白钨矿(Scheelite)(又称钨酸钙矿)
2019-01-21 10:39:06
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。
钨的应用及市场
2019-03-05 09:04:34
一、钨的使用 钨是银白色金属,熔点高达3 400℃;钨的硬度大、密度高、高温强度好。钨首要用于出产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴组成耐热耐磨合金用于制造刀具、金属表层硬化材料、燃气拉机叶片。钨与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用于电触摸材料。高密度的钨镍铜合金用作防辐射的防护屏,钨丝、钨棒、钨片用于制造电灯泡、电子管的部件和电弧焊的电极。钨的一些化合物可作荧光剂、颜料、染料等。钨及其合金广泛用于电子、电光源、航天以及兵器(火箭喷管、芯)。见表1。 我国钨的消费结构如下。 1980-1985年期间,炼钢用钨占61%,硬质合金占28%,化学制品占9%,钨材占2%。1986-1991年期间,炼钢用钨占48%,硬质合金占40%,化学制品占8%,钨材占4%。1991-1995年期间,炼钢用钨占36%,硬质合金占50%,化学制品占9%,钨材占5%。从发展趋势看,炼钢用钨呈下降趋势,硬质合金用钨呈上升趋势,化学制品和钨材用钨改变较小。 二、钨的商场 美国、日本、西欧是国际钨的首要消费国,算计占国际总消费量的60%-65%,但这些国家钨精矿产量只能满意需求量的12%一15%,大多靠进口满意需要,因此也是最重要的钨进口国,我国是国际上最大的钨直销国,这些国家也是我国钨的最大商场。见表2和表3。 现在我国已由单一出口钨精矿转向多种产品出口,包含钨铁、硬质合金、氧化钨、钨基合金、钨材、钨丝及钨的精密产品。现在我国从事钨湿法冶炼的工厂已达150多家,年产仲钨酸铵(APT)才能已达6万吨,年产值约3万吨,国内消费近1万吨外,其他供出口。我国最大的仲钨酸铵出产厂商是厦门钨品厂。
硫化矿酸浸的工业应用高温氧化酸浸
2019-03-06 09:01:40
一、高温氧化酸浸
高温氧化酸浸是指温度在200 — 230℃,压力在4~6 MPa条件下进行浸取。此刻硫化矿的硫都氧化为硫酸根,黄铜矿的总浸取反响能够写作:
2CuFeS2+H2SO4+8.5O2 ==== 2CuSO4+Fe2(SO4)3+H2O
共生的黄铁矿在这样的浸取条件下也被浸出,在酸度较低时,高铁离子水解生成赤铁矿,发生硫酸,如下式:
Fe2(SO4)3+3H2O ==== Fe2O3+3H2SO4
按此反响计量比核算,氧化每公斤硫需氧气2.12kg。如一种精矿含Cu 26%、Fe 31.3% 、S36%,则溶出每公斤铜需氧气2.93kg。在不同温度和pH值及氧化条件下,铁还能够沉积为针铁矿FeOOH,酸型黄铁矾(H3O)Fe3(SO4)2(OH)6以及碱式硫酸铁Fe (OH)SO4。可是因为这些沉积组成不一样,发生的硫酸量也不同。如生成(H3O)Fe3(SO4)2(OH)6的反响为:
3Fe2(SO4)3+14H2O ==== 2(H3O)Fe3(SO4)2(OH)6+5H2SO4
每摩尔Fe3+水解发生的酸(H+)仅为5/3mol,而生成赤铁矿时,每摩尔Fe3+水解发生的酸(H+)为3mol。
铁沉积的稳定性影响到浸取渣排放的安全间题,以赤铁矿的稳定性最好,不会进一步水解释出酸,遇石灰不反响。碱式硫酸铁等与石灰反响,铁离子进一步水解。因而不管生成碱式硫酸铁或许酸型的黄铁矾(H3O) Fe3(SO4)2(OH)6,当从渣中化提金时,石灰耗费量往往很大。
二、黄铜矿和混合矿的酸
加拿大谢尔特•高登(Sherritt Gordon)在1954年成功将加压浸应用于镍黄铁矿浸取的一同,也进行了许多酸浸研讨。他们研讨过一种混合的镍黄铁矿—黄铜矿—磁黄铁矿的浸取,成分为:Ni 10%、Cu5% 、Fe 30%、S 30%。当温度在210℃和氧分压700kPa时,镍和铜的浸取率可到达99%。
