成混酸在液固比为4：6，添加草酸并操控其用量为理论用量的120%，溶浸时刻在12h以上的状况下，选用两步溶解的办法可得到很好的作用，锰、锌、铁、镍的收回率可到达99% 乃至100%，铜的收回率到达90% 以上，废旧电池中各种形状的转化为Hg2＋进入到浸液中，对的收回做到很好地会集操控。 2、从废渣中收回金属锰的研讨现状[6] 周志明，苏文征，李坤等人的富锰渣制备无水的工艺探究，研讨了以富锰渣为质料，作浸出剂制备无水的工艺条件。研讨标明：选用定量分次加酸法，操控浓度为2 mol/L，用量为理论用量的180%，常温浸取1 h，浸出液经氧化萃取除铁，水解净化除硅、铝，硫化物除重金属，然后结晶、枯燥，可制得无水，其间的质量分数为98.1%，锰的总收率到达79.3%。 3、从废液中收回锰的研讨现状[7] 液别离收回废水中锰工艺及其别离机理的研讨，是广泛运用的无机强氧化剂，首要运用医药、化工、石油、采矿及日子用水和污水的处理等方面，低浓度的往往以废液的办法排出，构成资源的糟蹋。南开大学化学院的李红霞，李国江等人选用N7301为活动载体，Span-80为表面活性剂，火油为膜溶剂，以硫酸为内相试剂的乳状液膜体系收回废水中的MnO4-。研讨了搬迁机理，断定了制乳、别离等最佳操作条件。结构标明，关于7～125mg/L低浓度的含锰废水，一次性别离可降至0.1mg/L以下，锰的收回率达99.8%。 4、从废旧合金中收回锰的研讨现状 收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰是一种收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰的办法，将电炉炼锰硅合金和锰铁合金的废渣破碎至直径为3mm以下的颗粒成为渣浆；用摇床将渣浆按不同比重分级出床，比重最大的废渣颗粒为锰精渣，比重较锰精渣小的废渣颗粒为中渣，中渣经再破碎、重复洗选持续选出锰精渣；比重最小的废渣颗粒为尾渣，弃之。凡含锰量在10%以上的上述废渣，均可用此法收回废渣中的锰。 三、四氧化三锰的性质用处及制备办法 （一）四氧化三锰的性质及用处[8,9]在自然界中，四氧化三锰（Mn3O4），又叫黑锰矿。分子量228.81，理论含锰量72.03%。离子结构式为Mn2＋[Mn23＋]O4，正方晶系，黑色。密度4.7～4.9g/cm3，硬度为5，天然黑锰矿条痕为浅赤色或褐色。 任何其它锰的氧化物在空气中灼烧均可得到棕赤色Mn3O4粉末，如在空气中MnO2加热到950℃时，生成Mn3O4： 3MnO2 Mn3O4＋O2 MnO2和CO2作用，构成Mn3O4 ： 3MnO2＋CO2Mn3O4 ＋CO 二在其熔点温度加热后冷却，生成Mn3O4： 3MnCl＋ O2Mn3O4＋3Cl    选用液相分化法制备高纯二氧化锰再由此进行高温焙烧可制得γ-Mn3O4。    Mn3O4能被铝复原成金属锰；在碳酸钠熔体中能被氧气氧化成锰酸盐： 3Mn3O4＋8A1＝9Mn＋4A1203， 2Mn3O4＋5O2＋6Na2CO3＝6Na2MnO4＋6CO2    Mn3O4在强碱性介质中能被氧化成锰酸盐，能被复原成金属锰： Mn3O4＋4CO＝3Mn＋4CO2    Mn3O4与硝酸作用生成二氧化锰，与硫酸或作用则放出氧气或： Mn3O4＋4HNO3＝2Mn(NO3)2＋MnO2＋2H2O 2Mn3O4＋6H2SO4(浓)＝6MnSO4＋O2＋ 6H2O Mn3O4＋8KC1(浓)＝3MnC12＋C12＋4H2O 而用沸的稀硝酸或稀硫酸处理时，Mn3O4只能溶解2/3。任何其它锰的氧化物在空气中灼烧至1000℃左右均可得到棕赤色的Mn3O4粉末。 （二）四氧化三锰的用处[10,11,12]Mn3O4首要用于出产软磁铁氧体. 锰锌铁氧体是一种广泛用于通讯、声像设备、开关电源和磁头工业的软磁材料，首要由锰、锌、铁的氧化物按必定配比混合后烧结成型制成。 铁氧体是一种Fe2O3和二价金属氧化物的化合物，是一种新式的非金属材料，其间的锰锌铁氧体首要由MnO、ZnO和FeO组成。因为铁氧体的特殊功能，使其在电子工业中有着广泛的用处。例如电子计算机中用来存储信息的磁芯、磁盘和磁带，电话用变压器和高品质电感器，电视回扫变压器，磁记录用磁头，电感器，磁放大器，饱满电感器，天线棒等等都是软磁铁氧体制成的。 我国现在铁氧体的出产大都选用以高纯MnCO3为质料来烧制，因为MnCO3的锰含量低，烧失量大，加热分化时发作许多CO2气体，出产进程不易操控，在烧成的软磁元件中易发作显微裂纹，影响产品的质量。国外己许多运用比表面大、活性好的Mn3O4出产优质磁性元件。国外大都已选用高纯Mn3O4，出产优质软磁元件，克服了用碳酸锰为质料时缺陷，国内只要少数相似的元件出产，构成这种局势的首要原因是我国Mn3O4出产存在一些技能难题，Mn3O4首要依托进口。 Mn3O4也可作为某些油漆厂或涂料的色料，含有Mn3O4的油漆或涂料喷洒在钢铁上比含TiO2或含Fe2O3的油漆或涂料表现出更好的抗腐蚀功能。在必要的时分，Mn3O4或天然的黑锰矿能够作为制取其它锰的氧化物、锰盐、含锰酸等锰化物的质料。 （三）四氧化三锰的制备办法[13,14]跟着电子工业的迅速开展，对软磁铁氧体在质量上提出了更高的要求。现国外大都选用高纯二氧化锰或四氧化三锰出产优质磁性元件，国内也有相似元件的少数出产。因而，为了与国外引入的先进的出产线配套，确保优质的锌锰铁氧体产品质量，研制开发和出产高纯Mn3O4已成为软磁工业的燃眉之急。 Mn3O4的制备有多种办法，从制备原理来分，根本上能够分为两大类：一类是贱价锰的氧化，一类是高价锰的复原；按制备所需质料可分为金属锰法、高价锰氧化物法、碳酸锰法、锰盐法等。 下面将按制备所需质料对其进行介绍： 1、高价锰氧化物法 (MnOx，x > 1.33)  高价锰氧化物法又能够细分为4 种办法： ①　用过量的气体复原高价锰氧化物 MnOx ＋ CH4Mn3O4＋ CO2 ＋ H2O  依据x的值不同所取的复原温度不同，且温度最好是操控在500 ℃以下，防止Mn3O4进一步复原成MnO。 ②　高纯α- MnO2 在950℃以上焙烧时分化为γ- Mn3O4，其办法是将高纯α- MnO2在欢腾炉中加热到1000℃并坚持1h，然后冷却。 ③　将EMD焙烧并用H2SO4除杂  办法是将EMD置于瓷坩锅中并加热至1100℃，坚持90 min，然后将其冷却，再将产品碾细并过180 目(0.083 mm) 筛，然后用0.1～0.3 mol/ L H2SO4 在40～50℃下洗刷3 次，再用蒸馏水冲至pH＝6～7，在105℃温度下烘干。 ④　EMD 雷蒙磨半制品加 HNO3法  此办法是在办法(3)的根底上提出的，其意图是为了防止Mn3O4在高温焙烧后冷却回氧及在酸洗时发作歧化反响，其具体办法如下：  将EMD雷蒙磨半制品置于瓷坩锅中，在1050℃下经50～130 min时刻焙烧选用炉内缓冷、炉外封盖快冷或炉外真空快冷后，制取的Mn3O4不允许再磨样，用HNO3洗后再烘干，然后再高温焙烧(955～1170℃并坚持10 min) ，即可炉外封盖(或真空) 快冷，得到合格的Mn3O4产品。 