国内外黑白钨矿选矿工艺、选矿设备对比

中国大型黑白钨矿山的选矿工艺处于世界领先水平,但白钨矿的回收率较国外钨矿山有一定差距,主要因为:
 
1. 国外白钨矿资源质量较高,原矿品位高,矿石易选别。
2. 国外对白钨矿的回收多采用选冶联合流程,钨粗晶矿品位低,一般在15-30%,选冶回收率达90%,值得中国企业借鉴。
国外钨矿在精矿质量、劳动生产率、技术装备和自动化水平方面也有一定优势。
3. 在国外较普遍的采用了高效率的磨矿、重选及自动化设备。在中国钨矿山特别是黑钨矿中新设备的应用几乎没有,大部分黑钨矿山采用的是陈旧的选矿设备。
4. 中国钨矿山的自动化控制水平低,绝大多数矿山没有采用选矿过程的自动检测与控制。国外钨选矿厂虽未实现全盘自动化,但比较普遍地实行检测仪表化和重点部位自动化。
 
建几座区域性的精选厂
钨粗晶矿(毛砂)精选,是保证最终钨精矿回收率和钨精矿质量的关键,也是分离及综合回收伴生元素的重要环节。以往曾有赣州精选厂和韶关精选厂,集中处理各矿的毛砂。但进入市场经济阶段,由于利益的驱动,毛砂原料来源不足,两厂先后关闭转产。
 
规模大一点的选矿厂都设精选车间(工段),由于毛砂量小,使精选作业间断进行,设备陈旧,甚至有部分土设备,工艺流程随意性大,不注重金属平衡,主金属钨及伴生元素流失大。大多数钨选矿厂无心顾及精选车间(工段)的技术改造,甚至将精选作业环节外包出去,更没有专业技术人员来研究精选工艺技术和装备。
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柿竹园法之后钨选矿技术进步2/2

捕收剂强化再吸附——三碱选择性解吸脱药直接精选新技术
在白钨粗精矿精选前添加捕收剂,强化钨矿物对捕收剂再吸附;后添加三碱调整剂,强化对非目的矿物选择性解吸、脱药和抑制。不稀释、不脱泥、不脱药直接浮选,简化流程,高效回收白钨矿。
 
钨细泥旋流器浓缩——常温浮选——离心机精选短流程新工艺
取代原“常温浮选-加温精选-弱磁选-强磁选-摇床重选”复杂工艺,简化了流程,大幅度提高了钨细泥回收率。
 
类质同象富钼变种白钨矿浮选新技术
针对钼钨类质同象白钨矿难选,资源未能开发利用的难题,采用TA-3特效捕收剂,使该类资源浮选成功并建厂,将呆矿成为可利用资源。
 
基础理论研究创新
1.通过对黑钨矿和白钨矿浮选动力学特性研究,创新性地提出分流分速模型,据此提出两种钨矿物异步浮选分离新工艺。
2.采用量子化学对羟肟酸捕收剂结构参数进行计算并优化,分析捕收剂分子结构对黑白钨矿可浮性的影响,为捕收剂优化提供依据。
3.提出了白钨粗精矿加温和常温精选的工艺矿物学依据。
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仲钨酸铵结晶母液直接调酸闭路循环

为实现简短工艺流程,降低成本,提高三氧化钨回收率,本文提出使用盐酸彻底降低仲钨酸铵(APT)结晶母液的pH值,以实现W、P、As、Mo、Si、S2-与APT结晶母液中氯化铵分离,滤液直接返回配制解吸剂,或加入氨水或液氨调高PH后再返回配制解吸剂。

步骤:
1.APT结晶母液pH值调整:常温下,在密闭搅拌槽内开启搅拌,向APT结晶母液中加入盐酸调节溶液的pH值,H2S从母液中溢出后用稀氨水喷淋吸收,待溶液中的H2S挥发干凈后,停止搅拌并澄清,澄清时间2小时;
2.过滤:对步骤1得到的溶液中的沉淀进行固液分离,采用滤布过滤或微滤;滤渣返回主流程单独或者与钨冶炼原料混合后进行碱分解,滤液可直接返回配制解吸剂或加入氨水也可加液氨调高pH后再返回配制解吸剂。

