钨渣酸浸与钠碱熔融回收钽铌的研究

研究了用酸浸与钠碱熔融法从钨渣中富集和回收钽铌.钨渣用5%盐酸,在40℃下浸出30 min,盐酸用量为理论用量2.5倍,可除去其中72.1%的铁和74.7%的锰,此时的钽回收率达92%,铌回收率达84.6%.将所得酸浸出渣进行钠碱熔融,当钠碱与浸出渣的质量比为3:2、反应温度为800℃、反应时间60 min时,得到Ta2Os、Nb2O5含量分别为0.48%及2.74%的钽铌富集物.钽的同收率可达83%,铌的回收率可达74.8%.钽、铌的总回收率分别为76.4%和63.3%.实验表明钨渣经酸浸与钠碱熔融处理,钽铌能够得到有效富集和回收.     

机械活化强化铌钽矿碱性水热体系浸出

针对现行铌钽矿HF酸处理工艺氟污染严重的问题,提出以KOH溶液替代高毒性HF介质的铌钽矿碱性水热体系浸出新方法,研究了铌钽矿在KOH碱性水热体系浸出规律.结果表明,在KOH质量分数50%范围内,KOH质量分数和反应温度的提高会促进铌钽矿分解生成可溶性六铌(钽)酸钾,但过高的KOH质量分数和反应温度会使可溶性六铌(钽)酸钾向不溶性偏铌(钽)酸钾转化,造成铌、钽浸出率的下降.在KOH质量分数35%、反应温度200℃、碱矿质量比4:1以及反应时间2 h的最佳浸出条件下,铌和钽浸出率仅为18.73%和9.4%;通过机械活化对铌钽矿进行预处理后,铌和钽浸出率可大幅度提高至95%和60%,说明机械活化可显著强化铌钽矿碱性水热浸出过程.铌钽矿经机械活化后,矿物粒度减小,比表面积增加,晶格畸变增大,无定形化程度增加,内部缺陷程度增加,矿物的反应活性大大增加,铌钽矿的浸出率显著提高.      

钨钽铌粗精矿碱分解试验研究

针对难分解钨钽铌粗精矿的冶炼问题,采用了高压碱分解工艺,成功地实现了钨钽铌精矿中钨难分解的问题。研究针对江西某大型钨、钽铌矿床矿石重选矿泥,经选矿试验获得的钨钽铌粗精矿,探讨了NaOH加入量、Na3PO4·12H2O加入量、液固比、分解温度、分解压力、分解时间对钨分解率的影响。结果表明,NaOH加入量为理论量的1.70倍,Na3PO4·12H2O加入量为理论量的1.26倍,液固比为3,分解温度200℃,分解压力1.5 MPa,分解时间5 h,钨的分解率能达到99.84%,分解渣中WO3含量为0.16%。     

低品位难处理钽铌矿中铌的浸出试验研究

目前世界上大部分铌矿矿山采用硫酸-氢氟酸分解法湿法冶金处理工艺,但氢氟酸的毒性高、腐蚀性强,对设备材质要求高,而且成本高,不适宜处理低品位矿石。针对我国攀西地区某低品位铌矿开展了工艺矿物学和纯硫酸体系酸化焙烧-浸出工艺研究,考察了不同焙烧时间、用酸量等对铌浸出率的影响。研究结果表明:该矿石含铌矿物主要由褐钇铌矿、复稀金矿和铌铁金红石组成,N2O5含量0.034%,嵌布粒度细,比较分散,属于低品位极难处理铌矿。铌属于难溶金属,在低温(温度低于100℃)下,采用强酸、强碱浸出,铌浸出率低于30%,无法得到有效回收。添加H2O2与水合铌矿物形成酸可溶的配合物,有效提高了铌浸出率。获得最佳的工艺参数为:在磨矿细度为-74μm占80%,硫酸化焙烧的温度为250℃,硫酸用量占原矿质量比为75%,添加H2O2用量占原矿质量比为70%,焙烧时间2 h;浸出温度90℃,液固比4∶1,酸矿比为3∶1,浸出时间2 h的条件下,铌浸出率达到81%。     