20世纪90年代,科明科(Cominco)工程服务公司、佩莱•瑟侗(Placer Dome)公司、通用黄金资源公司 (General Gold Resources) 等试验过高温浸取黄铜矿的工艺。如试验研讨了斑岩铜矿、黄铜矿、黄铜矿—斑铜矿混合矿(含Cu 41.4%、Fe 22.2%、S 28.0%)等的浸取,在200~210℃,2MPa氧分压下,60 min,铜浸取率都在99%左右。浸出液含铜36~78g/L、硫酸40~31 g/L、铁小于lg/L。
三、高杂质含黄铜精矿的酸浸
在高温氧化酸浸时,砷、锑、秘等金属与铁一同沉积。在高温酸浸一种黑黝铜矿为主的精矿时,样品成分为:Cu 26.5%、Sb 13.2%、 As 6.8%、Fe 2.0%、Zn 2.9%、S 19.4% 、Ag 0.27%,事前参加硫酸亚铁,使Fe/(As+Sb)=1.5/1(mol )。在220℃和600kPa的氧分压下,铜和锌的浸取率别离到达95.4%和95.0%。渣用氯化物溶液浸取银,浸出率到达95.4%。
除了生成铁
Fe2(SO4)3+2H3AsO4 ==== 2FeAsO4+3H2SO4
铁离子和根还生成碱式盐
2Fe2(SO4)3+2H3AsO4+(2+n)H2O ==== 2Fe2(AsO4)(SO4)OH·nH2O+4H2SO4
常见的含砷、锑铜矿除了黑黝铜矿(Cu12Sb4S13),还有硫砷铜矿(Cu3AsS4)、砷黝铜矿(Cu12As4S13)。高压浸取一种含(%):Cu 22.6、Sb 0.5、As 8.6、Fe 18.0、S 35.4、Ag 61g/t、Au 844g/t的精矿。在200℃经3h浸取或220℃下浸取1h,硫的氧化率到达99%,简直悉数的锑及多于94%的砷沉积到渣中。铜的浸取率在95%~98%,是因为溶解的铜又生成了一种含有Fe-Cu-As-S-O的沉积。进步浸取温度,生成的不稳定硫酸盐沉积量增大,在化时耗费更多的石灰。220℃的渣化浸金时耗费石灰达130kg/t,而200℃的浸取渣仅耗费50kg/t。金的化回收率在87%~96%之间。银的回收率很低,是因为构成银的黄铁矾盐的原因。
四、孔科拉流程
孔科拉矿石的首要铜矿藏是辉铜矿、斑铜矿,其次才是黄铜矿。因而它的精矿的特色是:高铜,低硫,低铁和高硅,而且含有钴矿藏,所以在熔炼时有必要配人黄铁矿和石灰。可是,这些特色使它十分合适选用加压浸取。孔科拉深部矿样中斑铜矿占铜矿藏的22%、辉铜矿18%、黄铜矿11%、铜蓝5%,首要脉石是钾长石(19%)、石英石(8%)和云母。钴首要以硫铜钴矿与铜矿藏共存。
南非的盎格鲁·阿美利加研讨室(AAC)受托付就孔科拉矿的冶炼,并结合恩昌加的难冶矿的使用,提出了一个酸的供需坚持平衡的联合湿法流程,流程图见图1。图1 孔科拉工程的流程
AAC的试验总共取了6个不同的钦可拉难冶矿样,其间一种典型的成分和孔科拉精矿样品一同列于表1。在进行了充沛的小试验之后,依照上述流程图进行接连的中间工厂试验,规划为4kg/h精矿和2kg/h难冶矿。氧化剂为纯氧。硫化矿加压浸取和难冶矿的两段常压浸出条件均见表2。
表1 孔科拉精矿和钦可拉难冶矿典型成分成分%CuCoFeAlMgCaMnNiSiZnCO3S孔科拉精矿41.440.46.513.010.880.350.0210.222约15难冶矿1.030.060.945.263.480.580.1429.70.022.48表2 孔科拉流程中试浸取条件矿藏工序温度/℃停留时间/h总压/kPa氧分压/kPa硫化矿分化碳酸盐6532300700加压浸取2001难冶矿一段常压302二段常压656
图2是浸取进程到达稳态时,各个取样点的铜、铁、钻和游离酸的均匀浓度散布。取样点1、2为碳酸盐分化前后的成分,当参加酸后,铜和铁都有显着的溶出,游离酸升至49g/L.取样点3至8别离是高压釜6个室的样品,因为样品是从200℃的釜中放出的,取样时有很多蒸汽蒸发,釜中溶液的浓度约为图中浓度乘以0.8后的数值。9是取自减压槽的样品。图2 孔科拉流程浸取进程中各首要成分的浓度散布这些结果标明,在釜中浸出的铁很快氧化、水解,然后沉积。沉积包含赤铁矿和铁的碱式硫酸盐。酸首要耗费于铜和钴的浸出反响,固体样品的分析标明,铜约在40mim时已浸出结束,而钴浸取则需求60min才干完结。铜矿藏的浸出次序为:斑铜矿>辉铜矿>铜蓝>黄铜矿。
