[發(fā)明專利]一種堿煮鎢渣無害化處置及有價金屬提取的方法

有效

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• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN109881016B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 廖春發(fā);趙寶軍;鄧攀;謝歲
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B5/10;C22B34/36;C22B34/24;C22B47/00;C21B13/00
• 代理公司: 贛州凌云專利事務所 36116
• 代理人: 曾上

本發(fā)明涉及堿煮鎢渣處理技術，具體是一種堿煮鎢渣無害化處置及有價金屬提取的方法。本發(fā)明包括以下步驟：(1)配比原料；(2)預還原；(3)終還原；(4)產物收集。本發(fā)明采用碳還原方法對堿煮鎢渣進行無害化處理及資源化利用，得到W－Fe－Mn－Nb系合金產物；二次渣主要為CaO－Al₂O₃－SiO₂體系，無As、Pb等有毒有害元素；很好地解決了鎢渣處理的能耗及成本問題，且環(huán)境友好。

技術領域

本發(fā)明涉及堿煮鎢渣處理技術，具體是一種堿煮鎢渣無害化處置及有價金屬提取的方法。

背景技術

鎢作為稀有戰(zhàn)略金屬，廣泛應用于軍工、航空航天和國民經濟各領域。我國是鎢礦資源總儲量占世界的56％，產量也位居世界第一。目前，我國鎢產業(yè)冶煉流程的主要步驟包括：堿浸出—凈化—銨鹽轉型。堿浸過程中堿不溶物稱之為鎢渣(堿煮鎢渣)，包括：黑鎢渣(黑鎢精礦浸出渣)、白鎢渣(白鎢精礦浸出渣)、黑白鎢混合渣(黑白鎢混合精礦浸出渣)。在我國的堆存量己超100萬噸，并且每年以近8萬噸的量遞增。鎢渣中存在As、Pb等有毒有害元素，2016年被正式列入《國家危險廢物名錄》，由于仍缺乏成熟的鎢渣無害化處理技術，目前各鎢冶煉企業(yè)將面臨危廢渣場容量有限而停產的困境；另外，鎢渣中鎢、錳、鈮、鐵等有價金屬具有潛在的回收價值，因此，研發(fā)鎢渣無害化處理及有價金屬提取的新技術不僅是合理利用有價金屬資源、推進綠色產業(yè)發(fā)展的需求，也是解決環(huán)境污染、推進國家生態(tài)文明建設的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是提供一種堿煮鎢渣無害化處置及有價金屬提取的方法，它是通過碳熱還原方式分離富集鎢渣中的As、Pb等有毒有害元素并提取有價金屬。

本發(fā)明的技術方案：一種堿煮鎢渣無害化處置及有價金屬提取的方法，包括以下步驟：

(1)配比原料：

以脫水黑白鎢混合渣、碳質還原劑、Al₂O₃和SiO₂助劑為原料，原料中質量百分含量配比：脫水黑白鎢混合渣占77～85％，碳質還原劑(煤粉或焦炭)占7～10％，Al₂O₃占5～8％，SiO₂占3～5％；

(2)預還原：

將步驟(1)中的原料充分混合，在溫度1100℃～1200℃氬氣保護條件還原，時間為1～1.5h；

(3)終還原：

對步驟(2)預還原產物在氬氣保護，在溫度1400～1500℃下還原2～3h；

(4)產物收集：

將步驟(3)還原后的液態(tài)合金及二次渣分離(現有技術)，合金鑄錠得到W－Fe－Mn－Nb系合金產物；二次渣為CaO－Al₂O₃－SiO₂體系，無As、Pb有毒有害元素；煙氣經冷卻系統(tǒng)冷卻收集(現有技術)。

主要控制條件及依據：

1、通過Al₂O₃、SiO₂助劑改善反應渣系的物理化學特性，主要控制條件是：Al₂O₃質量百分含量在5～8％范圍調整，SiO₂質量百分含量在3～5％范圍調整；

2、依靠預還原反應提高反應體系原料的活性，主要控制條件為：氬氣保護，預還原溫度1100℃～1200℃，還原時間為1～1.5h；

3、保證預還原物料充分還原，物相有效分離的條件：氬氣保護，在溫度1400～1500℃下還原2～3h；