【正文】 鎢多金屬礦選礦回收率提高 10 個(gè)百分點(diǎn)以上，而且可以高效率回收鉬、鉍等共伴生元素。 2021 年，我國(guó)鎢礦（坑采）平均開采回采率為 %，平均選礦回收率為 %。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有些白鎢礦區(qū)的選礦回收率只有 40%。其主要影響因素有以下幾個(gè)方面： 白鎢礦地質(zhì)品位低、鎢礦入選品位逐年下降。 2021 年，我國(guó)查明鎢資源儲(chǔ)量 571 萬(wàn)噸（ WO3），其中黑鎢礦占 %，白鎢礦占 %，混合鎢礦占 %。在現(xiàn)有白鎢礦山中，除少數(shù)外，大部分白鎢礦在現(xiàn)有技術(shù)條件下選礦回收率低于 60%，比黑鎢礦選礦回收率低 15 個(gè) 25 個(gè)百分點(diǎn)。 黑鎢礦和白鎢礦以及黑白鎢混合礦選 礦工藝各不相同，回收率也存在較大差距。黑鎢礦石選礦以重力選礦為主；白鎢礦石多采用浮選法選礦；黑白鎢混合礦則涵年產(chǎn) 8000 噸仲鎢酸銨的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 12 蓋了黑鎢礦和白鎢礦的綜合選礦技術(shù)。 黑鎢礦開采量呈下降趨勢(shì)，白鎢、混合鎢礦開發(fā)以及低品位鎢綜合回收利用呈上升趨勢(shì)。近幾年來(lái)，我國(guó)新建了一批大型白鎢礦和黑白鎢混合礦選礦廠，其選礦回收率遠(yuǎn)低于黑鎢礦選礦回收率；一些企業(yè)投資開發(fā)利用含鎢尾礦、鎢渣，回收利用廢鎢碎料；一些低品位的鎢礦床也開始建設(shè)并開采。 鎢礦開采深度逐年向下延伸，采礦貧化率 和損失率上升。鎢礦大多為脈狀薄或極薄礦體，采礦貧化率一般比較高，因此開采廢渣（廢石及尾礦）較多，開采回采率也不高。 ―十二五 ‖期間，我國(guó)鎢業(yè)應(yīng)按照建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的要求，堅(jiān)持 ―在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù) ‖的方針，依照 ―統(tǒng)籌 規(guī)劃、科學(xué)開發(fā)、合理利用、依法保護(hù) ‖的原則，以控制總量、淘汰落后產(chǎn)能、加強(qiáng)技術(shù)改造、推進(jìn)資源整合和企業(yè)重組為重點(diǎn)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)；充分利用境內(nèi)外兩種資源，著力抓好再生利用，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源保障能力和資源綜合利用水平，努力縮小與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的差距，正確處理當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，統(tǒng)籌安排鎢礦資源勘查、開發(fā)、利用與保護(hù)的任務(wù)，促進(jìn)我國(guó)鎢業(yè)全面、協(xié)調(diào)、健康、可持續(xù)發(fā)展，努力使我國(guó)鎢資源大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)殒u工業(yè)強(qiáng)國(guó)。對(duì)鎢、錫、銻、稀土等國(guó)家規(guī)定實(shí)行保護(hù)性開采的特定礦種的勘查和開采實(shí)行規(guī)劃調(diào)控、限制開采、嚴(yán)格準(zhǔn)入和綜合利用，嚴(yán)格實(shí)行保護(hù)性開采的特定礦種年度開采總量指標(biāo)控制，嚴(yán)禁超計(jì)劃開采和計(jì)劃外出口。強(qiáng)化資源憂患意識(shí)、戰(zhàn)略意識(shí)和資源保護(hù)意識(shí)，推進(jìn)資源整合，實(shí)現(xiàn)集約化、規(guī)范化開采，嚴(yán)格控制開采總量。 