2、碳酸锰法 由基盐法制得的碳酸锰(在79℃分化基锰铵络合物而制得) 在1000℃空气中焙烧处理而得到铁氧体运用的高密度、高纯度的Mn3O4，该产品的松装密度和敲实密度别离为1.95、2.55，它比由电解MnO2 得到的Mn3O4 的密度要高， 理由是粒子的不则缩短度引起的。取分析纯MnCO 3在不同温度(900～1200℃) 下焙烧、冷却，测定生成物锰含量，发现随温度升高，含锰量上升，生成Mn3O4的合适温度950～1050℃；产品研细并过180目筛，然后用0.1～0.3 M的H2SO4 洗刷，产品含锰71.42% ，杂质含量根本契合电子级产品要求。将碳酸锰与HNO3在pH＝0.5～1.0下溶解，反响所得溶液与20%的NH3·H2O 在pH＝7.5～8时反响构成锰氢氧化物，然后在600～650℃焙烧该氢氧化物，所得Mn3O4用于制作铁氧体。例如，碳酸锰悬浮液(S∶L＝1∶3) 用55%的HNO3溶解、过滤后，该滤液和20%的NH3·H2O处理得锰氢氧化物，经过滤洗刷后，该氢氧化物含杂质0.01%，将其烘干后，在600～650℃焙烧4h得Mn3O4产品。 3、铁锰合金法 在转炉吹炼高碳锰铁制作中低碳锰铁时，在收尘体系搜集的粉尘，是一种超细球形颗粒，均匀粒度为0.1～3um，含四氧化三锰超越90%，含锰大于60%。例如把30 t高碳锰铁合金熔融物倒入预底吹转炉中，并添加氧化钙，然后经过上部氧以20m3/min的流速吹入氧气，一起别离经过风口的表里管吹入二氧化碳和氧气。转炉发作的粉尘，经布袋收尘器搜集的粉尘就是四氧化三锰粉末，其均匀粒径为0.06um的Fe-M n合金也可经过加酸溶解、除杂、氧化等湿法工艺来制取锰氧化物。 4、锰盐(或Mn2＋) 法 ①锰盐溶液参加3 % NH4OH溶液，将含Mn2＋溶液pH进步到9.5左右，将该沉积物氢氧化锰洗刷和氧化枯燥，产品为Mn3O4，别的还要用恰当办法除杂。 ②悬浮溶液在必定温度( 100～140 ℃)和必定压力(2.81～4.92 kg/cm2 )下，用10 %的NaOH处理矿山废水(含Mn2＋为300～3000 g/t) 生成的Mn(OH)2，以空气或氧气为氧化剂制取易过滤的Mn3O4，在此进程中可拌和Mn(OH)2的悬浮液。 ③在溶液中边吹入氧气边添加MnSO4溶液，溶液的温度设定在40～80℃之间，溶液中的浓度为MnSO4溶液中MnSO4浓度的2～3倍，在上述状况下可制得Mn3O4。 ④往MnSO4·5H2O溶液中参加MnO2，再参加NaOH，抽真空拌和2h，此刻pH＝9，此溶液过滤后的过滤液的pH值为9，用蒸馏水对过滤后的固体物洗刷20min，重复2次，最终过滤后的滤液pH值为6.7，生成物为Mn3O4。 ⑤将Mn (NO3 )2与过硫酸铵混合，在低于20℃的冷水中溶解，参加28 %的，拌和5min生成的沉积物过滤。将除杂别离后的溶液加热煮沸30min后中止加热，静置，待发作的沉积物沉降，倒出上清液，加蒸馏水洗刷两次，过滤，用蒸馏水洗刷滤饼直到滤液不为酸性，将滤饼枯燥后，在温度为1000℃的条件下焙烧，得到黑色结晶物为Mn3O4产品。 5、金属锰法 ①以NH4＋盐和基酸为催化剂在50～70℃下，Mn与H2O在鼓泡通气条件下反响几小时得到高纯Mn3O4，催化剂与Mn构成络合物，致使Mn2＋活性减小，反响速度增大。 ②将高纯金属锰粉参加水溶液中构成悬浮液，接连导入含氧气体并加热至30～100 ℃，反响1～4h，使金属锰粉充沛氧化成Mn3O4产品，然后过滤枯燥。 ③金属Mn 粒在含SO42-或Cl-溶液中通气加热或不加热反响，经过改动氧化条件(通氧量，氧化时刻，温度或Cl 浓度，Mn粉粒径)，可得Mn3O4、MnOOH及它们的混合物。 尽管制作Mn3O4的办法有多种，但因为在制作进程中所需的质料来历、设备及出产出来Mn3O4的质量等问题，使得绝大部分的办法为实验办法。在实践出产中，现在国内的出产都是以电解金属锰粉为首要质料，再加上恰当的添加剂，操控必定条件，在水中氧化而出产出来的。 （四）四氧化三锰商场展望[15,16] 国际软磁铁氧体的产值由1985年11万t添加到1997年的22万t再添加到2000年的30万t，2005年全国际软磁铁氧体的产值到达了50万t，其间我国和东南亚添加速度最快。1985年我国软磁铁氧体的产值约7000t，到1997年开展到50000t，2000年到达了60000t，2005年到达了100000t，国际商场将坚持在10%以上的速度添加，我国也将以10%～15%左右的年添加率开展。 我国Mn3O4首要是以金属锰为质料出产的，年产值约3000吨，无法满意电子职业的需求，每年约需进口电子级Mn3O42000t。1996年原电子工业部已做出决议，截止到2000年末，要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料。这将给国内Mn3O4商场添加超越1万吨的容量，因而，高品质Mn3O4的开展远景是十分宽广的。 四、钨渣的归纳收回运用（一）钨渣归纳收回运用的含义跟着冶金工业的开展，钨矿得到进一步挖掘与运用，高品质钨精矿数量削减。钨冶炼现行工艺以碱浸为主，简直一切钨碱浸渣中都含有少数的Ta、Nb、Sc Mn Fe等有价金属，我国每年出产仲钨酸铵、钨氧等产品耗钨精矿高达42万t，钨渣约19万t，国内钨渣中Ta2O5＋Nb2O5总含量（质量分数，下同）达0.54～0.65%，WO3含量达4～7%，Mn含量17%，Sc2O3含量达0.02～0.04%，都具有较大的归纳收回价值。把这些含有许多有用金属的钨渣作为废料弃之，既糟蹋资源又污染环境。因而怎么经济有用地收回运用这些废渣，对维护环境、充沛运用资源具有重要含义。 （二）钨渣中有价金属收回运用的研讨现状我国钨冶炼现行工艺以碱浸为主，所得钨渣根本都是碱浸渣，其间含有Ta、Nb、W、Mn等多种有价金属。现在，国际上对钨渣中金属的收回有了较为深化的研讨，其首要研讨成果有：  1、酸浸与钠碱熔融法从钨渣中富集和收回钽铌的研讨[19] 钨渣用5%，在40℃下浸出30min，用量为理论用量2.5倍，可除去其间72.1%的铁和74.7%的锰，此刻的钽收回率达92%，铌收回率达84.6%。将所得酸浸出渣进行钠碱熔融，当钠碱与浸出渣的质量比为3∶2、反响温度为800℃、反响时刻60 min时，得到Ta2O5、Nb2O5含量别离为0.48%及2.74%的钽铌富集物，钽的收回率可达83%，铌的收回率可达74.8%。钽、铌的总收回率别离为76.4%和63.3%。实验标明钨渣经酸浸与钠碱熔融处理，钽铌能够得到有用富集和收回。 