【正文】 法分離鎢鉬—蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)APT；通過對各生產(chǎn)工序金屬平衡、物料平衡計算和設(shè)備選型，確定了各工序所需原料的量和設(shè)備的型號、規(guī)格和數(shù)目；并進(jìn)行了合理的車間配置；通過分析生產(chǎn)過程中工業(yè)三廢的產(chǎn)生和危害，提出了三廢處理的方案；根據(jù)生產(chǎn)過程需要，對車間進(jìn)行了勞動定員；進(jìn)而對整個工藝過程進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，計算結(jié)果表明本設(shè)計所采用工藝流程技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。據(jù)國土資源部統(tǒng)計, 1998 年前我國黑鎢的開采利用率占95 % , 白鎢的開采利用率不到10 % , 95 %以上的鎢冶煉企業(yè)使用黑鎢礦原料。我們預(yù)計07年走勢平穩(wěn)，波動小，價格高企。如果資源勘探?jīng)]有增加，中國鎢礦資源優(yōu)勢將很快處于劣勢地位。并且我國的鎢技術(shù)儲備和鎢冶煉的先進(jìn)企業(yè)所代表的技術(shù)水平和技術(shù)裝備已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平！可按國內(nèi)外用戶的需求生產(chǎn)各種鎢冶煉產(chǎn)品 ，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也有了較大提高。水資源豐富，河道眾多，自然落差大，雨量充沛，水利資源蘊(yùn)藏量40萬千瓦，可開發(fā)量在20萬千瓦以上，人平均擁有水量6500立方米。（3） 蘇打壓煮萃取法 蘇打壓煮萃取法是用蘇打與鎢精礦在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng)，后凈化得到粗鎢酸鈉溶液，再利用有機(jī)溶劑萃取，最后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，便可得產(chǎn)品仲鎢酸銨。傳統(tǒng)苛性鈉浸出工藝分為常壓攪拌浸出，高壓浸出，該工藝的特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)： 1）能夠解決我國當(dāng)前以黑鎢礦為主的黑白混合鎢礦的處理現(xiàn)狀；2）設(shè)備簡單，易于操作，適合中小冶煉廠采用；3）堿用量少；4）浸出時間短。蘇打高壓浸出的特點(diǎn)如下：其優(yōu)點(diǎn)：1）技術(shù)成熟，適用性廣，基本上能夠處理各種類型的礦石；2）溫度升高，有較高的鎢浸出率，而雜質(zhì)浸出率不會增加，處理能力大；缺點(diǎn)： 1）碳酸鈉的消耗量大，甚至更高。3）所得到的溶液純凈，廢渣（）可利用。所需要的溫度（150～180℃）和壓力（～1 MPa）也比蘇打浸出的要求低。酸分解所得鎢酸一定要洗凈Ca2+及其他雜質(zhì)。叔胺萃取時，由于pH=2～4的情況下，磷、砷、硅等雜質(zhì)都與鎢形成雜多酸陰離子，鉬的性質(zhì)與鎢相近。至于除鉬，隨著除鉬方法的問世，鎢鉬分離已不是問題，而且目前實(shí)驗(yàn)室中已實(shí)現(xiàn)了離子交換一步法除P，As，Si，Mo雜質(zhì)。該法由于需要加入很多量的雙氧水進(jìn)行絡(luò)合, 而我國的雙氧水價格較貴,限制了這種方法向工業(yè)化邁進(jìn)。經(jīng)多次逆流萃取, 鉬的萃取率達(dá)96 %～98 % ,而鎢的萃取率小于1 %。該法操作簡單, 除鉬率高, 但所需淋洗液用量太大, 每25 ml料液需淋洗液1 L。主流程為經(jīng)典化學(xué)凈化法或是萃取法，其母液經(jīng)堿轉(zhuǎn)化后可直接加入粗鎢酸鈉中，再次除雜。技術(shù)指標(biāo)：（1）稀釋后WO3的濃度：15～25g/L ；溶液清徹透明，無膠態(tài)和懸浮物（2）WO3回收率：% 離子交換工序本工序的主要任務(wù)是將Na2WO4溶液凈化除雜（主要是P、Si、As、F），回收部分Na2CO3，并轉(zhuǎn)型為（NH4）2WO4溶液。r6＝%＝ kg工序Ⅷ： Q8＝R6＝ x8＝% r8＝0 η8＝%P8＝Q8 工序Ⅲ：稀釋工藝指標(biāo)：，含WO315～25 g/L x3＝% r3＝0 η3＝% 進(jìn)料（1） kg， kg；（2）配水量交前液量：103/20＝ kg需配水量：－＝；出料（1）機(jī)械損失%，%＝ kg；WO3損失：%= kg（2）交前液交前液：（1－%）＝ kg含WO3 %＝ kg。 