鎢資源節(jié)約與綜合利用目標(biāo)。至 2021 年，我國(guó)鎢礦平均開采回采率 90%，平均選礦回收率 80%，平均資源綜合利用率 72%以上。 我國(guó)鎢業(yè)存在的一些問題和相關(guān)建議 鎢礦開采總量控制不力，超指標(biāo)生產(chǎn)依然嚴(yán)重。超標(biāo)的主要原因，一是超標(biāo)部分主要來(lái)自地方集 體和民營(yíng)小礦山，這些礦山不顧指標(biāo)限制，盲目擴(kuò)產(chǎn)；二是以其他礦種名義開采鎢礦；三是在大礦山周邊仍存在不少非法盜采現(xiàn)象。我國(guó)鎢礦歷經(jīng)近百年的開采，目前我國(guó)大部分黑鎢礦資源已近枯竭。尤其小型鎢礦山企業(yè)，基本上都是個(gè)體業(yè)主租賃承包經(jīng)營(yíng)，技術(shù)素質(zhì)低，追求短期利益，采富棄貧、采主棄次、采易棄難的掠奪性開采現(xiàn)象較普遍，資源損失浪費(fèi)極大，所采用的選礦工藝簡(jiǎn)單、效率低下，只回收了鎢精礦，伴生的其 余有價(jià)金屬大部分未得到回收，不但鎢的回收率極低，眾多共伴生金屬元素更是白白流失。遺棄的尾砂既造成了資源的浪費(fèi)，也造成了許多環(huán)境問題。缺少對(duì)鎢選礦技術(shù)研究的投入，專業(yè)技術(shù)人才流失嚴(yán)重，技術(shù)水平發(fā)展不平衡，礦山的創(chuàng)新能力不強(qiáng)。難選黑白鎢混合礦的選礦工藝也不夠完善，在選礦指標(biāo)上仍有較大的提升空間。對(duì)于國(guó)外鎢選廠選礦技術(shù)了解較少，更談不上先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)吸收。對(duì)鎢礦開采繼續(xù)實(shí)行保護(hù)性控制開采，遏制國(guó)內(nèi)鎢資源的過度消耗。制定和完善法律法規(guī)政策，嚴(yán)格實(shí)施生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證制度，將行業(yè)監(jiān)管納入法制化軌道，建立長(zhǎng)效監(jiān)管機(jī)制；提高 技術(shù)、安全、環(huán)保等行業(yè)準(zhǔn)入門檻，嚴(yán)格行業(yè)準(zhǔn)入；對(duì)鎢原料交易、稅費(fèi)征收、鎢精礦開采配額指標(biāo)等進(jìn)行全過程綜合監(jiān)管，控制開采總量，遏制鎢原料市場(chǎng)的無(wú)序流通；加大國(guó)有及國(guó)有控股大型企業(yè)對(duì)鎢戰(zhàn)略資源的整合和控制力度，鼓勵(lì)創(chuàng)建集生產(chǎn)、科研、銷售、投資為一體的集約化、資本化、國(guó)際化的國(guó)有及國(guó)有控股大型鎢企業(yè)集團(tuán)，提升我國(guó)大型鎢企業(yè)的資本運(yùn)作實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)具有工業(yè)價(jià)值的低品位、共伴生礦產(chǎn)，統(tǒng)一規(guī)劃，綜合開采，綜合利用。對(duì)于不符合生產(chǎn)要求的申請(qǐng)者，堅(jiān)決不予審批。可以設(shè)立專項(xiàng)基金，為礦山殘礦回收、廢棄資源回采方面的技術(shù)研究等提供支持與鼓勵(lì)。 提升采選技術(shù)和裝備水平，提高資源綜合利用率。重視礦石的工藝礦物學(xué)研究，全面了解礦石的礦物組成、礦石中鎢礦物的嵌布狀態(tài)等，為鎢礦選廠確定合理的選礦方法和工藝流程提供依據(jù)；加強(qiáng)鎢礦山對(duì)共伴生元素 的回收、綜合利用研究，提高鎢選廠的綜合回收水平，充分利用鎢礦石中的共伴生有益組分，改單一回收鎢為多組分綜合回收，提升礦山的整體效益。