从废钨渣中酸法回收钽铌的研究

阐述了从废钨渣中酸法回收铌钽的新工艺,采用稀酸脱硅-浓酸脱铁、锰-HF酸浸出-蒸发浓缩工艺,可处理氧化钽和氧化铌含量分别为0.14%和0.59%的钨渣。通过实验确定了最佳的处理条件,在最优条件下可得到含氧化钽8.0 g/L和氧化铌35.4 g/L的HF酸溶液,该溶液可直接用于工业生产,钽和铌的回收率达到80%以上。该工艺既可实现钨渣中钽、铌、硅等资源的回收利用,又可减轻大量钨渣堆存引起的环境污染问题。     

钼渣处理工艺试验研究

针对现行钨冶炼离子交换工艺法生产仲钨酸铵过程中产生的钼渣成分特点,提出采用"水浸分离钨—碱浸分离钼—钙盐沉淀钼"的工艺,分离并回收其中的钨、钼、铜3种主要金属。系统地考察了各工艺参数,并确定了最优工艺条件。在"水浸分离钨"试验中,液固比2∶1、反应温度40℃、反应时间3 h,钨浸出率达98.4%以上,而钼、铜浸出率仅为3.3%和2.0%;在"碱浸分离钼"试验中,碱用量4倍理论量、液固比4∶1、反应温度60℃、反应时间2 h,钼浸出率达95.78%以上,而铜几乎不被浸出;在"钙盐沉淀钼"试验中,钙盐用量2.5倍理论量,反应温度40℃、反应时间3 h,钼沉淀率达98.43%以上。结果表明,采用该工艺流程,过程简单、指标优异,可为工业处理钼渣提供参考依据。     

从赤泥中提取钛的试验研究

采用浓硫酸分解法从赤泥盐酸浸出渣中提取钛,考察了酸解温度、酸解时间、浸出时间和水浸液固体积质量比对钛浸出率的影响,得到最佳浸出条件为:酸渣质量比1.4∶1,酸解温度300℃,酸解时间2.0h,浸出时间1.0～1.5h,水浸液固体积质量比10∶1。最佳条件下,钛浸出率达97%,浸出液中钛质量浓度为29.9g/L。     

白云鄂博尾矿中钪的浸出及铌富集物制备工艺研究

以白云鄂博尾矿作为研究对象,通过先浓酸浸出,再助剂焙烧,最后酸浸的工艺路线,研究了白云鄂博尾矿浸出钪的工艺条件。考查了盐酸浸出条件和焙烧条件对钪浸出率的影响,实验发现浓酸浸出条件为:盐酸浓度8 mol/L、固液比为1∶5,酸浸二次浸出的盐酸浓度为4.8 mol/L;焙烧条件为:碱矿质量比1∶1、助剂使用硝酸钠,焙烧温度400℃、焙烧时间2 h时,钪的浸出率可达90%,经过处理的酸浸渣中铌的品位可达3%以上,作业回收率大于40%。     

复杂稀有金属伴生矿富集渣提取稀土和铌的工艺研究

研究了从复杂稀有金属伴生矿富集渣中提取稀土和铌的工艺。结果表明,采用硫酸酸化-分段浸出工艺可实现富集渣中稀土和铌的高效浸出。在酸矿质量比1.8、酸化温度350℃、酸化时间120min、一段浸出液固比1∶1、浸出温度80℃、浸出时间90min、二段浸出液固比8∶1、浸出温度25℃、浸出时间90min的条件下,浸出渣中REO含量为0.96%,Nb2O5含量为0.75%,稀土浸出率为85.03%,铌浸出率为80.88%。其中铌一段浸出率为80.26%,稀土二段浸出率为83.85%,可通过分别处理一段浸出液和二段浸出液实现铌和稀土的回收。     

从提钪浸出渣中回收铌的研究

采用氟化焙烧—硫酸浸出工艺从提钪后的浸出渣中回收铌,研究焙烧温度、焙烧时间、氟化氢铵用量对脱硅效果和铌富集效果的影响,以及硫酸浓度、硫酸用量、浸出温度和浸出时间对铌浸出率的影响。结果表明,焙烧温度为200℃,焙烧时间为2.5h,矿盐比为1∶1.2时,硅脱除率达到95%以上,渣中铌品位富集到2.1%左右;硫酸浓度为12mol/L,浸出时间2h,浸出温度为80℃,液固比为15∶1时,铌的浸出率达到80%。     

