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低品位钨矿化学选矿法处理流程怎样 钼酸铵溶解度与温度关系

发布时间:2023-07-14 04:42:37编辑:温柔的背包来源:

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一、低品位钨矿化学选矿法处理流程怎样

二、钼酸铵光度法

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一、低品位钨矿化学选矿法处理流程怎样

低品位钨矿物原料化学选矿的原理流程,加工过程可分为物料准备等。

:一、材料准备

为了保证化工精矿的质量,原料中的杂质含量应低于一定值,如砷不得超过0.3-0.5%,硫不得超过1.3-1.5%。配制时应降低至一定值;为了提高矿物的分解效率,对物料细度的要求取决于后续作业半货距的分解方法和原料的破碎特性。例如苏打烧结法需要磨至100-150目以下;直接浸出需磨至200-300目以下。

:二、燃烧材料360问答-浸出

工业生产采用纯碱烧结-水浸泡法、纯碱溶液压煮法、烧碱溶液浸泡法和酸分解法。其目的是将钨矿物分解成水溶性钨酸盐。分解、寻找、初装、剥皮方法的选择主要取决于钨矿物原料的特性和生产厂家的具体情况和条件。方法可分为

:1、纯碱烧结-水浸法。适用于加工含少量石英的低品位黑钨原料,如钨精泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也可加工低品位白钨矿原料含有少量石英。钨矿石和白钨矿与纯碱反应生成水溶性钨酸钠,将烧结块浸泡在水中使钨转移到溶液中,固液分离可以为发货人去除不溶性杂质。黑钨矿的烧结温度为700-850度,白钨矿的烧结温度为860度左右。

:2、烧碱溶液浸出法。将浓度为35-40%的烧碱溶液加热至110-120度,将细磨的矿物原料在压力下浸出,使钨以可溶性钨酸钠的形式转移到浸出液中。浸出液的处理方法有两种:一是直接稀释至密度1.3 g/cm3,然后送净化;二是直接稀释至1.3 g/cm3的密度,然后送净化;另一种是将其稀释至密度1.45g/cm3左右,析出钨酸钠晶体,将结晶液返回下井模悬浮液进行检查操作,将水性结晶液送至宣高、楚晓用于纯化。与苏打烧结-水浸法相比,该法工艺简单,投资少,可处理含硅量较高的钨精泥、钨锡中矿等钨矿物原料。

在常压下浸出白钨矿与烧碱溶液的反应是可逆反应。一般宜采用烧碱和硅酸钠的混合溶液作为浸出剂,才能获得满意的浸出效果。然而,当白钨矿原料中所含的氧化硅具有等量时,可以使用单一烧碱。

:3、酸分解法。酸分解法可采用处理白钨矿和黑钨矿两种原料,用32-38%的浓盐酸或硝酸作为浸出剂,在100度左右的温度下直接分解钨矿物,生产钨酸沉降钢淀粉。为了提高钨的浸出率,必须将物料磨至-300目。酸分解过程中,相当一部分杂质进入溶液,通过固液分离与钨酸分离。为了将钨酸从残渣中分离出来,常用碱熔法将钨以碱栅或无矿物的金属钨酸盐的形式转移到溶液中,得到较纯的钨酸钠或钨铵酸溶液。酸分解钨的浸出率较高,但消耗大量试剂。

:4、苏打溶液加压蒸煮方法。该方法可用于加工白钨矿和黑钨矿物原料。浸出过程在高压釜中进行,将原料研磨至-300目。钨的浸出率与纯碱用量、保持油泉数小时的浸出压力、浸出温度有关。

该方法的优点是适用性好,不仅适合加工低品位白钨矿(5-15%),还适合加工含钨硫化物精矿,如钨铋中矿、铋钼钨矿等。中等矿石。高硫钨中矿浸出时,残渣中残留锡石、锑矿、铋矿,氧化物中的全部铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质随钨一起转移到浸出液中。浸液送去净化处理。

:三、渗滤液净化

揭县条步桂枝于北贵前期研究中介绍的用各种方法将低品位钨星分解为棉矿物原料得到的钨酸钠溶液,不同程度地含有硅、磷、砷、铜等杂质,有时还含有硅、磷、砷、铜等杂质。会有硫、氟等杂质。为了保证化学精矿的质量,必须对渗滤液进行净化处理,去除杂质。目前常用的有以下几种方法。