优势:
1.充分利用硫离子的特性,使之以H2S的形式从APT結晶母液中脫除,回收为硫化铵返回流程使用,减少了废水排放和末端治理带来的二次污染;
2.使用盐酸调整pH值的方法使APT结晶母液直接返回离子交换工序配制解吸剂;
3.工艺流程短而简单,实现钨湿法冶金闭路循环,回收结晶母液中的WO3和NH4Cl,实现APT结晶母液回收的清洁生产工艺。

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钨矿物原料生产仲钨酸铵——碱分解-离子交换法

原理:
1.在分解过程中含NaOH的交后液中的有害杂质As、SiO2、P进行固化,使之进入碱分解渣中,从而避免As、Si、P在浸出液中不断富集,影响最终产品的质量。在碱分解过程中,当体系中有CaWO4存在时,CaWO4被NaOH分解生成Ca(OH)2,而Ca(OH)2能将溶液中的砷、硅进行固化;
2.循环母液中NaOH与NaCl的分离。在浓的NaOH溶液中NaCl的溶解度很小。因而将含NaOH和NaCl的交后液浓缩到一定程度,使大部分NaCl析出与NaOH分离,然后NaOH溶液可再返回碱分解,而不会对后续工序离子交换过程带来不利影响。

钨矿

实现过程:
1.钨矿加入NaOH进行碱分解,得到粗钨酸钠溶液,同时,原料中少部分砷、硅、磷亦进入溶液;
2.粗Na2WO4溶液经离子交换,得纯(NH4)2WO4溶液和交后液;
3.纯(NH4)2WO4溶液送往制取仲钨酸铵(APT);
4.将交后液浓缩至NaOH浓度为400-600g/l,析出NaCl,过滤,NaCl作为产品;
5.含AsO43-、PO43-、SiO32-的碱母液则返回碱分解,在碱分解过程中P、As、Si被Ca(OH)2固化进入渣中,不致发生富集,整个过程实现水的闭路循环。

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仲钨酸铵制备超粗钨粉

钨本身的性质决定了钨氧化物或仲钨酸铵还原得到的钨粉粒度范围一般都在2〜5 μ m,很难得到超粗钨粉。本文提出使用钨酸钠和钨酸铵制得的仲钨酸铵和钨酸铵的前驱物为原料,能耗低、氢气用量较小、还原时间短的超粗钨粉的制造工艺。
仲钨酸铵
步骤:
1.按一定比例配制钨酸钠和钨酸铵混合溶液,钨酸钠与钨酸铵的摩尔比为1:40;
2.步骤1配制的溶液加热至沸腾,当体积蒸发掉80%〜90%时,停止加热,将其送入远红外烘箱,在150°C干燥2h,得到仲钨酸铵和钨酸钠结晶混合物的前驱体;
3.前驱体擦筛,制成80目的粉末,再加入占前驱体质量的20%的细钨粉返回料,用V型混料机混合2h;
4.在管式还原炉内通入氢气进行还原,在炉管的外侧面上设置2台超声波发生器,在炉管的外侧面上再设置3台中心间距一致的气动锤,还原时通入的氢气截面流量为0.005L/min.cm2,超声波发生器的频率设置为25-26kHz,气动锤的敲击频率为60次/min,并且使3台气动锤不在同一时间同时敲击还原炉的炉管,还原时间为30min,还原温度为900°C,得到超粗钨粉;
5.超粗钨粉在超声波槽中用去离子水进行清洗,过滤,用工业酒精脱水,真空干燥箱中80°C干燥I〜2h,筛分,筛分出的细的钨粉可以返回原料循环利用。

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