有色金属
2019-05-27 10:11:36
金属品种繁复,一般把金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属包含铁、锰、铬及它们的合金。除铁、锰、铬以外的八十三种金属都叫做有色金属。有色金属的分类,各个国家并不彻底一致。大致 上按其比重、多少钱、在地壳中的储量及散布状况、被 人们发现和运用的迟早等分为五大类1)轻有色金 属;2)重有色金属;3)稀有金属;4)贵金属;5) 半金属。
硫化矿酸浸的工业应用中温氧化酸浸
2019-02-28 11:46:07
中温浸取大致在150~170℃,往往在开端阶段浸取速度比较快。可是跟着构成的单质硫量的增加,反响速度逐步下降。硫的熔点因结晶状况不同而异,斜方硫熔点385.8K。386.4K时斜方硫转化为单斜硫,熔点变为392K。尽管进步反响温度有利于硫化矿的浸取,可是实践中的经历标明,发生单质硫的最好温度规划是155~160℃。高于这个温度规划,液态硫的黏度随温度升高而显着增加,并且开端氧化为硫酸根。
前期的研讨把浸取温度都局限于110-115℃,也即低于硫的熔点,为的是避免熔融硫包裹未浸取的颗粒。因为液态硫非常易于滋润硫化矿,特别是硫化铜矿的表面,导致包覆或聚会。多年来现已发现许多化合物能够作为表面活性剂或分散剂,用于削减液态硫对硫化矿的滋润,然后削减硫对硫化矿包覆或聚会。其间用得最多的是木质素磺酸钠,还有邻二胺(OPD)和加拿大魁北克省的一种树皮和碎木材的提取物(商品名Quebracho)。浸取液中参加少数氯化物也能够非常有用地到达上述意图,在这个发现的基础上,开发了好几个流程。近来加拿大的迪那泰克(Dynatec )公司的研讨人员发现,无论是在浸取黄铜矿或许闪锌矿时,运用少数煤粉也能够非常有用地削减硫和硫化矿的聚会。
在中温酸浸的开发研讨方面,早在20世纪70年代其时苏联的研讨人员就发现,浸取温度在硫的熔点之上,加人少数氯化物能够强化镍铁磁黄铁矿的浸取,发生的硫不会阻挠硫化矿的进一步浸取。诺兰达(Noranda)矿业公司开发了一个浸取黄铜矿的流程,浸取温度在130~145℃。
近十多年中温浸取黄铜矿很受重视,人们在战胜产品单质硫对浸取反响的影响的研讨中,更重视从工业使用和工程方面寻觅解决方法。
在黄铜矿浸取时,浸取大部分铜的速度都非常快,只要大约10%~20%的铜需求比较长的浸取时刻。为了缩短在高压釜中的停留时刻,采纳两段收回铜,榜首段在较短的时刻内浸取85%~90%的铜。然后从渣中浮选收回未反响的铜精矿,枯燥后,熔融过滤,别离硫。余下的铜精矿再经磨矿后,回来浸取。尽管这种铜精矿是归于难浸的部分,并且仍含有许多单质硫,可是它们的浸取速度并不比质料铜精矿慢。而回来的单质硫在浸取过程中并不被显着氧化。因此,经过两次浸取,铜的总浸取率彻底能够到达98%~99%。在浮选时,大部分金进入硫化矿精矿。近来研讨标明,留在浮选尾矿中的金能够经过直接化收回,并且耗并不大。
关于含黄铁矿很高的低档次精矿,将黄铁矿悉数氧化是不合理的。迪那泰克采纳的方法是细磨矿石,稍稍延伸浸取时刻,使铜尽量浸出,但黄铁矿并不彻底氧化。金的收回率则决定于它的赋存状况以及在浮选时的散布。银或许生成银的铁矾盐,在银的含量较高时,必须用石灰在90℃左右分化铁矾盐,使银从其间释放出来才有或许收回。
一、迪那泰克增加煤粉的新工艺
在加压浸取方面富有经历的迪那泰克(Dynatec)公司在浸取锌精矿时,参加表面活性剂阻挠硫和硫化矿的包覆、聚会,并不非常收效。主要是因为表面活性剂在具有氧化性的酸溶液中分化。在很多的实验中发现,煤粉是最安稳和廉价的增加剂。不但在锌精矿浸取时如此,在铜精矿浸取时也相同有用,能够到达工业使用所需的浸取速度和较高的单质硫的产率。以含碳较低的煤为好,因为含碳高的煤是由芳烃化合物组成,而低碳的是烷烃化合物。实验结果标明,宜挑选碳含量25%~55%,主要是烷烃的煤。磨细到60μm。能够预先磨,也能够与矿粉一同磨。加人量与煤粉的成分和性质有关,在3~50kg/t矿石之间,一般在10kg/t左右。在浸取过程中煤粉的分化率不超越50%。