2、苏打焙烧－水浸与酸浸结合法收回钽铌的研讨[20] 苏打用量为理论量的6.0倍，焙烧温度为850－950℃，焙烧时刻为50min，水浸液固比为6：1，时刻为90min；酸煮时HCl浓度为20％，浸出液固比为6：1，时刻为60min。依照以上条件处理钨渣，可取得含Ta2O5＋Nb2O5达15.89%（其间ω(Ta2O5)为4.06%)的钽铌富集渣，钽铌收回率达79.46%。该工艺既可完善我国现行的钨冶金流程，充沛运用自然资源，取得可直接运用的钽铌出产质料，又可削减许多钨渣堆存引起的环境污染问题。 3、莫斯科钢铁与合金学院的米德维杰夫等人提出了两种处理高锡钨渣或含锡低度钨质料的流程。第一种流程是依据将W—Sn中间产品中的锡复原为金属锡和含锡的金属间化物，然后选用低温氯化的办法将锡以的办法收回，氯化残渣经酸处理浸出Mn、Fe、Sc后，浸出液送Mn、Fe、Sc提取，浸出渣能够用湿法冶金的办法收回其间的Ta、Nb、W也能够在电弧炉中冶炼铁合金。第二种流程是依据将含WO3、SnO2、Mn、Fe、Sc、Ta、Nb的质料首要用酸处理得到含Mn、Fe、Sc的水溶液，浸出渣经浸得到钨酸铵溶液和含Ta、Nb、Sn、Si的浸渣。含Mn、Fe、Sc的水溶液用萃取法收回Sc，再从萃余液中收回锰盐或MnO2。钨酸铵溶液送仲钨酸铵出产，对浸渣可按进行复原熔炼先收回锡，再收回Ta、Nb。 五、溶液中铁的去除湿法冶金中常用酸性溶液浸出矿石，矿藏的中铁以二价或三价铁的办法存在于溶液中。铁的存在对后续工序如电堆积发作很大损害，因而有必要除去。常用的除铁办法有黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法和溶剂萃取除铁。 （一）沉积除铁办法1、黄钾铁矾法 黄钾铁矾法是上世纪60年代澳大利亚电锌公司经过多年实验研讨和开展运用的除铁办法。一起，挪威锌公司和西班牙的阿斯图里亚那锌公司也别离开展了这种办法。黄钾铁矾法是种很好的除铁办法，具有除铁作用好、构成的铁渣过滤功能杰出等长处。黄铁矾法在湿法冶金炼锌中引起极大爱好，并很快得到推广运用。尔后，又拓宽到钴、镍、铜、锰等湿法冶炼范畴中。 黄铁矾呈纯黄色或淡黄色晶体，六方晶系，明矾石型结构，a＝0.721nm，c＝1.703nm，Z＝3。黄铁矾的分子式一般能够写成A20·3Fe203·4S03·6H20或许AFe3(S04)2(OH)6，或A2[Fe6(S04)4(OH)12]，式中A代表一价阳离子，既能够是K＋，Na＋，NH4＋，也能够是Rb＋、Ag＋、1/2Pb2＋等。[21]依据对含有硫酸铁和溶液水解进程有研讨的Babcan(1971)所述，黄钾铁矾安稳区域是在pH1-3及温度20℃-200℃之间。pH过低则没有沉积存在，pH过高铁将以针铁矿(可到100℃)和赤铁矿(100℃以上)存在。[22]研讨Fe203—S03—H20三元系在某些温度下的平衡状况，也能够运用三元系图看出铁矾的安稳区。 铁矾沉积的生成，首要受温度、pH值和晶种的影响。 ①温度  在低温下，钾矾、钠矾、铵矾也能够在溶液中生成，但构成的速度适当慢，在20℃，pH为0.82～1.72的Fe2(SO4)3—S03—H20溶液中，铁钾矾沉积需四个星期至六个月的时刻才干生成，其它几种铁矾的沉积速度更慢，升高温度，能够加速铁矾净化除铁速度。 ②pH值  溶液的酸度对铁矾沉铁有许多的影响，溶液的pH值上升，铁矾沉积除铁速度和除铁率都加大，不同的研讨者得到的结果是共同的。在100℃的溶液中，铁矾沉积除铁可给出平衡联系[Fe3＋]/[H2S04]＝0.01。 ③晶种  一些研讨者的结果标明铁矾晶种对溶液中铁矾沉积除铁速度有显着的促进作用，而另一些作者却指出晶种的影响不显着，这可能是他们挑选的沉矾条件不同所造成的。事实上，铁矾的沉积是一个新相生成进程，晶种、所用试剂的纯度及容器壁状况等对铁矾沉积都会有影响，可是值得注意的是，挑选的沉矾实验条件不同，它们的影响巨细有很大的差异。在低温、高酸、低三价铁离子和碱离子浓度的溶液中沉矾除铁，铁矾生成化学反响很慢，在这种状况下，晶种对铁矾沉积的影响就不显着。 2、针铁矿法 针铁矿法也是一种成功运用于湿法冶金的除铁办法。一般以为，针铁矿型的沉铁渣，结晶体大，夹藏有价金属少，简单过滤。针铁矿法是比利时老山公司巴伦厂开展和运用的一种除铁办法，于1970年工业化。针铁矿法的杰出长处是合适于多种酸性介质浸出液，除铁作业可在常压和较低温度(70～100℃)下进行，在硫酸盐溶液中沉积为α-FeOOH，在介质中首要为β-FeOOH。针铁矿法除铁不需外加其它碱金属阳离子，就能取得过滤功能杰出的沉积渣，并能别离出铅、银、铟渣。渣量比黄铁矾法少，其含铁量也较高。针铁矿的缺陷是阴阳离子夹藏多，然后下降了铁渣作为副产品的价值。依据Fe203—H20系的平衡图，在Fe3＋浓度很低的条件下，Fe3＋将构成针铁矿，以FeOOH沉积。氧化复原电位和pH是操控铁在水溶液中行为的两个重要因素。氧化环境促进铁沉积，复原环境促进铁溶解。酸性条件一般有利于铁溶解，碱性条件则促进铁沉积。针铁矿为一种很安稳的晶体，其溶解反响的平衡常数很小。 湿法冶金中工业料液含铁为高价和贱价铁的混合物。为使针铁矿沉积过称顺利进行，有必要预先下降Fe3＋，使沉积进程中Fe3＋一直坚持在1g/l以下。完成这一方针有两条途径，即复原-氧化法(V.M法)和部分水解法(E.Z法)。 a 复原-氧化法(V.M法) 电锌厂一般选用闪锌矿精矿作复原剂，其反响为： ZnS＋2Fe3＋＝Zn2＋＋2Fe2＋＋S ZnS是一种慵懒很大的复原剂，为加速反响速度，出产上选用近于欢腾的温 度(95～100℃)，硫酸含量坚持高于50g/l，以防止Fe3＋水解，一般复原3--6h。ZnS复原是一个高温高酸的缓慢进程。国外ZnS复原一般独自有一复原工序，使工艺流程长，蒸汽耗量大，硫渣需求回来焙烧等缺陷。  选用针铁矿法除铁，氧化除铁工序包含严密相连的两个反响，即低铁的氧化和高铁的水解。针铁矿法氧化沉铁是依据下列反响： 2Fe2＋＋1/202＋3H20＝2FeOOH＋4H＋ 空气氧化低铁是经过溶解在溶液中的氧来完成的。因而进步氧的溶解度可进步反响速度。 b 部分水解法(E.Z法) 与复原-氧化法不一样的是，部分水解法不是把Fe3＋复原成Fe2＋，反而是把溶液中少数的Fe2＋氧化成Fe3＋，再把含许多铁的弱酸浸出液以喷淋的办法洒入拌和均匀的含铁低于1g/l,的低酸溶液中，弱酸浸出液在触摸槽内底液(合适针铁矿产生的)的瞬间，在巨大的热力学推进下，以水解的办法分出针铁矿沉积，可视为三价铁离子直接水解，反响式如下： Fe3＋＋2H20＝FeOOH＋3H＋ 由上反响式能够看出，硫酸高铁水解发作酸，要是不必中和剂中和，产品必将发作变化，因而，要使反响槽内溶液坚持在必定规模的pH，湿法炼锌进程一般用焙砂不断中和余酸。 3、赤铁矿法 赤铁矿有二种结晶形状，即γ-Fe203和α-Fe203。天然赤铁矿在结构上归于α-Fe203，它是顺磁性的，而γ-Fe203则具有很强的铁磁性。