:1、使用铵镁盐去除硅、磷、砷。当浸液中SiO2/WO3重量比大于0.1%时,应除硅。硅存在于硅酸钠溶液中,当溶液碱度降低时,会发生水解,以硅酸的形式沉淀出来。因此,向浸泡液中加入1:3的稀盐酸,使pH值降至13,然后加入氯化铵,使pH值降至8-9。硅酸钠可完全水解,形成SiO2沉淀,然后澄清、过滤。洗涤后,液体中的氧和硅可降至0.25g/L。

脱硅液中磷和砷分别以HPO42-和HAsO42-形式存在,在室温下向其中加入密度为1.16-1.18g/cm3的氧化镁溶液,磷和砷分别以HPO42-和HAsO42-的形式存在于脱硅液中。磷酸铵镁Mg(NH4) 的形式形成PO4 和砷酸铵镁Mg(NH4) AsO4 沉淀。

:2、镁盐法去除硅、磷、砷。该方法采用稀盐酸(1:3)将浸泡液的pH值降低至11以下。硅酸钠部分水解后,浸泡液中的磷以HPO42-的形式存在。砷以HAsO42-的形式存在。然后加入密度为1.16-1.18 g/cm3的氯化镁溶液,直至浸泡液碱度为0.2-0.3 g/L NaOH,有MgSiO:3、Mg3(PO4):2、Mg3(AsO4)2沉淀因此加入氯化镁可以去除硅、磷、砷。

该方法的要点是用盐酸将浸泡溶液中和至pH 11,然后加入氯化镁溶液,否则氢氧化镁会沉淀。当原料中萤石含量较多时,还可以加入氯化镁,使浸液中的F-以MgF2的形式沉淀出来。

铵镁盐法和镁盐法只能去除高价砷。如果存在低价砷,必须用过氧化氢或次氯酸钠等氧化剂将低价砷氧化为高价砷,然后添加氧化镁即可达到除砷的目的。

与铵镁盐法相比,镁盐法效率较高,处理能力较大,生产周期较短,炉渣中钨含量较低(WO3约4-5%),但炉渣量较大。铵镁盐法炉渣量少,但炉渣中钨含量较高(约15-20%WO3),因此应根据原料的特性通过实验确定最佳的提纯方法。

:3、碱法除钼。钼在浸没溶液中以钼酸钠的形式存在。向除硅、磷、砷后的滤液中加入硫化钠溶液,将钼转化为硫代钼酸盐,溶液中剩余的砷也转化为硫代砷酸盐,然后加入盐酸中和至pH=8.5左右,此时此时钼和砷不沉淀出来。然后加入氯化钙溶液,钨以钨酸钙的形式沉淀出来,而钼和砷以相应的硫代盐的形式留在溶液中,过滤除去钼和砷。钼的去除率可达70-90%,硫化钠添加量为钼、砷总量的8-8.5倍,温度80度。

当浸没液中钼含量小于0.25g/L时,无需单独进行除钼工序。提高白钨矿分解合成酸度的方法实现了钨和钼的分离。酸度高,温度高,除钼效果好。还有其他除钼的方法,这里不再介绍。

以上是化学沉淀法去除浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有离子交换等其他方法。

:四、钨化学精矿的制备

工业上一般先从提纯液中沉淀出合成白钨矿或仲钨酸铵,然后生产钨酸或氧化钨。流程如下。

:1、合成白钨矿。白钨矿的沉淀合成一般采用氯化钙作为沉淀剂(有时采用氢氧化钙或硫酸钙)来沉淀钨酸钙。反应式为:

氯化钙对于硅、磷、砷、钼等杂质还会产生钙盐沉淀,因此没有净化作用,只对硫有净化作用。合成白钨矿的质量和沉淀率主要与净化液中的钨含量、碱度、沉淀剂的种类和用量等因素有关,而钨含量影响合成白钨矿的细度、过滤和洗涤性能。

沉淀剂比较:用氯化钙可得到高品位的合成白钨矿:(WO3可达70-76%)。沉淀剂对产品污染小。缺点是氯化钙易潮解,运输和包装困难。石灰价格便宜,但得到的合成白钨矿品位低,一般只有60-68%WO3,过滤洗涤困难,母液中钨含量高,得到的合成白钨矿品位低硫酸钙的成分为WO3,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),响应时间长。所以氯化钙比较好。

合成白钨矿作为最终产品时,经过过滤、干燥,然后包装出厂;如果最终产品使用钨酸或氧化钨,则合成白钨矿在被送去生产钨酸之前要经过过滤和洗涤。

:2、钨酸的制备。工业上常采用盐酸或硝酸分解合成白钨矿生产钨酸。合成白钨矿常用盐酸分解法,反应式为:

