离子交换技术在钨冶金中的应用与进展

离子交换法在钨冶金过程中的净化和转型发挥了重要作用,特别是强碱性阴离子交换工艺的开发。文章通过总结近年来钨冶炼离子交换技术的发展历程,从离子交换树脂性能、交换机理以及反应工程学等方面介绍了离子交换工艺在钨冶金过程中的研究进展,着重分析了高浓度离子交换技术相较于旧工艺所存在的优势与进步性,并探讨了离子交换工艺现存的问题与不足,认为研究高效树脂、新型工艺,推进离子交换理论和工艺革新是解决提高树脂对钨的选择性以及钠碱体系下钨冶炼废液中有害固体盐含量较高等问题的有效途径。     

钨精矿分解渣二次资源综合回收

以钨渣为二次资源,研究开发合理的回收工艺,将其中的钨、钽、铌、铁、锰加以回收利用,生产出市场需求的氧化铁和碳酸锰,钨、钽、铌得到富集后重新返回其冶炼过程加以利用。在选定的工艺条件下,从钨渣中回收的钨富集物含WO3 61.41%,钨回收率71.36%;钽铌富集物含(Ta2O5+Nb2O5) 7.94%,钽铌回收率70.69%;氧化铁含Fe2O3 90.49%,铁回收率84.75%;碳酸锰含Mn 43.68%,锰回收率83.25%。该工艺实现了资源综合利用的目的。     

从钨渣浸出液中提取钪的研究

介绍了采用低萃取剂浓度大相比萃取体系，从钨渣硫酸浸出液中提取钪的研究，试验获得了较好的工艺参数，为我国钨渣中钪的回收提供了一种新的工艺。     

酸浸—萃取法自钨渣中提取氧化钪

氧化钪是一种稀土金属盐类产品,在原子能工业、电光源、磨料、催化剂、电子工业及国防工业有特殊的用途。我局钨酸生产中产出的黑钨矿碱煮渣中,含有少量的钪及钨、钽、铌等有价金属,为了合理利用资源,变废为宝,我们经过反复实践,采用酸浸—P204萃取处理钨渣工艺流程(附图),回收钨渣中的钪、钨、钽、铌,取得了较好的效     

从废钨渣中酸法回收钽铌的研究

阐述了从废钨渣中酸法回收铌钽的新工艺,采用稀酸脱硅-浓酸脱铁、锰-HF酸浸出-蒸发浓缩工艺,可处理氧化钽和氧化铌含量分别为0.14%和0.59%的钨渣。通过实验确定了最佳的处理条件,在最优条件下可得到含氧化钽8.0 g/L和氧化铌35.4 g/L的HF酸溶液,该溶液可直接用于工业生产,钽和铌的回收率达到80%以上。该工艺既可实现钨渣中钽、铌、硅等资源的回收利用,又可减轻大量钨渣堆存引起的环境污染问题。     

从钨渣中的提取钨,钪,铁和锰

本工艺适用于从钨渣中提取钨、钪、铁和锰。首先用足量的硫酸在８０℃以上，并在还原剂碳存在下充分溶解钨渣，然后将溶液和残渣分离。溶液中含大部分钪、铁和锰，残渣中含大部分钨。以三浣基伯为萃取剂，芳香酯为溶剂从溶液中萃取钪，再用ＨＣｌ将有机萃取剂中的钪反萃下来。或以二尝基磷酸为萃取剂进行萃取，用碳酸铵溶液反萃钪。     

钨渣回收利用技术研究现状

我国是钨生产大国,在钨冶炼过程中产生大量的钨渣,任其堆放,不仅对环境造成污染,而且浪费其中大量的有价金属。通过基于文献溯源,结合行业实际运用,对比分析了新中国成立以来我国钨渣回收利用技术的研究情况,结果表明:钨渣中钪、钨、钽、铌、铁、锰等有价金属回收利用一直是研究热点,回收技术从单一提取向多金属综合提取转变,钨渣还可以作为微晶玻璃等建筑材料,但对钨渣及处理过程中新产生的固废及其特性研究较少。在新时期,国家环保政策日趋完善,发展提高环境效益,增加经济效益,简化工艺流程,提高处理效率和收率,符合危废处理要求的清洁高效绿色环保工艺,成为钨渣处理的必然趋势。     

钪的供需

<正> 钪(Sc)作为锡、钛、钨、钽、铌和铝土矿的副产品而回收,在日本,三菱金属、日本钇金属和住友金属矿山三个公司用溶剂萃取法和离子交换法提取钪。三个公司的供给能力估计各为20公斤/年。钪金属一般是用钙还原法制取。     