γ-Fe203的改变温度到400℃，加热到400℃时，它就会向α-Fe203改变，一起磁性消失。加热从低温水溶液中分出的氢氧化铁时，首要得到的是针铁矿继而是水赤铁矿(α-Fe203·0.5H20)，而γ-Fe203则是加热进程的第三级产品。针铁矿与γ-Fe203的改变温度是160℃。假如选用高温水解法，能够得到过滤功能杰出的赤铁矿。 从Fe203—S03—H20系在200℃高温下的等温线能够看出，在此温度下，Fe203能大部分析出。 （二）溶剂萃取除铁尽管现已对许多萃取剂作了许多研讨，可工业上能用于溶剂萃取技能除铁的却还没有，首要是因为溶剂萃取铁在萃取率和反萃率上总是此消彼长。萃取率高往往反萃困难，反萃率高时又因萃取率低而用处不大。 假如能处理上述难题，溶剂萃取技能因可得到纯的铁化合物，将会是一种最有远景的除铁办法。 （三）各种除铁办法比较 黄铁矾法的首要长处是： 1、可取得适于电解的硫酸盐溶液，一起锌、镉、铜的收回率进步； 2、铁呈结晶状况除去，过滤和洗刷功能较好； 3、铅、银、金富集在二次渣中，合适做炼锌厂的配料会进一步处理； 4、常压进程易和现有的电解锌车间结合； 5、最重要的长处是能从循环的电解液中除去硫酸根，坚持硫酸根在体系中的平衡。 黄铁矾法的缺陷是渣量大，硫酸耗费较多。按黄铁矾法处理锌渣的电锌厂，如锌精矿含铁量按8％计，年产100kt锌的工厂，每年渣量约为53kt，明显，渣量太大。 针铁矿法的关键是使溶液中三价铁离子浓度在沉积进程中坚持较低水平，如低于lg/L，老山公司巴伦厂运用的是复原氧化法，首要将溶液中的铁复原为三价，然后在三价铁离子水解的条件下将二价铁缓慢氧化成三价铁。该工艺功率较低；过滤的料液较大；动力耗费大；酸平衡难于把握；酸、碱耗费较大，设备较为杂乱。针铁矿法渣量较黄铁矾法低，关于炼锌，针铁矿法锌收回率与黄钾铁矾相同，但铜的收回率不如黄铁矾法高。针铁矿法流程中硫酸盐平衡问题未取得很好的处理，现在首要操控参加有生成不溶硫酸盐的质料(如铅)、扫除硫酸锌溶液以及用石灰中和电解液等办法坚持硫酸盐平衡。 赤铁矿法除铁最富有吸引力的是此法除铁铁渣量少，含铁高；但需求较高pH值，且能耗最高，蒸汽耗量约占全厂60％，所以运用该法除铁的单位不多。最终，三种除铁办法的操作条件比较列于表1-1，各种办法的沉积渣的首要成份列于表1-2。      表1-1  黄铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法操作条件比较表1-2 不同办法沉积渣的首要成分    六、本实验研讨内容和含义本研讨首要是在现在现有的Mn3O4制备办法研讨的根底上，研讨以钨渣为质料收回锰，用针铁矿法除铁取得纯锰化合物的办法。该法不只能够下降产品成本，改进产品的质量，因为是以钨渣作为质料，还能够削减环境污染，节约能源。    (一)本次研讨的首要内容1、钨渣的酸浸 研讨浸出剂硫酸浓度及用量对锰浸出率的影响，找出锰浸出率最高时的硫酸浓度和用量。 2、酸浸液除铁 浸出液中含有许多的铁离子，要得到比较纯洁的锰化合物就有必要将铁除到适当低的程度。研讨了针铁矿除铁进程中pH值、温度及滴定速度对除铁率的影响，找出最优条件。 （二）本研讨的首要含义      近年来，国家工业部要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料，所以Mn3O4需求量日积月累。但作为锰锌铁氧体粉末首要原材料之一的四氧化三锰报价正不断上涨，报价上涨的首要原因是国内锰矿富矿根本挖掘结束，资源直销量现已锐减，电解锰出产供应商的许多减产、封闭和一些刚性需求的开释，使商场现货直销量削减，导致电解锰报价上涨。因而，寻觅其他的锰来历显得十分重要。 本研讨以钨渣为质料制备高纯Mn3O4，为新锰源的运用供给了重要的理论依据。 参考文献 [1] 马世昌. 根底无机化学反响[M]. 陕西:公民教育出版社, 1995 [2] 丁楷如, 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Ca［WO4］ 【化学组成】由于W和Mo离子半径几乎相等，因此，白钨矿中W与Mo为完全类质同像，成 为白钨矿—钼钨矿系列。高温时，Mo含量高；与辉钼矿共生的白钨矿中，Mo含量也高。部分的Ca可被Cu和TR代替。 【晶体结构】四方晶系；a0=0.525nm,c0=1.140nm;Z=4。白钨矿晶体结构简单，是由稍扁平的［WO4］四面体和Ca离子沿c轴相间排列而成。 【形态】晶体常呈四方双锥，也有的沿{001}呈板状（图H-22）。依(110)成双晶普遍。集合体多呈不规则粒状，较少呈致密块状。   图H-22白钨矿晶体 【物理性质】白色、黄白、浅紫等，油脂光泽或金刚光泽；透明至半透明。解理{111}中等；断口参差状。硬度4.5～5。相对密度5.8～6.2(相对密度随Mo的增加而降低)。性脆。具发旋旋光性，在紫外光照射下发浅蓝色至黄色(依Mo的含量而定，Mo增加，荧光变浅黄至白)的荧光。 【成因及产状】主要产于接触交代矿床。也可见于高—中温热液矿床。 【主要用途】重要钨矿石矿物。

苄基胂酸是我国创始的黑钨和锡石细泥有用捕收剂。苄基肿酸和混合甲对黑钨的捕收功能极为类似,能够在相同的浮选流程和相同的药剂准则下相互替代运用,得到极为挨近的浮选成果。黑钨比严重,粗粒黑钨用重选法处理能够得到很高的目标但黑钨性脆,在采选过程中简单发生矿泥,重选法收回遭到粒度约束,对矿泥的处理目标较低,湖南、广东、江西一些摇床等重选法收回黑钨细泥的选厂,一般收回率只要20%-40%,适当一部分钨金属从矿泥丢失。用浮选法处理黑钨细泥,收回率比重选法高,因而用重选法处理粗粒矿砂,浮选法处理矿泥的重浮联合流程来进步选厂钨收回率是可取的。

一、有机溶剂萃取法转型 （一）基本原理 1、莘取剂。钨萃取工艺中，常用的萃取剂主要为有机胺和季铵盐，在有机胺中又分为伯胺、仲胺和叔胺萃取剂。 在胺类萃取系统中，有机相一般由胺、相调节剂和稀释剂组成。作为相调节剂的有醇类、酮类和磷酸三丁酯（TBP），但大都用醇类，作为稀释剂的多用火油。上述三种溶剂的份额视萃取条件而定。某些萃取系统萃钨的功能见表1。 表1  某些萃取剂萃钨的功能注：N235－三烷基胺；N263－季胺盐。 在用有机胺时，先用无机酸（常用H2SO4）与有机相效果，使胺生成胺盐，例如用2～3mol∕L H2SO4效果，则：用H2SO4≥5mol∕L效果时，则：2、萃钨进程。先用无机酸（如H2SO4）将Na2WO4溶液酸化至pH＝2.5～3.0，钨以（HW6O21）5－、（H2W12O40）6－、（W12O39）6－等存在。当这些溶液与酸化后的叔胺触摸时，发作阴离子交流萃取反响。 关于叔胺萃钨（Ⅵ）的反响，在不同文献报导中有所不同，即萃合物中萃取剂与钨的摩尔比动摇于1∶3～1∶2之间。