合成白钨矿中的硅、磷、砷等杂质对钨酸的生产影响很大,使钨酸粒径变细,呈胶体状,难以沉淀和过滤。同时还与钨形成杂多酸,增加母液中钨的含量。

钨酸生产过程中的主要影响因素有:(1)温度:温度高有利于粗粒钨酸的生产,杂质分解比较完全,但酸的损失大,且工作环境差。初始温度通常为70-80度。加入材料后煮沸10-15分钟; (2)盐酸浓度:浓度高有利于钨酸粒径粗化,杂质分解完全。生产中一般采用30%盐酸浓度; (3)残留酸度:分解后酸度低,钨酸粒径变小,纯度低,一般残留酸度为70-80g/L。另外,酸分解时加入适量硝石(硝酸),有利于加速分解过程和杂质的氧化。有利于提高钨的总回收率。

过滤后的钨酸应进行洗涤。钨酸出厂或送去制造氧化钨前,质量均符合标准。否则需要进行消毒处理。钨酸的提纯通常采用氨法,即将钨酸溶液溶解在氨水中,转化为钨酸铵溶液,大部分硅、铁、锰等杂质留在沉淀物中。

:3、仲钨酸铵的制备。用浓缩结晶法由钨酸铵溶液制备仲钨酸铵,首先用氨水溶解钨酸,并从某些杂质中分离出钨。反应式为:

某些杂质如氯化铁、氯化锰和氯化钙同时产生氢氧化物沉淀并与钨分离。溶液经沉淀过滤,滤液即为钨酸铵溶液。

将钨浸出液用强碱性或弱碱性阴离子交换树脂处理,用氯化铵溶液冲洗载钨树脂,所得洗脱液用于制备仲钨酸铵;此外,还可以采用溶剂萃取法制备钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,叔胺或季胺煤油为有机相,在pH=2-4条件下萃取钨,然后用2-4%氨水反萃取得到钨酸铵溶液水。

由钨酸铵溶液制备仲钨酸铵也可采用中和法。该方法用10-20%盐酸将钨酸铵溶液中和至pH=7-7.4,钨以针状仲钨酸铵的形式沉淀出来,结晶率达到85-90%,但中和法不能回收氨,且消耗盐酸,已被蒸发法所取代。

当钨酸铵溶液蒸发浓缩时,可蒸发部分氨,冷却后(大于50度),结晶出片状仲钨酸铵晶体:即:

由于仲钨酸铵的溶解度低于仲钼酸铵,为防止产品受到钼的污染,可采用分级结晶的方法来分离钨和钼。如果蒸发60%的液体,钨的结晶率为55%,而钼的结晶率为12%,所以一开始析出的仲钨酸铵中含钼很少。随后沉淀的仲钨酸铵含有较高的钼。

蒸发时挥发的氨气由洗涤塔回收,得到的氨水返回使用;富含杂质的母液回收用于钨。

:4、三氧化钨的制备。商业氧化钨粉末可以通过煅烧干燥的纯钨酸或仲钨酸铵来生产。反应式为:

5(NH4) 2O12WO3 nH2O=12WO3 + 10NH3 + (5+n) H2O(煅烧)

当煅烧温度为500度时,钨酸可完全脱水,温度高于250度时,仲钨酸铵可完全分解。用于生产钨材料和碳化钨的三氧化钨不仅应具有一定的纯度,而且还应满足一定的粒度要求。三氧化钨的粒径与仲钨酸铵等钨酸的粒径及煅烧温度密切相关。

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二、钼酸铵光度法

方法总结

总磷包括溶解磷、颗粒磷、有机磷和无机磷。在中性条件下,将未过滤的水样用过硫酸钾(或硝酸-高氯酸)消解,将所含的磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中,正磷酸盐在锑盐存在下与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸,立即被抗坏血酸还原,形成蓝色络合物,用光度法测定总磷。

钼酸铵光度法适用于地表水、污水和工业废水中总磷的测定。若取25mL水样,测量范围为0.01-0.6mg/L。

在酸性条件下,砷、铬和硫会干扰测定。大于2mg/L的砷会干扰测定,用硫代硫酸钠去除。大于2mg/L的硫化物干扰测定,可用氮气除去。大于50mg/L的铬会干扰测定,用亚硫酸钠去除。