从锡钨生产的中间产品中提取钽铌的工艺

处理锡钨精矿的工厂中间产品,可作为铌和钽的补充原料。因为许多矿床的锡石和锰铁钨矿除了含有钪(Sc)以外,还含有大量的铌和钽。在冶金处理过程中,这些金属转入锡还原的熔渣中和浸出钨的固体残渣中。在从这些产品中提取钪的过程中,Ta 和Nb 留在残渣里,即所谓洗后“钨”和“渣”滤饼。     

钨渣的综合利用研究

研究了钨渣的综合利用技术，依据钨渣的主要成分特点，用还原熔炼法提取出铁锰钨铌等多元素合金，再利用硫酸自热反应分解还原熔炼渣并用水浸出铌，钍，铀，稀土等，然后，采用萃取和萃取色层法分离出大于９９．９９９％的高纯氧化钪。本工艺具有明显的经济效益，环境效益和社会效益。     

Investigations on Flowsheet Development for the Treatment of Niobium-Tantalum Bearing Cassiterite

Abstract

The paper presents the results of experimental investigations carried out for developing a flowsheet for the treatment of niobium-tantalum bearing cassiterite containing about 23%of mixed niobium and tantalum oxide. Three different approaches viz. direct smelting of cassiterite to tin metal and niobium-tantalum bearing slag, reduction roasting-acid leaching and alkali fusion-leaching to separate tin from niobium-tantalum followed by recovery of tin as oxide and finally carbothcrmic reduction to tin metal have been examined on laboratory scale. It has been observed that alkali fusion—leaching—tin oxide smelting is quite attractive to obtain a good purity tin metal and also recover niobium and tantalum as mixed oxides.     

钪的回收技术研究进展

综述了从矿石、氯化物烟尘、赤泥、冶炼废液中回收钪的主要工艺技术。根据国内外回收、提取钪的现状,从赤泥及冶炼废液中回收钪的技术相对较为成熟;随着多种高效、清洁萃取剂的开发及应用,萃取法在回收钪方面的工业应用较为广泛,开发低成本、高容量、无毒性或低毒性、无污染的萃取剂具有广阔的应用前景。寻求较易的分离、提纯钪的新工艺,是今后钪回收、提取的重要研究课题。     

废旧高温合金中钽回收工艺的研究

采用氧化酸浸—碱烧—水浸工艺处理某废旧高温合金粉末得到钽、铌、锆富集渣,然后经"分步浸出—萃取分离—离子交换除杂—氢氧化钠沉淀"制取五氧化二钽。结果表明,回收提纯的五氧化二钽可达到YS/T427-2000国标要求。     

攀枝花钒钛磁铁矿冶炼过程中主要稀散元素分布走向研究

本文以攀枝花矿区所产多元素共生钒钛磁铁矿作为基本原料的钢铁冶炼和选钛工艺流程为主线,具体针对攀钢钒冶炼工艺流程的技术特点和关键控制环节,重点选取烧结矿、高炉渣、钒渣、钢渣等样品作为稀散元素分布走向研究的监测和调查对象,开展了镓、钪、铬、钴、镍、铌、锆的调查研究.通过资料调研和检测分析,尤其是引入富集比和总回收率的概念,综合对比分析,从必要性和可能性两个方面阐明了攀枝花矿(攀钢钒)应重点考虑钒渣中铬、铌元素和高炉渣中镓、钪、锆元素为综合利用的可行性及主攻方向,为进一步深入全面地综合开发利用攀枝花钒钛磁铁矿资源提供了可靠的依据.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铌钽精矿中铌和钽

准确分析铌钽精矿中铌、钽含量,对选冶及新材料的研发具有重要意义。实验以氢氧化钠作为熔剂,使用银坩埚,通过碱熔方式消解样品(熔融温度为720℃,熔融时间为20min),再酸溶后使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铌钽精矿中铌、钽。对样品常见的消解方式、内标元素和分析线对的选择、共存元素的影响等因素进行了试验研究。结果表明:确定钴作为铌的内标元素,铬作为钽的内标元素,分析谱线及内标线为Nb 309.4nm-Co 345.3nm、Ta 240.0nm-Cr 284.3nm。铝、硅、钾、钠、钙、镁、铜、铅、锌、硫酸根、锰、磷、铬、钡、钴、砷、镍、锶、铍、钪、锡等不会对铌、钽的测定产生干扰。方法中铌和钽的检出限分别为0.007%和0.011%。按照实验方法测定4个铌钽精矿实际样品中铌和钽,并以多家实验室的测定平均值作为推荐值进行比对,结果表明,铌和钽测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于0.6%,相对误差处于±5%之间。     