因而，有的作者提出了叔胺萃钨的通式，即在Na2WO4溶液pH＝1～3条件下，用体积比为：% Alamine336∶癸醇∶火油为7∶7∶86的有机相萃钨（Ⅵ）的通式为：依据Kim等的数据，在此pH值范围内，通式中钨的阴离子为（W12O40H2）6－、(W6O21H)5-（低钨浓度下）和（W12O40）8－。 当Na2WO4溶液中存在着硅、磷、砷和钼时，在溶液pH＝2.5～3.0的条件下，它们均与钨生成杂多酸阴离子被叔胺萃取，这样，不只玷污终究钨产品，并且还给萃取作业带来困难。例如杂多酸根（SiW12O40）4－、（PW12O40）3－、（AsW12O40）3－与叔胺生成的萃合物是密度大于1g∕cm3的黏性物质，当沉降到萃取器底部时会阻塞溢流口。因而，当有这些杂质时，先向料液中参加F－离子（以氟盐参加），以生成不被萃取的H2SiF6、HPF6等。 3、反萃进程。为了直接获得（NH4）2WO4溶液，工业上用（或含部分钨酸铵）反萃钨。关于不同的有机相萃合物组成，其反萃的反响别离如下：可见，虽然有机相中萃合物的组成不同，但都是1mol钨耗费2mol氮。所用的浓度一般为3～4mol∕L NH4OH，反萃终了的平衡水相应保持在pH＝8.5左右。 （二）工业实践 用叔胺萃钨的准则流程参见图1。图1  从粗Na2WO4溶液制取钨化合物准则流程图 叔胺萃钨工艺中各阶段的条件及目标见表2。 表2  叔胺萃钨工艺中各阶段的技能条件及目标阶段称号技能条件目标各物料组成萃取比较（o∕a）＝1，混合2～3min，温度25～40℃，3～5级逆流钨萃取率大于99%，萃余液中低于0.1g∕L WO3①有机相φ∕%：10叔胺＋10仲辛醇＋80火油，酸度（H2SO4）0.1～0.2mol∕L； ②Na2WO4料液：（WO3）90～100g∕L，pH＝2.5～3 ③萃取洗剂和反洗剂为纯水； ④酸化剂为（H2SO4）0.1～0.2mol∕L ⑤反萃剂为（NH4OH）3～4mol∕L萃洗比较（o∕a）＝4～5，混合2～3min，温度25～40℃，3～5级逆流洗出液中WO3含量低于0.5g∕L反萃取比较（o∕a）＝3（未计水相回流），混合10min以上，温度25～40℃，1级箱式回流反萃取率大于99%，反萃液中250～300g∕L WO3反洗比较（o∕a）＝4～5，混合2～3min，温度25～40℃，3～5级逆流洗出液中低于0.5g∕L WO3酸化比较（o∕a）＝5，混合2～3min，温度25～40℃，2～3级逆流    纳尔契斯克湿法冶金厂用萃取法处理白钨精矿苏镇压煮液的工艺条件、设备及成果如下。 工艺条件： 有机相φ∕%；20叔胺，20异辛醇，60火油； 料液组成／（g·L－1）；（WO3）45～55；（Mo）0.03～0.05；（SiO2）0.03～0.06；（F－）0.1；（NaCl）50～60。 设备。萃取和有机相的洗刷在带有分配器的脉冲填料塔中进行，反萃取在混合弄清器中进行。钛材脉冲塔直径1.6m，填料区高10m，有两个弄清区，脉冲频率50次∕min，振幅20min，塔总体积30m3，生产才能按两相总计为50m3／h。脉冲塔中的比较约为1。在塔上部用水洗刷，其比较（o∕a）为（5～10）∶1，从塔出来的富钨有机相流入第二个填料塔（不必脉冲）顶用稳定剂处理，塔直径为1.3m。反萃用的混合弄清器的混合室和弄清室别离为5m3和16m3。反萃后的有机相送至第三个填料塔（不必脉冲）水洗，塔直径为1.6m。 钨和其他成分在流程中的分配见表3。 表3  钨和其他成分在流程中的分配    （g∕L）美国联合碳化物公司用苏镇压煮所得的Na2WO4溶液为55～110g∕L WO3，2.1～4.5g∕L Mo，pH＝10.5～11.0。首要除掉钼。除钼后溶液含51. 8g∕L WO3，0.0012g／L Mo，0.75g∕L SiO2。有机相为5（V）%三癸胺－10（V）%十二醇－火油。在混合弄清器中3级逆流萃取。萃取比较O∕A为1，洗刷比较（O∕A）为 1∶0.75。然后用3mol∕L NH4OH反萃钨，比较（O∕A）为1∶（1～1.1）。将反萃液循环至（NH4）2WO4溶液中WO3浓度为225g∕L停止。这时反萃液中含0.4g／L SiO2以上。将溶液在55℃和2.7mol∕L NH4OH条件下弄清约1.5h，使SiO2沉积分出。萃取和反萃取均在50℃下进行。 中科院赵由才等曾研讨用伯胺及磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂别离钨酸钠或钼酸钠溶液中的砷、磷、硅杂质，获得较满足的成果，估量被萃取杂质以杂多酸方式进入有机相，有待展开更多的作业。 二、离子交流法转型 乌兹别克斯坦某厂使用活动床经过AH－80П树脂将经典法净化所得的Na2WO4溶液转型为（NH4）2WO4，其准则流程见图2。图2  用AH－80П将Na2WO4溶液转型的流程 —树脂运动道路；----各种溶液运动道路 1－吸附柱；2－洗刷柱；3－解吸柱；4－再生柱：5－交流后液贮槽； 6－中和槽；7－（NH4）2WO4液贮槽；8－中和槽；9－过滤器 Na2WO4溶液含125g∕L WO3；0.01～0.08g∕L Mo；≤0.05g∕L P、As；115～135g∕L NaCl＋Na2CO3；pH＝2.5～3.0。溶液中钨主要以偏钨酸根离子形状存在。溶液由吸附柱1底部进入，AH－80П树脂（Cl－型）由上部进入吸附柱悬浮在溶液中并缓慢下沉，两者相对运动并进行离子交流进程，树脂与溶液的流比为1∶（4.2～5.0），吸附柱处理才能为0.2～0.45m3／（m2·h）。从吸附柱底部卸出的树脂当密度到达1.36～1.40g／cm3，则阐明已饱满送往洗刷，当密度小于1.36g∕cm3，则回来吸附柱持续吸附。树脂在吸附柱内与溶液触摸时刻达8～12h，交流后液含WO3 0.02g∕L，WO3吸附率达99.95%。饱满WO3的树脂在洗刷柱2内用pH＝2的水洗去Na＋后。再进入解吸柱3用15%～25%的解吸。解吸液中高浓度部分送蒸腾结晶APT，低浓度部分回来解吸。解吸后的树脂经60～80g∕L HCl再生成Cl－型后，进行再吸附。 依据测定当溶液中WO3浓度为15～20g／L时，AH－80П的全改换容量达1g干树脂吸附1610mg WO3，比经典的人工白钨酸分化再溶的工艺WO3回收率可进步1.3%～1.5%，耗费下降65%～70%，CaCl2耗费下降100%；电能耗费下降30%～40%。 在生产条件下，当用HNO3系统，则树脂亦可用BП－14K型。 三、沉积人工白钨－酸分化法转型 其实质是将净化除杂后的Na2WO4溶液首要参加CaCl2使Na2WO4转化为CaWO4沉积，而Na＋留在溶液中，然后完成了Na＋与WO42－的别离，反响为：生成的CaWO4（又称人工白钨）再与HCl效果转化为H2WO4，H2WO4进而用NH4OH溶解得（NH4）2WO4溶液。