加大鎢細(xì)泥選別技術(shù)的研究力度和推廣應(yīng)用。實(shí)施技術(shù)改造，提高鎢選廠的裝備水平，并使選礦全過程的監(jiān)測(cè)與控制自動(dòng)化，選礦作業(yè)管理的信息化。 建立專門的廢鎢資源研究機(jī)構(gòu)，促進(jìn)二次鎢資源的再生利用。 建立鎢礦資源儲(chǔ)備機(jī)制，具有重要戰(zhàn)略意義。實(shí)行儲(chǔ)備機(jī)制的運(yùn)行成本低，調(diào)控效果顯著，可以在短時(shí)期內(nèi)發(fā)揮作用，且具有較大的政策彈性，對(duì)市場(chǎng)相關(guān)利益主體的影響較為溫和。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 目的 設(shè)計(jì)年產(chǎn) 8000 噸仲鎢酸銨的生產(chǎn)車間 原料 黑白鎢混合礦，其中含 WO3 47%， Ca %， P %， As %， SiO2 %，Mo % 產(chǎn)品要求 產(chǎn)品 APT 符合國(guó)標(biāo) GB10116880 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 廠址選擇 廠址的選擇是設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，對(duì)工業(yè)企業(yè)的建設(shè)速度、建廠投資、生產(chǎn)發(fā)展、 經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)及工農(nóng)關(guān)系等具有重要意義，因此要根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計(jì)劃和工業(yè)布局的要求進(jìn)行。因此，謹(jǐn)慎論證，盡量選擇一處合理的地區(qū)建廠是非常重要的。 另外，廠址應(yīng)在城市和居民住宅主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)；應(yīng)在主要水流的下游位置；廠區(qū)應(yīng)有良好的通風(fēng)條件；應(yīng)安排好三廢處理場(chǎng)地和廢渣堆放場(chǎng)地；應(yīng)考慮廠址附近居民點(diǎn)，城市發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)牧漁業(yè)及旅游勝地，自然資源保護(hù)區(qū)等問題。理由如下 [5]： 年產(chǎn) 8000 噸仲鎢酸銨的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 16 （ 1） 全南縣鎢礦儲(chǔ)量大、品位 高、易開采，全縣 WO3 已探明儲(chǔ)量達(dá) 萬(wàn)噸，還有為探測(cè)的鎢礦 （ 2） 贛州市位于中國(guó)江西省南部，毗鄰廣東、福建、湖南，地處中亞熱帶南緣，境內(nèi)河流密布，山清水秀，森林覆蓋率高達(dá) %。 全南縣東鄰京九鐵路、 105 國(guó)道，西傍京珠高速、 106 國(guó)道，與贛粵、京珠高速公路的連接線按國(guó)家二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)全面貫通。 這對(duì)原料及產(chǎn)品的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)提供了良好的條件。擁有山林 191 萬(wàn)畝，森林覆蓋率達(dá) 80%，是南方48 個(gè)重點(diǎn)林業(yè)縣之一；全國(guó)首批初級(jí)電氣化達(dá)標(biāo)縣；水域面積 165 平方公里，水能蘊(yùn)藏量 萬(wàn)千瓦，現(xiàn)有裝機(jī)容量 萬(wàn)千瓦；地理氣候條件獨(dú)特，境內(nèi)平均海拔 360 米，年平均氣溫 攝氏度，雨量充沛，光照充足，晝夜溫差大，無(wú)霜期長(zhǎng)。 