铼的回收技术研究进展

综述了从矿石、冶炼废液、废催化剂、废旧合金物料中回收铼的主要工艺技术,并对其关键技术进行了分析。结果表明,从矿石及冶炼废液中回收铼的技术相对较为成熟;高效、清洁的离子交换树脂、萃取剂的开发将会是铼冶金领域的重大革新。从废催化剂、废旧合金等铼的二次资源中回收铼的研究较少,尚需开发适合于规模化、工业化应用的回收技术,这是今后铼回收方面的重要研究课题。     

电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中铌钽钨锡

采用HCl-HNO₃-HF-HClO₄溶解地球化学样品,以50 mg/L酒石酸-1% HCl为测定介质克服了铌、钽、钨、锡易水解的特性,选择⁹³Nb、¹⁸¹Ta、¹⁸²W、¹¹⁸Sn为分析同位素及50 ng/mL¹⁸⁵Re为内标,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定地球化学样品中微量铌、钽、钨、锡的新方法。在选定的实验条件下,铌、钽、钨、锡质谱强度与其质量浓度在0.01～100 ng/mL范围内呈良好的线性关系,相关系数在0.999 6～0.999 8之间,方法检出限为0.003～0.090 ng/g,定量限为0.010～0.300 ng/g。将实验方法应用于岩石、土壤、水系沉积物标准物质中铌、钽、钨、锡的测定,测定值与认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=9)分别在1.8%~4.9%、2.4%~5.3%、2.0%~5.3%、1.7%~4.9%之间。按照实验方法对岩石、水系沉积物、土壤实际样品中铌、钽、钨、锡进行测定,相对标准偏差分别在2.1%~4.1%、2.3%~4.0%、2.4%~4.2%、1.6%~4.3%之间。     

钽铌矿冶炼废渣的资源化利用

广东某钽铌矿冶炼企业主要生产氟钽酸钾及氧化铌,年处理钽精矿130 t、铌钽铁合金220 t,年产生中和渣量约672 t,但由于原有工艺没有对酸溶渣、中和渣和废液进行分离,造成最终废物量大、放射性活度高和难处理等问题,厂区历史遗留中和渣约1万t。现该企业对生产工艺进行了改进,包括车间排放口处理废水、增加压滤机、总排放口优化、建设中和渣堆场和中和渣资源化利用等措施。经技术改进后,实现了渣液分离,产生的废水放射性物质达标排放,对历史遗留的中和渣进行资源化利用,减少中和渣填埋处置费用约3 000万元,获得了较好的经济效益、环境效益和社会效益。     

Extraction of tantalum and niobium from tin slags by chlorination and carbochlorination

Chlorination and carbochlorination of tantalum and niobium low-grade concentrate (LGC) and high-grade concentrate (HGC), obtained by leaching of tin slag, were studied using Cl₂ + N₂ and Cl₂ + CO + N₂ gas mixtures. Thermogravimetric analysis and conventional boat experiments were performed between 200 °C and 1000 °C. Chemical analysis, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize the samples and reaction products. Chlorination of LGC led to the recovery of about 95 pct of tantalum and niobium compounds at 1000 °C. However, the tantalum and niobium chlorinated compounds were contaminated by chlorides of Fe, Mn, etc. For HGC, chlorination at 1000 °C allowed the extraction of about 84 and 65 pct of the niobium and tantalum compounds, respectively. The recovered condensates were composed of pure tantalum and niobium chlorinated compounds. The apparent activation energies E _a for the chlorination of LGC and HGC, between 850 °C and 1000 °C, were 166 and 293 kJ/mole, respectively. At temperatures lower than 650 °C, the apparent activation energies for the LGC and HGC carbochlorination were 116 and 103 kJ/mole, respectively. Total extraction of the tantalum and niobium compounds was achieved by the carbochlorination of the LGC at 1000 °C. The generated tantalum and niobium chlorinated compounds were contaminated by the chlorides of Fe, Mn, Al, and Ca. The carbochlorination of the HGC at 500 °C allowed complete extraction and recovery of pure tantalum and niobium compounds. These results confirm the importance of obtaining an HGC from tin slag before its subsequent chlorination. The carbochlorination of such a concentrate could be an efficient process for the recovery of relatively pure tantalum and niobium chlorinated compounds at low temperatures.