二、中温酸浸的CESL流程
1990年代,科明科(Cominco)工程效劳有限公司提出一种称作CESL的流程(CESL是该公司全称号缩写),选用二级浸取,处理目标包含低黄铁矿的黄铜矿和黄铜矿-斑铜矿混合矿。榜首级在150℃下用稀硫酸加少数加压氧化浸取,浸取液含有氯离子浓度约12g/L、15~20g/LCu2+ ,Cu2+是直接氧化剂。操控参加的酸量,使终究的pH值为2.3~3.5,铜转化为碱式硫酸铜。第二级常压浸取,浸取温度40℃,保持pH值为1.5~2,使碱式硫酸铜溶解,尽量削减铁进入溶液。因为反响是放热的,因此两段反响均不需加热。两段的浸取时刻均约1h。榜首段浸取时,铁转化为赤铁矿,90%的硫转化为单质硫,少数为硫酸根。一段浸出液萃取、蒸腾后,回来一段浸取,二段浸出液萃取别离铜,反萃后电积。流程如图1所示。全流程铜的收回率到达99%左右。萃取1和萃取2与萃取3有机相兼并,一同经洗刷反萃。图1 CESL酸浸萃取流程
(图中虚线为有机相走向)
CESL流程还在不断改进,以习惯不同的质料,因此流程图也屡次改变。据估量,生产能力20万t的CESL流程的工厂的出资为2.25亿美元,为同规划火法厂的一半。生产成本估量在176~286美元/t电解铜。
苄基胂酸浮选黑钨和锡石细泥
2019-02-27 08:59:29
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。
钨铜合金的性能
2019-05-27 10:11:36
钨铜合金 英文名称tungstencopper alloy 功能 钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金办法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和必定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸腾,很多吸收热量,下降材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。 应用范围 钨铜合金有较广泛的应用范围,主要是用来制作抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电制作的电极、高温模具以及其他要求导电导热功能和高温运用的场合。
钢铜合金双金属滑动轴承制造技术情况分析
2019-05-27 10:11:36
滑动轴承是用来支撑轴并接受轴上载荷的零件,一般是由耐磨材料制成。金属滑动轴承,其结构有单一金属的,两层以上复合多层金属的轴承,具有结构简略,体积小;制作便利、成本低;噪音低、作业平稳;承载力大;能习惯各种不同的作业介质和环境条件,它在与公民的日子、加工和科研作业有着密切关系的各种运动组织中运用极为遍及,因此滑动轴承的用途和数量巨大。滑动轴承在运用上,按其所能接受的载荷方向及种类可分为 (1)双金属径向滑动轴承; (2)双金属径向加止推一体滑动轴承; (3)双金属轴向止推滑动轴承; (4)双金属特种形状的滑动轴承; (5)双金属固体光滑滑动轴承等五大类。 1.现有烧结双金属滑动轴承的制作技能简介 钢—铜金属复合轴瓦材料、轴套、止推轴承环、止推轴套的制作,现在,在国内、包含国外公司在我国树立的独资与合资公司,这些产品都是以粉末烧结法制作为主,选用粉末烧结法,先制作出金属复合轴承材料,有板块的条料和卷带材料,不管是选用那种材材料,要做成上述轴承零件,都需求对金属复合轴承材料依据不同的轴承产品,进行专门的各种切削深制作来完结如轴瓦、轴套、止推轴承环、止推轴套等产品制作的全过程。这种传统的材料去除制作办法,不只材料利用率低(40~65%不等),还费裁切制作的设备和工装模具、人力。