现在，从钨渣中提取战略物资钪多选用硫酸为溶剂。在其工艺过程中，产出很多含有硫酸锰、硫酸亚铁和硫酸的废液。该废液假如直接排放，不只严峻污染环境，并且糟蹋很多有价资源。硫酸锰用处广泛，可用作油漆、油墨和涂料的催干剂、有机组成的催化剂、饲料添加剂、农业锰肥，以及制备金属锰、二氧化锰、其他锰盐的质料。跟着工业的高速开展，对硫酸锰的需求量必定日益添加，质量必将日益进步。         一、实验部分 （一）实验质料 废液：含MnSO470.56g/L，H2SO4139.7g/L，FeSO4138.1 g/L。软锰矿：含Mn32.67%，Fe8.45%，Ca0.28%，Mg0.11%（均为质量分数），200目。菱锰矿：含Mn 20.18%，Fe2.89%，Ca4.65%．Mgl.82%，Al2.36%，Si11.63%（均为质量分数），100目。 （二）实验原理 首要，使用软锰矿中的二氧化锰将废液中的二价铁氧化成三价；继之使用菱锰矿中和废液中的硫酸，当PH大于2时，三价铁水解发生沉积，水解所发生的酸相同可以使用菱锰矿来中和；然后参加碳酸锰，水免除铝，一起进一步水免除铁，过滤获得首要含硫酸锰的滤液。有关化学反响式为：在水免除铁、铝后的滤液中参加硫化锰，除掉钴、镍、铜、锌、铅等重金属。其化学反响式为：  在除重金属后的滤液中参加新制备的水合二氧化锰，吸附除硅。然后，在除硅后的滤液中参加氟化锰，除掉钙、镁、稀土元素(RE)。其化学反响式为：（三）实验办法 在2000mL烧杯中，参加提钪废液，加热升温至85℃，拌和下按必定份额参加软锰矿，反响30min；然后，拌和下缓慢参加适量菱锰矿，保持反响温度为85℃，反响50min；接着，拌和下参加新制备的碳酸锰浆液调理PH为在5.0～5.5，水解沉积除铁、铝，煮沸15min，过滤。滤渣用30～40℃蒸馏水洗刷。将滤液加热升温至90℃，拌和下参加适量硫化锰浆液，持续煮沸60min，重金属生成硫化物沉积，静置，过滤除掉不溶物。在隙重金属后的滤液中，于室温下参加适量新制备的水合二氧化锰，吸附除硅，持续拌和30～40min，静置，过滤除掉不溶物。将除硅后的滤液加热煮沸，拌和下滴加适量氟化锰饱满溶液，持续拌和30min，钙、镁、稀土元素生成氟化物沉积，静置，过滤除掉不溶物。将已净化除杂质的滤液加热浓缩，分出硫酸锰结晶，趋热过滤，用适量的近饱满的纯硫酸锰热溶液洗刷结晶，最终于120℃枯燥2h获得高纯硫酸锰。         二、成果与评论 （一）反响温度对锰浸出率的影响 保持废液、软锰矿、菱锰矿用量及反响时间不变，仅改动反响温度。反响结束，用3mol/L调理PH为5.5～6.0，煮沸，抽滤并洗刷。测定滤液中锰的含量，核算锰浸出率。反响温度的改动对锰矿中锰浸出作用的影响，见图1。从图1可以看出，跟着温度的升高，锰的浸出率增大，当温度高于353K，即80℃时，锰的浸出率增幅很小。可挑选反响温度为358K，即85℃。  图1 反响温度对锰浸出率的影响 （二）菱锰矿用量对锰浸出率的影响 保持废液和软锰矿用量、反响时间及反响温度不变，仅改动菱锰矿用量。反响结束，用3mol/L调理PH为5.5～6.0，煮 沸，抽滤并洗刷。测定滤液中锰的含量，核算锰浸出率，成果见图2。 图2 菱锰矿用量对锰浸出率的影响从图2可以看出，跟着菱锰矿用量的添加，锰的浸出率减小。归纳考虑锰的浸出率和废液中硫酸的使用率，挑选菱锰矿用量为220～230g/L较为合理，此刻菱锰矿中和反响的终究PH约为3.5。 （三）菱锰矿反响时间对锰浸出率的影响 保持废液、软锰矿、菱锰矿用量、反响温度及软锰矿的反响时间不变，仅改动菱锰矿的反响时间。反响结束，用3mol/L调理PH为5.5～6.0，煮沸，抽滤并洗刷。测定滤液中锰的含量，核算锰浸出率。菱锰矿反响时间对锰浸出作用的影响见图3。 图3 菱锰矿反响时间对锰浸出率的影响  从图3中可以看出，跟着菱锰矿反响时间的添加，锰的浸出率增大，当菱锰矿的反响时间大于40min后，锰的浸出率增幅不大。可挑选菱锰矿的反响时间为50min。 （四）硫酸锰溶液的净化 通过碳酸锰中和水解法除铁和铝；硫化锰法除重金属；水合二氧化锰吸附法除硅；氟化锰法除钙、镁和稀土元素。使用锰盐除杂质，不会带入阳离子杂质；结晶时也不会分出复盐如硫酸锰铵等。        2.5 高纯硫酸锰的质量指标 将已净化除杂质的滤液加热浓缩，分出硫酸锰结晶，趋热过滤，用近饱满的纯硫酸锰热溶液洗刷，最终枯燥获得高纯硫酸锰。在结晶母液中，参加碳酸氢铵制备碳酸锰；参加硫化铵制备硫化锰；参加过氧化氢和制备水合二氧化锰。将碳酸锰溶于浓制备氟化锰。 三、定论 使用软锰矿氧化废液中的二价铁；使用菱锰矿中和废液中的硫酸；再通过碳酸锰中和水解法除铁、铝；硫化锰法除掉钴、镍、铜、锌、铅等重属；水合二氧化锰吸附法除硅；氟化锰法除掉钙、镁、稀土元素；最终，浓缩结晶，过滤洗刷和枯燥，获得高纯硫酸锰。本实验除杂质办法可以获得令人满意的除杂作用，硫酸锰的质量指标优于国标一级品质量要求，锰的收率可达90%左右。本工艺充分使用了钨渣提钪废液中的有价资源，一起消除了污染。

钨条包括钨棒，钨钢棒，烧结钨棒，主要是用来锻造成材料的成分，刀具和弹头，灯泡钨丝，电接触点和热导体，曲轴和气缸钨丝桶，耐热钢的各种成分。掺杂的钨条用于生产灯丝或电子管灯丝，这就保证具有显著的抗高温。纯钨是一种从地上开采的天然金属。在原始形式 下，纯钨是很脆的。简介钨是世界上少有的一种有色矿产品，年产量很低，用途非常广泛，主要用于铸造配料用原料。钨来源于一种白色砂型矿体，矿线特别微小，经过采掘、研磨、水重选、提炼等多道工艺，得到品位达到95%以上的钨矿粉，再经过高温电炉提炼成型生产出的成品才是钨条。钨的熔点：3500℃。钨矿主要分布在中国和俄罗斯，中国现在是世界上最大的钨出口国。通常钨条的纯度都应在99.95%以上，而且必须出具权威机构的检验分析测试报告，例如：国家有色金属及电子材料分析测试中心分析测试报告。分类铸造碳化钨、 碳化钨粉、钨粉、氧化钨、合成白钨、钨丝、钨钼合金丝、钨绞丝、杜美丝、钨铼合金丝、钨铈电极、钨板、钼基钨极、掺杂钨条、钨条、钨杆、钨加热子。优点淬火和回火后硬度高；耐磨性好；高温下工作性能好。用途1、加工用车刀刀头、照明器材用钨丝及各种导热体2、制造高级汽车的曲轴、缸筒的配料，铸造各种耐热钢材的配料3、广泛用于枪支、火炮、火箭、卫星、飞机、舰船的制造 钨资源分布我国是产钨大国，钨资源储量520万吨，为国外30个产钨国家总储量（130万吨）的3倍多，产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位，其中湖南、江西两省的钨资源储量占全国的55．48%。湖南以白钨为主，江西以黑钨为主，其黑钨资源占全国黑钨资源总量的42．40%。我国的钨矿大体上分布于我国南岭山地两侧的广东东部沿海一带，尤其是以江西的南部为最多，储量约占全世界的二分之一以上。此外，江西的大余、湖南的汝城、安化、临武、资兴、荼陵等地；以及广西和云南、四川、福建等省也有钨矿资源。国外钨矿的主要产地是加拿大和美国。 

