全方位节能减排钨治炼工艺

碱分解法是冶炼钨精矿的主要手段，由于对原料适应性强，分解率高而成为现行处理钨矿物原料的主流工艺。 但是现实钨冶炼过程中，要获得高的钨浸出率，NaOH的消耗量很大。例如，处理黑钨精矿时，要得到99%的浸出率时，NaOH的消耗量为理论量的1.5～2倍；而处理白钨精矿时，NaOH 耗量甚至达到了理论量的3～4倍。

众所周知，NaOH是通过氯碱工业中电解NaCl获得的。NaCl电解过程中阴极室产生NaOH 和H₂，阳极室产生Cl₂。由于工业上对NaOH需求量大，而H₂和Cl₂的市场需求量相对较小，导致NaOH价格飙升，实际上H₂和Cl₂生产成本也直接或间接地转移到NaOH产品上。NaOH的价格居高不下，导致钨冶炼成本上升。

过去由于不同工序相互分割考虑问题的局限，导致成本居高不下。而如果能够将钨冶金作为一个整体综合考虑，则可以删繁就简，降低成本。如果能在钨冶炼车间 现场电解NaCl得到NaOH溶液，直接用于浸出钨矿物原料，则NaOH不必再经过“由溶液 到固碱，再又配制成溶液”的不合理的高能耗过程，而产生的Cl2也可直接用于氧化处理氨 氮废水，同时产生的H2还能用于还原制备钨粉，则整个钨冶炼工艺过程就可实现清洁高效生产。为此，中南大学科研团队创新了一种考虑周全的节能减排的钨冶炼工艺，具体实验包括以下步骤：

将质量浓度为26%的NaCl溶液进行电解，得到浓度为29%的NaOH溶液，按理论耗量 3.4倍与品位为68%的白钨矿反应，固液比为1:1，反应温度控制在210℃，浸出率达到98.3%， 得到215g/L的Na₂WO₄溶液，通过离子交换转型获得浓度为246g/L钨酸铵溶液。将产生的氯气通入离子交换废水中，使氨氮氧化成N₂，其浓度降为0.3mg/L，然后再中和所产的酸后排放。再将氯气鼓入钨酸铵溶液中，搅拌反应60分钟，过滤得到钨酸，滤液中钨的浓度为2.8g/L，氨氮浓度为2.3mg/L，经大孔弱碱性树脂吸附钨后，再中和达标排放。得到的固体钨 酸经煅烧得到氧化钨，再用电解产生的H₂经干燥后还原制备得到钨粉。

本方法优势主要体现将氯碱工业与钨冶炼工艺有机结合，通过实时制取与使用的方法，将氯碱工艺生产的NaOH溶液，Cl₂和H₂直接用于钨冶炼过程中的钨矿物浸出、氨氮废水治理和还原制备钨粉，极大减少NaOH的成本，降低了钨矿浸出的成本，并且将副产的Cl₂用于氨氮废水的彻底处理，低成本实现氨氮的零排放，还有不必再专设制氢系统，采用副产H₂，降低还原制备钨粉的成本。据测算，采用此方法，每吨APT的生产成本可降低近3000元。

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