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《江西理工大学》 2018年
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磷氟存在下盐酸分解白钨矿的行为

钟隆基  
【摘要】:中国矿石储量和产量均居世界首位,是钨制品生产大国。我国长期以来主要依赖于黑钨矿资源,造成黑钨矿资源逐渐消耗殆尽。组分复杂、品位更低的白钨矿势必成为主要的矿物资源,因而其开发利用显得尤为重要。盐酸分解白钨矿是一种传统的生产方法。在氢氧化钠价格上涨、碱分解法成本飙升的情况下,不少钨冶炼企业开始重拾盐酸分解工艺。然而,盐酸分解过程中,部分钨反应生成钨酸,同时也有相当一部分钨与磷反应形成杂多酸进入浸出液中。另一方面,以盐酸磷酸以及硫酸磷酸混合体系的酸分解工艺,则反其道行之,试图将钨尽可能多地以杂多酸的形态进入浸出液。本论文拟研究磷氟存在下盐酸分解白钨矿的行为,重点考察白钨矿被盐酸分解后,钨在浸出液、钨酸和碱溶钨渣中的分布规律,寻找有利于生成钨酸或磷钨杂多酸的途径。该工作既对传统的盐酸分解法具有指导意义,也可为以生成磷钨杂多酸为目的的混酸浸出工艺提供参考。本论文获得的主要结论如下:(1)盐酸浓度是影响钨矿分解后钨在液相和固相分配的关键因素。盐酸初始浓度大于9 mol/L,钨主要以钨酸的形态产出;而酸度小于8 mol/L,钨主要以杂多酸的形态产出。(2)在高酸体系下,对白钨矿进行焙烧预处理、提高反应温度、延长反应时间、提高盐酸用量、降低矿物的粒度均增加钨酸的产率。白钨矿焙烧温度950℃、盐酸初始浓度10 mol/L、反应温度90℃、反应时间90 min、盐酸用量为理论量的750%和钨矿粒度-250/+325目的参数下,钨酸的产率达到79.19%,但仍有14.50%的钨浸出至溶液。(3)在低酸体系下,盐酸初始浓度2 mol/L、反应温度90℃、反应时间120min、盐酸用量为理论量的450%、钨矿粒度-200/+250目的参数下,钨的浸出率达到91.86%。因此,对于含磷白钨精矿,若以杂多酸浸出,盐酸用量和盐酸浓度均可在较低条件下进行,有利于改善现场环境。(4)处理人造白钨时,盐酸初始浓度3 mol/L、反应温度90℃、盐酸用量为理论量比率的300%,钨酸的产率可达到99.16%。随着人造白钨中氟磷灰石和羟基磷灰石添加量的增加,钨形成磷钨杂多酸进入浸出液中,钨的浸出率不断升高,钨酸的产率不断降低。并且,氟磷灰石相比于羟基磷灰石更有利于钨进入浸出液。对于10g人造白钨,当氟磷灰石添加量为0.796 g时,钨的浸出率达到98.16%。因此,处理含磷量高的白钨矿时,强化其以杂多酸形态产出更为合理。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TF841.1

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