查看 2021 城鄉(xiāng)鎮(zhèn) 17338 人 年末總戶數(shù) 12405 戶 ,總?cè)丝?47565 人、其中 ,農(nóng)業(yè)人口 30227 人 (農(nóng)村勞動(dòng)力 16000 人 ),非農(nóng)業(yè)人口 17338 人。 年產(chǎn) 8000 噸仲鎢酸銨的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 17 第二章 工藝流程的選擇與論證 概論 稀有金屬生產(chǎn)流程各不相同，但一般說(shuō)來(lái)其生產(chǎn)過程都經(jīng)歷以下四個(gè)階段： 1） 精礦分解 在精礦中稀有金屬往往與其伴生元素形成牢固的化合物，如白鎢精礦中鎢就是以穩(wěn)定的 CaWO4形態(tài)存在。 2） 純化合物制取 由于稀有金屬性質(zhì)活潑，其化合物較穩(wěn)定，故將這些化合物還原成金屬往往需很強(qiáng)的還原性氣氛。 純化合物的制取一方面包括除去有害雜質(zhì)，另一方面也包括將共生的各種性質(zhì)相近的稀有金屬相互分離。對(duì)熔點(diǎn)較高的稀有金屬而言，往往得到其粉末或海綿體。 在本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的目的是制備 粗鎢酸鈉溶液 ，而 鎢酸鈉溶液 是仲鎢酸銨生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)品，也就是說(shuō)，本設(shè)計(jì)任務(wù)的生產(chǎn)流程只包括精礦分解?，F(xiàn)在多采用濕法，濕法分為堿分解法和酸分解法兩類。所選工藝流程在技術(shù)上是否先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)上是否合理，將直接關(guān)系到企業(yè)的投資水平和建成的生產(chǎn)水平、經(jīng)濟(jì)效果乃至工廠的發(fā)展。 （ 1）所選工藝流程對(duì)原料有較強(qiáng)的針對(duì)性，能使產(chǎn)品具有可變性和多樣性，不致因原料成分有所變化而影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量； （ 2）所選工藝流程，應(yīng)在確保產(chǎn)品符合國(guó)家及市場(chǎng)需求的前提下，能充分利用 原料中各有價(jià)元素并獲得最高的金屬回收率、設(shè)備利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率，能有效得進(jìn)行 ―三廢 ‖治理，保護(hù)環(huán)境，能簡(jiǎn)化工藝，縮短流程，降低能耗，從而節(jié)省投資，降低成本； （ 3）所選工藝流程在技術(shù)上要先進(jìn)可靠，采用的裝備及材料易于加工制造、檢修、維護(hù)和就地解決，在資金許可的條件下，盡可能采用現(xiàn)代化生產(chǎn)手段，提高技術(shù)水平，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善管理水平； （ 4）應(yīng)能做到投資省、占地面積少、建設(shè)期短、投資后經(jīng)濟(jì)效益大、利潤(rùn)高。所以根據(jù)情況選擇一個(gè)適合的生產(chǎn)工藝流程是必要的?，F(xiàn)在多采用濕法，濕法分為堿分解法和酸分解法兩類。 從熱力學(xué)角度分析，在水溶液中無(wú)機(jī)酸和堿都能分解鎢礦物，堿金屬的碳酸鹽、氟化物和磷酸鹽溶液亦能分解鎢礦物，但考慮到動(dòng)力學(xué)條件及工業(yè)上的可行性因素，實(shí)際中常用方法主要有：蘇打高壓浸出法、苛性鈉浸出法、酸分解法、蘇打高溫?zé)Y(jié) —水浸法。 此外，高溫氯化法及氟化法亦呈現(xiàn)出較好的發(fā)展前景，但未形成工業(yè)規(guī)模。 