仪器设备

分光光度计。

医用便携式蒸汽灭菌器或普通高压锅。

试剂

硫酸。

硝酸。

全氟酸。

氢氧化钠溶液(1mol/L)。

氢氧化钠溶液(6mol/L)。

过硫酸钾溶液(50g/L)。

抗坏血酸溶液(100g/L)储存在棕色瓶中,在冷处可稳定数周。可长期使用不变色。

钼酸盐溶液称取13g 钼酸铵,溶于100mL 水,称取0.35g 酒石酸锑钾,溶于100mL 水。在不断搅拌下将钼酸铵溶液缓慢加入到300mL(1+1)H2SO4中,与酒石酸锑钾溶液混合均匀。此溶液保存于棕色试剂瓶中,阴凉处可保存2个月。

浊度颜色补偿溶液将两体积(1+1) 的H2SO4 与一体积的抗坏血酸溶液混合。使用当天准备。

磷标准储备液(P)=50.0g/mL 称取0.2197g已于110干燥2h并在干燥器中冷却的磷酸二氢钾(KH2PO4),用水溶解,转移至1000mL容量瓶中,加入约800mL水,加5mL(1+1)H2SO4,用水稀释至刻度。该溶液在玻璃瓶中可保存至少6个月。

磷标准溶液(P)=2.00g/mL 移取10.0mL 磷标准储备液,用水稀释至250mL,储存于容量瓶中。使用当天准备。

酚酞溶液(10g/L) 称取0.5g酚酞,溶解于50mL(95+5)乙醇中。

校准曲线

取7 个50mL 带塞比色管,分别加入0.00mL、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL 磷标准溶液。加水至刻度线。添加1mL抗坏血酸溶液,摇匀。 30秒后,加入2mL钼酸盐溶液,混匀。室温放置15分钟后,用3cm比色皿,以水为参比,在波长700nm处测定吸光度。以磷含量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校准曲线。

分析步骤

1)抽样、抽样。取500mL水样后,加入1mLH2SO4调节pH值,使pH1;或不添加任何试剂,置于阴凉处保存。 (对于磷含量较少的水样,不要使用塑料瓶取样,因为磷酸盐很容易吸附在塑料瓶壁上。)

将25mL 水样分入50mL 带塞比色管中。取用时请仔细摇匀,以获得溶解部分和悬浮部分的代表性样品。如果水样中磷浓度较高,可减少样品体积。

2)消化。过硫酸钾消解: 向样品中加入4mL K2S2O8 溶液,塞紧带塞刻度管的盖子后,用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定),置于一个大烧杯。将其放入高压蒸汽灭菌器中加热。当压力达到0.11MPa、相应温度为120时,保持30分钟,停止加热。待压力表读数降至零后,取出冷却。然后用水稀释至刻度线(如果用H2SO4保存水样,用K2S2O8消解时,需先将样品调至中性)。

硝酸-高氯酸消解: 取25mL样品于锥形瓶中,加几颗玻璃珠,加2mL HNO3,在电热板上加热,浓缩至10mL。冷却后,加入5mLHNO3,加热浓缩至10mL,冷却。加入3mL HClO4,加热至HClO4 冒白烟,此时在锥形瓶中加入小漏斗或调节电热板温度,使消化液在锥形瓶内壁上保持回流状态,直至留下3-4mL,并让其冷却。加10mL水和1滴酚酞指示剂。滴加NaOH溶液至微红色,然后滴加稀H2SO4至微红色刚刚消失,搅拌均匀。转移至50mL带塞刻度管中,用水稀释至刻度。

3)分析。按照校准曲线的操作步骤测量吸光度,从校准曲线上检查磷的量。

水样中总磷质量浓度计算见式(81.9)。

防范措施

1) 用HNO3-HClO4消解需要在通风橱中进行。 HClO4与有机物的混合物受热容易发生危险。需先用HNO3消解样品,然后加入HNO3-HClO4进行消解。

2) 切勿将消解后的样品蒸发至干。

3) 若消解后有残渣,用滤纸过滤至带塞刻度管中,用水彻底清洗锥形瓶和滤纸,一起转移至带塞比色管中。

4)当水样中的有机物不能被K2S2O8氧化完全破坏时,可用此法消解。

5) 如果样品出现浊度和色度,需制备空白样品(消解后用水稀释至刻度线),然后向样品中加入3mL浊度颜色补偿溶液,但不要添加抗坏血酸溶液和钼酸铵溶液。然后用供试品溶液的吸光度减去空白试液的吸光度。

6)如果显色室温低于13,可在20-30水浴中显色。

以上就是关于低品位钨矿化学选矿法处理流程怎样的知识,后面我们会继续为大家整理关于钼酸铵溶解度与温度关系的知识,希望能够帮助到大家!