费工、费料、费设备,这显然是传统毛坯成形技能带来的坏处,与当今的节材、节能、树立金属节省型社会的方针要求极不相容。 2.自主百科产权的少无切削的钢—铜合金烧结双金属滑动轴承 为了节省贵重的铜资源,咱们从1986年起,试用烧结—摆辗技术,制作出了业界第一个近净形成型的金属复合材料轴承零件(双金属止推轴承盘,以钢材代替了原零件98%以上的铜合金),这项技能于1988年以“减摩轴承复合材料的加工技术办法”,笔者申请了我国发明专利,该项目1991年被列为国家级火炬计划项目[1],北京市严重科技成果推行项目[2]。 又经过了二十余年的尽力选用烧结—摆辗法,完结了对烧结双金属滑动轴承各个种类制作技能的全面改造,到到2012年,全面实现了从材料到双金属滑动轴承的少无切削制作。 自主百科产权的少无切削烧结双金属滑动轴承系列产品有 (1)双金属径向滑动轴承;(全体轴瓦、轴套近形材、净形零件) (2)双金属止推滑动轴承;(止推轴承盘、环、片近净形零件) (3)双金属径向加止推一体滑动轴承;(整圆翻边止推轴套近净形零件) (4)双金属特种形状滑动轴承;(凹凸V型、半圆凹球形、不规则形、尺度超大型) (5)双金属固体光滑滑动轴承(无油自光滑型)等五大种类。 3.近净成形技能 近净成形技能即近终成形(NearNetShape)少切削、精细成形技能,是指零件成形后,仅需少数制作或不再制作,就可用作机械构零件直接装机运用的成形技能。咱们选用近净成形技能 (1)创始了烧结金属复合轴承材料及产品制作的一种新模式。在机械通用零部件制作业中,完毕了我国在这项制作范畴上几十年一贯制的仿照前史。 (2)填补了钢—铜合金烧结双金属滑动轴承产品近净成形(NearNetShape)制作空缺。 (3)社会经济技能效益明显 1)产品材料利用率都达到了近百分之百,很多节省了铜合金材料和钢板、钢带等有色和黑色金属材料资源。 2)制作的首要设备2台套,省机床、省人工、占地面积小,免去了对材料的很多裁切及其它切削制作,加工效率高,完结零件材料或零件的均匀工时是2~7秒/件。 3)处理了一些专项产品——如超厚钢背、异形、及超大尺度双金属轴承零件材料、零件的工业性大批量制作加工的技能难题。 4)对环境无污染。 5)契合机械基础件的十二五规划,是业界发展方向之一。
铋冶炼的综合回收-酸浸法回收锌
2019-01-31 11:06:04
此法用来出产硫酸锌。
一、工艺流程。
如图1。图1 七水硫酸锌出产工艺流程图
二、首要技能条件。
浸出温度:80℃,液固比:4∶1,酸耗为理论量的1.4~1.5倍,残酸为15~20克/升,粒度:-40目,浸出时刻,2小时,锰粉参加量为渣量的1∕10。
一次净化除重金属铅,铜,铋:参加锌粉,分两次加,每次参加量为渣量3~4%,净化温度高于70℃,拌和,pH3~5。
二次净化除铁:参加,第一次参加理论量的40%,第2次参加30%,第三次参加40%,除铁至微量,溶液煮沸,拌和,pH3~5。
蒸腾结晶:净化后溶液蒸腾至密度1.52克/厘米3,冷却结晶,结晶用离心机过滤甩干即可包装。
三、首要设备。
浸出槽一个,净化槽二个,蒸腾浓缩槽一个,皆选用φ1000×1500毫米之珐琅反应釜:球磨机一台;颚式破碎机一台:离心过滤机一台。
四、产品用处。
产品可作印染媒染剂,木材及皮革防腐剂,医药催吐剂,人造纤维辅助材料,避免果树和苗圃病虫害,农肥,还用于电缆和电镀职业,用于出产锌盐和立德粉,用作选矿药剂。
五、产品质量。
一级品含ZnSO4·7H2O≥99%,游离酸不高于0.05%,水不溶物不高于0.02%,氯化物(Cl)不高于0.05%,铁不高于0.005,铅不高于0.01%;二级品含ZnSO4·7H2O98%,游离酸不高于0.1,水不溶物不高于0.05%,氯化物(Cl)不高于0.2,铁不高于0.01,铅不高于0.05%。
由纯钨酸钠溶液转型制备纯钨酸铵溶液
2019-03-05 09:04:34
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。