幾種主要的分解方法的對(duì)比，見表 21 表 21各種鎢礦分解工藝技術(shù)條件 年產(chǎn) 8000 噸仲鎢酸銨的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 19 種類及品位 溫度 /℃ 壓力/Mpa 試劑用量 時(shí)間 /h 分解率 苛性鈉壓煮 黑鎢精礦 (Ca2%) 150180 2 鹽酸分解 優(yōu)質(zhì)白鎢精礦 105 常壓 蘇打高壓浸出 白鎢精礦 225 4 白鎢中礦 (WO345%) 250 4 ﹤ 混合中礦 (WO358%) 225 4 蘇打燒結(jié) 白鎢精礦 800900 高鈣黑鎢精礦(Ca2%) 800900 混合中礦(%) 800900 根據(jù)上表可看出，幾種方法各有千秋，現(xiàn)逐一進(jìn)行說(shuō)明： 1） 苛性鈉加壓浸 出法 苛性鈉浸出法在我國(guó)鎢冶煉廠被廣泛采用，也是當(dāng)前工業(yè)上分解黑鎢精礦的主要方法 [6]，同時(shí)在堿過量系數(shù)大、加入某些添加劑的情況下，苛性鈉浸出法也可分解黑白鎢混合礦，甚至白鎢精礦。熱力學(xué)分析其分解過程的反應(yīng)為： 黑鎢礦： FeWO4(s)+2NaOH(aq)= Na2WO4(aq)+ FeO(s)F+H2O （ 高于 120℃ ） FeWO4(s)+2NaOH(aq)= Na2WO4(aq)+ Fe(OH)2(s) （ 低于 120℃ ） MnWO4(s)+2NaOH(aq)= Na2WO4(aq)+ Mn(OH)2 (s) 白鎢礦 ： CaWO4(s)+2NaOH(aq)=Na2WO4(aq)+ Ca(OH)2(s) 而上述反應(yīng)在 25℃ 時(shí)的 Ka值（平衡常數(shù)）分別為 [7]： 。 圖 21 苛性鈉 浸出法處理鎢精礦的原則流程 研究表明，氫氧化鈉的活度系數(shù)隨著它濃度的增加而迅速增加，因此在NaOH 濃度較高時(shí)，白鎢礦反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)可能較大。根據(jù)基礎(chǔ)理論知識(shí)可知，在工業(yè)上為保證鎢礦物原料的苛性堿分解有足夠的浸出率，應(yīng)有足夠高的溫度，但當(dāng)溫度超過溶液的沸點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在高壓下工作；有足夠的堿用量和高的堿濃度（特別在處理白鎢礦或黑鎢礦混合物時(shí)），堿濃度的升高對(duì)鎢礦物的浸出過 程有著多重的有利影響：它使反應(yīng)的 Ka 值增加，使反應(yīng)速度加快，使溶液的沸點(diǎn)升高，即允許在較高的溫度下工作；原料有較細(xì)的粒度；最好能運(yùn)用機(jī)械活化等強(qiáng)化手段。 常壓攪拌浸出和高壓浸出工藝為傳統(tǒng)苛性堿分解工藝的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）能夠解決我國(guó)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(jiǎn)單，易于操作，適合中小冶煉廠采用。難以處理以白鎢礦為主的混合 礦物； （ 2）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%； （ 3）能耗高，若用高壓浸出，能耗更高，浸出成本高； （ 4）堿用量大，環(huán)境污染嚴(yán)重。它是將鎢精礦原料不經(jīng)預(yù)磨礦直接與堿溶液一道加入到熱球磨反應(yīng)器中進(jìn)行浸出。特別是在處理黑白鎢混合精礦中具有很大優(yōu)勢(shì)。特別是在處理黑白混合精礦時(shí)，常壓攪拌及高壓浸出工藝堿用量大，浸出液中堿含量高，須經(jīng)濃縮結(jié)晶回收堿工序后才能接凈化過程。 缺 點(diǎn)： 球磨筒用的耐高堿、高溫與機(jī)械沖擊的抗磨材料昂貴，浸出設(shè)備一次投資大，生產(chǎn)