工序Ⅱ：浸出、過濾工藝指標(biāo)：：1 浸出液含WO395 g/L壓濾、渣含WO3≤2%，渣含水≤20%雜質(zhì)浸出率：P 10%，As 30%，SiO2 3%，Mo 80%x2＝% ，r2＝0，η2＝%表35 磨礦工序物料平衡表進(jìn)料出料序號物料名稱物料重量（kg）含WO3量（kg）序號物料名稱物料重量（kg）含WO3量（kg）1白鎢精礦1礦漿2返料2礦漿損失3自來水合計合計 進(jìn)料（1） kg，其中含WO3 = kg（2）堿用量 由方程式 CaWO4+2NaOH＝Na2WO4+Ca ～ 2NaOH 80 WW=80/=，故NaOH用量：= 另外，配置磷酸鈉需要苛性鈉：所以，實(shí)際NaOH用量是：+=（3）為了有效地使Ca沉淀下來，加入，生成，一般磷酸鈉用磷酸和苛性鈉配制而成，則: 2 ～ 3 3 W 磷酸鈉的實(shí)際用量為： （3）= 工業(yè)磷酸濃度為85%，則磷酸質(zhì)量：（4）硝石 硝石作為氧化劑，一般取礦石質(zhì)量的1% （+）1%=（5）返料由干燥、過篩、包裝工序返回的WO3以不合格APT形式直接加入高壓釜中反應(yīng)，則返料量為：R7/%＝。以日產(chǎn)金屬含WO3量為計算基礎(chǔ)，則：工序Ⅶ： P＝ x7＝% r7＝% η8＝%Q7＝P/η7＝＝ X7＝Q7為了提高WO3的回收率，應(yīng)多次洗滌。 仲鎢酸銨結(jié)晶母液回收工藝選擇除冷凍結(jié)晶外，APT結(jié)晶過程中都會產(chǎn)生結(jié)晶母液，含30～80g/L的，此外離子交換法產(chǎn)生的結(jié)晶母液中還含有100～150g/L的氯化銨。 該法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單, 處理量大。它是基于能破壞鎢鉬雜多酸離子,使鎢鉬分別生成相應(yīng)的過氧陰離子,由于鉬的過氧陰離子穩(wěn)定性比鎢大得多,故TBP 選擇性萃取鉬，鎢則主要留在溶液中,從而實(shí)現(xiàn)鎢鉬分離。 鉬不能從總的生產(chǎn)系統(tǒng)中排除掉, 因含有鎢的廢酸和洗滌水在中和回收處理時, 鉬又和所回收的鎢一起返回生產(chǎn)系統(tǒng)中。（3）離子交換法：優(yōu)點(diǎn)：除雜與轉(zhuǎn)型同時完成，流程短，成本低；鎢收率高，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，操作易于掌握，操作環(huán)境好。此外，近年用萃取法凈化鎢酸鈉溶液除鉬取得很大進(jìn)展，凈化除磷、砷也有一定進(jìn)展。2）除磷、砷、氟在除磷、砷時，氟往往同時被除去。所以，根據(jù)我們的生產(chǎn)規(guī)模以及實(shí)際情況，蘇打壓煮并不是最理想的方法。其分解過程化學(xué)反應(yīng)方程式為： FeWO4+5/2Cl2+C==FeCl3(或FeCl2)+WO2Cl2+CO2(或CO) （216） MnWO4和CaWO4與氯氣、碳的反應(yīng)與此類似。當(dāng)處理低品位礦時, 則所得鎢酸需堿溶后再凈化處理,流程增長,相關(guān)指標(biāo)會下降；2）后續(xù)工藝流程較長，其氨溶或堿溶過程消耗化工原料，且渣中鎢含量較高，需進(jìn)一步處理，造成工藝過程總的回收率降低；3）酸浸出過程污染嚴(yán)重，操作環(huán)境較差，浸出過程酸對設(shè)備有嚴(yán)重腐蝕，過程生成的氫氟酸也嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，使生產(chǎn)過程的設(shè)備難以選擇。同時在處理黑鎢礦時，其浸出率隨著鈣含量的增高而迅速降低。稀有金屬生產(chǎn)流程各不相同，但一般說來其生產(chǎn)過程都經(jīng)歷以下四個階段：精礦分解、純化合物制取、金屬生產(chǎn)、高純致密稀有金屬生產(chǎn)。修水縣緊靠105國道，縣內(nèi)有省道310公里，大慶至廣州高速公路橫穿修水，縮短了與廣州、深圳等沿海城市的距離。3．引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)裝備，加強(qiáng)高附加值鎢冶金產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化，提高技術(shù)實(shí)力，并爭取早日結(jié)束作為國外原料基地的狀況，提高經(jīng)濟(jì)效益。 第三，技術(shù)裝備水平總體不高。近幾年發(fā)展可以劃分為三個階段。中國是鎢礦資源最豐富的國家，一向被國際礦業(yè)界稱為“鎢王國”?！戈P(guān)鍵詞」 白鎢精礦 NaOH高壓浸出 離子交換 APT 設(shè)計AbstractThe specification is a workshop of 1000t/y Ammonium paratungstate(APT) produced with scheelite concentrates. Following the general design steps of nonferrous metallurgy workshop, the present situation of the APT production was first presented. According to the characteristics of the raw material , technological process of sodium hydroxide(NaOH) leaching at high pressure—ion exchange—selectively precipitation to separate Mo—evaporation and crystallization process was selected as the process of APT production. The quantity of various