不麻煩 鎢與螢石成材方案

鎢是中國的優勢礦產資源,中國鎢資源儲量占世界比重為65%左右,居世界首位。但是在中國的鎢資源儲量中,白鎢占全國鎢資源儲量的70%,總量雖多,但多數屬於富礦少、組份複雜、有用礦物嵌布細微性細,難以回收利用的礦石。

螢石主要成分是氟化鈣(CaF2),是氟化學工業的基本原料,其產品廣泛用於航太、航空、製冷、醫藥、農藥、防腐、滅火、電子、電力、機械和原子能等多個領域。隨著科技和國民經濟的不斷發展,螢石已成為現代工業中重要的礦物原料,許多發達國家將其作為一種重要的戰略物資進行儲備,價格也水漲船高。

钨与萤石图片

鎢礦中的含鎢礦物常與螢石等含鈣脈石礦物緊密,由於白鎢礦與螢石同為含鈣礦物,可浮性相近,選礦分離困難,在白鎢浮選過程中需加入大量抑制劑對螢石等含鈣礦物進行強烈的抑制。工業開採多年,我國鎢冶煉行業也形成了多種行之有效的浮選方案。但重心都在於浮選白鎢,螢石的回收差別人意,而回收螢石亦可以提高企業經濟效益的有效手段。

針對鎢多金屬複雜礦中鎢、螢石綜合回收存在的不足,有研究人員提出從含鎢螢石礦中提取鎢的方法,採用硫酸與含鎢螢石礦混合熟化後進行焙燒,螢石礦物被硫酸酸解釋放出氟化氫(HF),鎢礦物被硫酸酸解轉變成三氧化鎢,氟化氫與三氧化鎢繼續反應生成六氟化鎢(WF6)或四氟氧鎢(WOF4),HF、WF6、WOF4均屬於易揮發物而進入焙燒煙氣中,煙氣經洗滌、吸收水解得到鎢酸,洗滌後的氣體用於生產氫氟酸,這些材料都是當今新興工業急需的重要原材料。

方案具體過程如下:

(1)將含鎢螢石礦與硫酸混合後熟化;

(2)將熟化後的含鎢螢石礦焙燒,焙燒後礦石中的氟和鎢分別以氟化氫(HF)、六氟化鎢(WF6)和四氟氧鎢(WOF4)的形式揮發進入焙燒煙氣;

(3)煙氣經收塵後,採用吸收劑對煙氣進行洗滌吸收,煙氣中的WF6、WOF4被吸收 並水解成鎢酸和氟化氫;

(4)將吸收液液固分離得到鎢酸,溶液返回步驟(3)迴圈;

(5)步驟(3)中洗滌後的煙氣用於製備氫氟酸。

回轉窯焙燒產出的煙氣,除主要含氟化氫、六氟化鎢、四氟氧鎢外,還含有 SiF4、H2O、SO2、CO2、硫酸酸霧及氣流夾帶的固體殘渣等雜質,經除塵器除塵後,送入吸收塔,用吸收劑吸收混合氣體中的WF6和WOF4,WF6、WOF4與吸收劑中的水接觸發生水解轉變成鎢酸和氟化氫,鎢酸為難溶物,經固液分離得到鎢酸(固體),溶液返回洗滌塔迴圈。

整個流程實現含鎢螢石礦一步提取鎢和氟,然後通過洗滌、淨化、分離分別製備氧化鎢和氫氟酸。流程簡單,打破了含鎢螢石礦開發利用中先分選出鎢精礦和螢石精礦,然後分別進入鎢冶煉和氟化工兩個不同的工業過程,實現了鎢、氟兩種資源的協同開發利用,不僅可降低投資、經營管理成本,而且氟化鎢亦是當今電子工業急需的原材料,效益顯然。

 

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