关于黑钨、锡石细泥的捕收剂,国内外已研讨过不少,众所周知的有脂肪酸(皂),烷基硫酸钠,经肪酸(皂),乙烯麟酸,烷基麟酸,烃基肿酸,美狄兰,磺丁二酞胺酸等。实践证明混合肿酸是黑钨、锡石矿泥杰出的捕收剂,目前我国正在运用。本文介绍了苄基胂酸组成原理,经过组成条件实验,找出组成苄其(?)酸最好的条件是:苄氯与的克分子比为0.9∶1,反响温度80℃,反响时间为4.5小时。在小型实验的基础上进行了工业实验,工业实验结果表明,用这种办法出产苄基胂酸是可行的。

钨一种 金属 元素。原子序数74。钢灰色或银白色,硬度高,熔点高,常温下不受空气侵蚀;主要用途是制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具,也用于光学仪器,化学仪器方面 tungsten;wolfram——元素符号W钨是属于 有色金属 ，也是重要的战略 金属 ，钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔．威廉．舍耶尔发现白钨矿，并提取出新的元素酸－钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的 金属 ，熔点极高，硬度很大。钨的性质：钨是稀有高熔点 金属 ，属于元素周期表中第六周期（第二长周期）的VIB族。钨是一种银白色 金属 ，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定，常温时不跟空气和水反应，不加热时，任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用，当温度升至80°—100°C 时，上述各种酸中，除氢氟酸外，其它的酸对钨发生微弱作用。常温下，钨可以迅速溶解于氢氟酸和浓硝酸的混合酸中，但在碱溶液中不起作用。有空气存在的条件下，熔融碱可以把钨氧化成钨酸盐，在有氧化剂（NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2）存在的情况下，生成钨酸盐的反应更猛烈。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合，但不与氢化合。钨的用途：　　目前世界上开采出的钨矿，约５０%用于优质钢的冶炼，约３５%用于生产硬质钢，约１０%用于制钨丝，约５％其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削 金属 的刀片、钻头、超硬模具、拉丝模等等，钨的用途十分广泛，涉及矿山、冶金、机械、建筑、交通、电子、化工、轻工、纺织、军工、航天、科技、各个工业领域。 　　18世纪50年代，化学家曾发现钨对钢性质的影响。然而，钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。 　　1900年在巴黎世界博览会上，首次展出了高速钢。因此，钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了 金属 切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。 　　1900年，俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法，采用压力加工的工艺方法之后，钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。 　　1927——1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金，这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢，在现代技术中得到了广泛的使用。 钨以纯 金属 状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中，合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。钨的种类： 主要的钨矿有十几种，我国主要有两种；黑钨矿（钨锰铁矿）和白钨矿（钨酸钙矿）。 　　1．黑钨矿(FeMn)WO4。颜色有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等颜色。半 金属 光泽、 金属 光泽及树脂光泽。通常为叶片状、弯曲  钨锑矿山片状、粒状和致密状；也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体，常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。硬度5－5.5，比重7.1－7.5。参差状断口。性脆，有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制造钨酸盐类的主要原料。 　　2．白钨矿CaWO4。颜色为灰白色，也有黄褐、绿和淡红色等。油脂光泽。它属正方晶系，形成双锥状的假八面体或板状晶体，晶面有时可见斜条纹，其中插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、肾状、粒状和致密块状。硬度4.5－5；比重5.9－6.2。性脆，贝壳状或参差状断口。受荧光灯照射时，白钨矿可发出美丽的浅蓝色荧光。白钨矿产于我国江西大余、湖南汝城、安化、临武、云南文山等地。多成砂矿，以上钨矿物可用重选（摇床、跳汰等）、浮选、溜槽、淘重砂法等方法得到黑钨精矿或白钨精矿。更多有关钨请详见于上海 有色 网

钨　　钨是常用的难熔金属，密度19.35，熔点3410°C，沸点5660°C。钨的硬度大、密度高、高温强度好。常温下钨在空气中是安稳的，400℃开端失去光泽，表面构成蓝黑色细密的三氧化钨保护膜。740℃时三氧化钨由三斜晶系转变为四方晶系，保护膜被损坏。在高于600℃的水蒸气中钨氧化为二氧化钨。钨在常温下不易被酸、碱溶液和腐蚀，但溶解于浓硝酸和的混合酸。钨能被氧化性熔盐如等敏捷腐蚀。　　钨在地壳中的均匀含量为1.3×10-6，在花岗岩中含量均匀为1.5×10-6。钨在自然界首要呈六价阳离子，其离子半径小，电价高，具有强极化才能，易构成络阴离子，因而钨首要以络阴离子方式［WO4］2-，与Fe2+、Mn2+、Ca2+等阳离子结合构成黑钨矿或白钨矿。钨的重要矿藏均为钨酸盐，现在在地壳中仅发现有20余种钨矿藏和含钨矿藏，即黑钨矿族：钨锰矿、钨铁矿、黑钨矿；白钨矿族：白钨矿(钙钨矿)、钼白钨矿、铜白钨矿；钨华类矿藏：钨华、水钨华、高铁钨华、钇钨华、铜钨华、水钨铝矿；不常见的钨矿藏：钨铅矿、斜钨铅矿、钼钨铅矿、钨锌矿、钨铋矿、锑钨烧绿石、钛钇钍矿(含钨)、硫钨矿等。