materials in every process were fixed up and the corresponding equipments were designed or selected(include the type, size and number) originated from the result of calculating of the balance of metal and matter. The workshop is reasonably designed. The strategy of dealing with the industrial waste was proposed following the analysis of the source and the harm of the waste. The work force was arranged according to the requirement of producing process. At last, the economic target was analyzed. All these results shows that the process of this design is reasonable and economical.Keywords: Scheelite concentrates。白鎢礦之所以長期未能作為我國鎢冶煉企業(yè)的主要原料, 是由于我國白鎢資源中90 %以上含量在0. 5 %以下, 常與其它金屬元素共生,品位低, 組份復(fù)雜, 冶煉難度大。如果國內(nèi)鎢產(chǎn)量沒有大的變化，整個行業(yè)將維持高收入和高利潤水平。 第四，研發(fā)水平較低。而鎢冶金中的一大技術(shù)難點(diǎn)就是眾所周知的鎢鉬分離問題，但經(jīng)過冶金學(xué)者的不斷探索，現(xiàn)現(xiàn)已發(fā)明了選擇沉淀法，萃取法以及離子交換法等幾種方法，使鎢冶金這一重大難題得以解決。生產(chǎn)APT是濕法冶金過程，需要大量的水資源，豐富的水資源無疑將大大降低APT的生產(chǎn)成本。（4） 堿法壓煮離子交換法堿法壓煮離子交換法是用苛性鈉與鎢精礦在高溫高壓下進(jìn)行壓煮，然后利用交換樹脂進(jìn)行凈化與轉(zhuǎn)型，最后經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到仲鎢酸銨。缺點(diǎn)： 1）回收率低，若考慮細(xì)磨濃縮結(jié)晶等過程的損失，由礦到粗鎢酸鈉溶液的總回收率難以達(dá)到95%；2）能耗高，若用高壓浸出，能耗更高，浸出成本高；機(jī)械活化堿分解機(jī)械活化堿分解法是近十幾年來我國首創(chuàng)的一種分解方法，它是借鑒機(jī)械活化技術(shù)，在傳統(tǒng)苛性鈉分解工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝。2）過程在高溫（180220℃）高壓（14702450kPa）下進(jìn)行，這一技術(shù)在大型冶煉廠不難解決，但對中、小型廠而言，則在技術(shù)上難以支撐。4）若用NH4F+NH4OH作為溶出劑，反映可直接得到鎢酸銨溶液，直接結(jié)晶即可得到APT，其流程很短。所得粗鎢酸鈉溶液無需回收堿，可以直接稀釋，進(jìn)入離子交換工序。（5）鎢酸銨溶 其反應(yīng)式如下： （227）離子交換法離子交換法是目前國內(nèi)外廣泛采用的，較為先進(jìn)的凈化除雜的方法，其過程主要分為吸附、淋洗、解吸三步驟。同時也有可能形成了雜多酸陰離子。所以，綜合考慮，離子交換是目前最為理想的除雜凈化工藝，故選擇此種方法。（4）胍鹽沉淀法該法是利用鎢酸根及鎢的同多酸根與鉬酸根及鉬的同多酸根性質(zhì)上的差異, 在酸性條件下, 鎢和胍鹽生成沉淀而鉬仍在溶液里, 從而達(dá)到鎢鉬分離的目的。（3）體系該技術(shù)是利用鎢、鉬與形成硫代酸根離子性質(zhì)的差異,采用季胺鹽作萃取劑。 除鉬工藝的論證沉淀法、萃取法、離子交換法三種方法中每種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，但總的來說，萃取法和離子交換法一般都要對鎢酸銨溶液進(jìn)行一定的處理（如硫化，酸化或是氧化），而且需要特定的設(shè)備和一定的技術(shù)操作方法，盡管除鉬比較徹底，但操作不方便。主流程是白鎢酸分解氨溶結(jié)晶工藝的，其母液經(jīng)堿轉(zhuǎn)化后，濃縮至含量為150g/L后，再按經(jīng)典化學(xué)凈化，沉淀人造白鎢，再將人造白鎢與白鎢礦混合投入主流程處理。使用的主要設(shè)備是離子交換柱[13]。η8＝%＝ X8＝Q8 P：%= kg As：%= kg SiO2：%= Mo：%= kg稀釋工序物料平衡表如下。其中含 P：%= As：%= SiO2：%= Mo：%=磨礦工序物料平衡表如下表35。以下符號分別表示：Qn——(n=7)工序的處理量（kg）；Pn——n工序的產(chǎn)量（kg）；Xn——n工序的不可返回?fù)p失量（kg）；Rn——n工序的可返回?fù)p失量（kg）；xn——n工序的不可返回?fù)p失率（%）；rn——n工序的可返回?fù)p失率（%）。（1）工藝參數(shù)1）壓煮溫度：185℃2）壓煮時間：4 h 3）壓力： 4）進(jìn)礦粒度： 5）氫氧化鈉用