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锡炉渣回收钽铌钨

2019-02-27    来源:    
         锡炉渣收回钽铌钨(recovery of tantalum,niobium and tungsten from tin slag) 从锡复原熔炼渣中提取钽、铌及钨富集物的进程。为锡冶金副产品处理内容之一,但仅有那些处理富钽、铌、钨精矿的锡冶炼厂所产炉渣方有收回价值。 锡炉渣组成 锡精矿中所含钽、铌、钨在复原熔炼时以氧化物形状进入炉渣中,因为锡精矿成分不同,炉渣中所含钽、铌、钨量动摇很大(见表)。 工艺流程 从锡炉渣中收回钽、铌、钨的办法有选冶法和冶金法两类,冶金法又可分为多种流程。 选冶法 锡炉渣破碎后参加焦炭在电弧炉中进行复原熔炼得到含钽、铌碳化物的高碳铁合金。铁合金破碎、磨细后进行磁选别离出非磁性物质,接着加溶解杂质,然后再经过滤、枯燥、煅烧得钽、铌氧化物精矿。用此法处理含钽、铌氧化物各约4%的炉渣,可得到含钽、铌氧化物算计约60%的精矿。 锡炉渣也能够先用摇床选、磁选和静电选矿后再用电炉富集,当锡炉渣含Ta2O3为2%~15%时,可得到含Ta2O520%~30%的精矿。 冶金法 有碳酸钠焙烧一水浸出一酸浸出、酸浸出一酸分化、复原一氧化、复原电解、碳化一低温氯化和复原一酸处理一碱处理等多种流程。 (1)碳酸钠焙烧-水浸出-酸浸出。锡炉渣配入40%的碳酸钠和6%木炭,磨细后于1123~1223K温度下进行焙烧。焙烧料湿窘后用水浸出,浸出温度363K,浸出1h可除掉大部分钨。过滤后得到的含钽铌滤渣用7%~9%稀浸出硅酸,脱硅率可达60~70。脱硅后的滤渣用含12%~14%的溶液在高于363K温度下浸煮,脱锡率可达50%~70%,并一起除掉铁、锰、钼、镁、钙等杂质。用此法处理含Ta2O54%~6%、Nb2O53%~4%的质料,可得到含(Ta、Nb)2O5达40%以上的钽铌富集物。
一品种似的办法,在水浸出后用含和硫酸各1mol/L的混合液在333K温度下进行酸浸出,可自含Ta2O54.2%和Nb2O55%的锡渣中制得含Ta2O511.3%、Nb2O536%的富集物。 水浸出所得钨酸钠溶液可用以收回钨。一种办法是浸出液经过滤后用强碱性阴离子交流树脂处理并经解吸得到钨酸铵溶液,可用此溶液制取仲钨酸铵。亦可向钨酸钠溶液中参加、氯化铵和氯化镁后进行煮沸,往加热弄清后的上清液参加饱满氯化钙溶液制取人工白钨矿。 脱锡所得滤液,先用铁复原sn4+为sn2+,再用不溶阳极进行电解堆积,可得到含锡75%~85%的阴极锡。 从锡渣收回钽、铌、钨工艺流程见图。 (2)酸浸出-酸分化。锡炉渣用稀硫酸(<10%)浸出,含钽、铌的浸出渣再用98%浓硫酸及硫酸铵分化。用此法可自含Ta2O53%~9%、Nb2O53%~10%的锡渣得到含Ta2O516.2%、Nb2O57.2%的钽铌富集物。 (3)复原-氧化。锡炉渣破碎后加焦炭在电弧炉中复原熔炼,得到钽铌碳化物的富集物。此钽铌富集物再经破碎后加进行氧化熔炼。氧化熔炼产品用水浸出除掉硅、钛、铝、钨等杂质,含钽酸钠和铌酸钠的滤渣用20%浸出除铁及过剩碱,得到钽铌氢氧化物富集物。用此法处理含Ta2O5及Nb2O5各为3.85%的锡炉渣,可得到含(Ta、Nb)2O540%~50%的富集物。 (4)复原-电解。锡炉渣参加含铁60%的硫铁矿焙烧产品、焦炭及石灰石,在1673K温度下进行复原熔炼,得到含钽、铌和钨的铁合金,锡则进入烟尘。在由FeCl2-HCl-(NH4)2SO4组成的电解液中,以铁合金为可溶阳极进行电解,钽、铌和钨进入阳极泥而得到富集产品。此富集产品用石油和碳酸钠溶液先后洗刷脱硫。用此法可自含Ta2O51.7%~2.1%和Nb2O52.3%~3.5%、WO31%~3%的锡炉渣中得到含Ta25%、Nb30%和W24%的富集物。 (5)碳化-低温氯化。锡炉渣破碎后与焦炭混合,在中性或复原气氛中,于1473~1723K温度下加热烧结。所得钽、铌碳化物于673~773K温度下用氯化,硫、钙、铝、镁留于渣中,而钽、铌、钛和铁等金属氯化物则蒸发入炉气被收得。使用氯化物沸点不同而别离钛,用别离沉积的办法别离铁。用此法可自含Ta2O51.9%和:Nb2O52.8%的锡炉渣得到含Ta2O520.7%、Nb2O529.2%的富集物。
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