其间具有挖掘经济价值的只要黑钨矿(Fe、Mn)WO4和白钨矿（CaWO4）。　　钨及其合金是现代工业、国防及高新技术使用中的极为重要的功用材料之一，广泛使用于航天、原子能、船只、汽车工业、电气工业、电子工业、化学工业等许多范畴。钨大部分用于出产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴组成的耐热耐磨合金用于制造刀具、燃气轮机叶片和焚烧管等。钨可与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用作电触摸点材料。高密度的钨镍铜合金用作防辐射的防护屏。金属钨的丝、棒、片等用于制造电灯泡、电子管的部件和电弧焊的电极。　　我国钨矿资源丰厚，储量居世界第一位，全国已探明钨矿储量散布在21个省、自治区，其间保有储量在20万吨以上的有8个省区，依次为湖南、江西、河南、广西、福建、广东、甘肃、云南，这8个省区钨的储量占全国保有储量的91.7%。我国钨矿资源有以下特色：　　 （1）储量非常丰厚，散布高度会集。我国已累计探明钨储量达600多万吨，并且还有很大的找矿潜力，资源远景甚为可观。钨矿储量首要会集散布于湖南、江西、河南、福建、广西、广东等6省区，算计占全国钨储量的83.4%。　　 （2）矿床类型较全，成矿作用多样。现在，除现代热泉堆积矿床和含钨卤水-蒸腾岩矿床外，简直世界上一切已知钨矿床成因类型在我国均有发现。按成矿温度，有汽化高温至低温的热液矿床；按成矿藏质来历，有层源的层控钨矿床与来自岩源的岩控钨矿床以及多源复合矿床；按矿床产状形状类型，有各种方式的脉型、整合于堆积缔造的层型、沿花岗岩体与碳酸盐质围岩触摸带产出的不规则带型(夕卡岩)、沿成矿花岗岩产状形状产出的细脉-浸染岩体型等矿床；按矿藏元素组合，有W-(Sn、Bi、Mo)、W-Be、W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta、W-Au-Sb、W-Li、W-Cu-Fe、W-REE等矿床。因为我国钨矿成矿作用多样又遍及替换出现，因而不只构成杂乱多样的矿床类型，并且常在同一矿田或矿床中，出现多型矿床(矿体)共生的特色。　　 （3）矿床伴生组分多，归纳利用价值大。我国许多钨矿床伴共生有利组分多达30多种。首要有锡、钼、铋、铜、铅、锌、金、银等；其次为硫、铍、锂、铌、钽、稀土、镉、铟、镓、钪、铼、砷、萤石等。在采选冶过程中归纳收回这些有利组分，不只是合理开发利用好矿产资源，也是进步矿山挖掘经济效益的重要途径。　　 （4）伴生在其他矿床中的钨储量可观。全国伴生钨储量约占总储量的25%，大部分随主矿产开发而归纳收回。如云南个旧锡矿，湖北大冶有色金属公司所属铜矿山(如大冶龙角山、铜录山、封山洞等)，江西铜业公司所属的铜矿山(如永平铜矿、东乡铜矿、德兴铜矿等)以及一些钼矿山等，在选矿过程中均已归纳收回钨精矿，成为矿山的精矿产品之一。　　 （5）富矿少，贫矿多，档次低。在保有储量中，钨档次(WO3)大于0.5%的仅占20%(首要是石英脉型黑钨矿)；而在白钨矿的工业储量中，档次大于0.5%的仅占2%左右。与国外比较，我国白钨矿质量处于下风，而黑钨矿档次高、矿床大、易采易选处于优势。　　（6）开发利用以黑钨矿为主，白钨矿次之。黑钨矿是我国长期以来的挖掘目标，但储量组成却是白钨矿居多，黑钨矿较少。白钨矿尽管储量多，但富矿少，档次低，难选矿石多，仅占钨矿产量的10%左右；而黑钨矿尽管储量比白钨矿少，但富矿多，且易采易选，占钨矿产量的90%以上。现在，许多钨矿山因为采选矿石档次低，采选本钱高，因而导致矿山经济效益差

什么是银钨？银和钨无论在液态还是固态都不能互溶。制备银钨合金只能采用粉末冶金法做成烧结材料，也可以用挤压法。材料的特点是硬度高，抗电弧侵蚀、抗黏着和抗熔焊的能力强。用粉末冶金法制造。大于60%钨的合金多采用浸透法生产。用作低压功率开关、起重用开关，火车头用开关、大电流开关的预接点，以及重负荷的继电器、空气断路器等。加钴可改善银对钨的润湿性，降低接触电阻。银钨的应用：广泛应用于耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料，做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等 行业 。银钨技术参数：产品名称 符号 银 杂质 钨 密度g/cm3 电导IACS% 硬度HB≥ 抗弯强度 　　银钨30 AgW30 70±1.5 0.5 余量 11. 75 75 75 　　银钨40 AgW40 60±1.5 0.5 余量 12.4 66 85 　　银钨50 AgW50 50±2.0 0.5 余量 13.15 57 105 　　银钨55 AgW55 45±2.0 0.5 余量 13.55 54 115 　　银钨60 AgW60 40±2.0 0.5 余量 14 51 125 　　银钨65 AgW65 35±2.0 0.5 余量 14.5 48 135 　　银钨70 AgW70 30±2.0 0.5 余量 14.9 45 150 657 　　银钨75 AgW75 25±2.0 0.5 余量 15.4 41 165 686 　　银钨80 AgW80 20±2.0 0.5 余量 16.1 37 180 726银钨合金综合了银和钨优点，高熔点、高比重、易切削、高导电、耐磨耐损、抗熔焊、抗氧化等；是电极中的极品，可以做出一般加工设备及刀具很难加工出的高光洁度的电极；用银钨电极比普通的电极更能达到最佳光洁度的效果，从而使模具达到非常高的精度。特性：断弧性能好　导电导热好热膨胀小　  高温不软化●电阻焊电极：综合了钨和铜的优点，耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好，易于切削加工，并具有发汗泠却等特性，由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特点，经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。●电火花电极：针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时，普通电极损耗大，速度慢．而钨铜高的电腐蚀速度，低的损耗率，精确的电极形状，优良的加工性能，能保证被加工件的精确度大大提高．●高压放电管电极：高压真空放电管在工作时，触头材料会在零点几秒的时间内温度升高几千摄氏度．而钨铜的抗烧蚀性能、高韧性，良好的导电、导热性能给放电管稳定的工作提供必要的条件。●电子封装材料：既有钨的低膨胀特性，又具有铜的高导热特性，其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变，从而给材料的使用提供了便利更多有关银钨请详见于上海 有色 网