从碲渣水浸渣中回收碲的研究

以碲渣水浸渣为原料,采用酸浸、控电位还原工艺回收碲。结果表明,在盐酸浓度2.5mol/L、反应时间4h、反应温度75℃、液固比5∶1的条件下,碲浸出率98.5%;控电位还原时,加入理论量的2倍左右的还原剂,滴加45min,保温45min,终点电位～290mV时,碲还原率为94.28%,所得还原渣中碲含量为70.25%。     

含铌粗精矿中铌的浸出试验

以H2SO4替代HF为浸出剂,提出了硫酸焙烧—硫酸浸出,从钽铌粗精矿中提取铌的湿法处理新工艺,解决了传统湿法浸出铌精矿中使用HF造成的高成本和污染等问题。结果表明,硫酸焙烧阶段,在粗精矿-74 μm占比90%、浓硫酸与矿样质量比80%、焙烧温度300 ℃、焙烧时间1.5 h的条件下,矿样中的铌反应彻底且留在渣相中。浸出阶段采用30%质量比的H2SO4,在液固比3︰1、温度90 ℃的条件下浸出3 h,铌的浸出率达到93.4%。     

从某钾长石尾矿中提取稀土和铌工艺研究

某钾长石选矿尾矿中稀土矿物主要由独居石、氟碳钙铈矿、褐帘石和氟碳铈矿等组成,铌矿物主要由铌铁矿和铌铁金红石组成,稀土和铌矿物矿物粒度细,且多与其他矿物紧密共生,REO含量0.52%,Nb2O5含量0.19%。采用硫酸焙烧—水浸工艺提取选矿尾矿中稀土和铌,研究了酸用量、焙烧时间和温度、浸出温度和时间等对稀土和铌浸出率的影响。结果表明,最佳工艺参数为:硫酸与尾矿质量比2∶1、300℃焙烧2h、浸出液固比L/S=3、80℃水浸出2h,稀土和铌浸出率分别达到83.3%和75.9%。     

钽铌湿法冶金分离方法评述

全面介绍了钽铌提取冶金工艺:碱法分解、氯化法、酸法分解、氟化物分步结晶、溶剂萃取、离子交换以及钽铌冶金提取新技术。     

废旧高温合金中钽回收工艺的研究

采用氧化酸浸—碱烧—水浸工艺处理某废旧高温合金粉末得到钽、铌、锆富集渣,然后经"分步浸出—萃取分离—离子交换除杂—氢氧化钠沉淀"制取五氧化二钽。结果表明,回收提纯的五氧化二钽可达到YS/T427-2000国标要求。     

稀有金属富集渣中稀土和钪的提取

采用低温酸化—水浸工艺处理某稀有金属富集渣,考察了各因素对稀土和钪浸出率的影响,得到了优化试验条件:酸化温度130℃、酸料比1.4∶1、酸化时间24h、浸出液固比5∶1、浸出温度35℃、浸出时间3h,在此条件下,稀土浸出率85.92%,钪浸出率97.43%。     

硫酸酸浸铌钽矿的浸出机理研究

目前国内外普遍采用HF-H_2SO_4混合酸体系分解法从矿中提取铌和钽。为提高铌、钽浸出率以及减少含氟渣的排放,针对我国铌钽矿的赋存特性,以富含锡石的铌钽铁锰矿为原料,通过XRD和SEM观察酸浸前、后的铌钽铁锰矿的矿相结构及形貌,并用EDS对微区元素含量进行分析,获得矿物在酸浸前后表面宏观结构的变化以及表面元素含量的变化。利用XPS分析酸浸前后铌钽矿物表面各元素化学价态及其化学键合状态的变化,以及各元素组分含量的变化,并结合ICP检测结果,研究不同酸浸条件下的铌钽矿表面结构变化以及结构变化导致的溶解机制。结果表明,锡石与硫酸不发生反应,留在尾渣中。矿物中的Nb比Ta更容易溶解。     

含钌含铼阳极泥处理工艺研究

针对某含钌含铼电解阳极泥,采用"酸性氧化浸出—碱焙烧—水浸"法处理。考察了氧化浸出酸度、温度、液固比、氧化剂用量、搅拌速率、浸出时间对铼浸出率的影响。结果表明,在盐酸浓度2mol/L、85℃、液固比L/S=4、氧化剂用量为理论量的1.4倍、搅拌速率200r/min、浸出时间2.5h的条件下,铼的浸出率可达99%以上,而钨、钽、钌接近100%留于浸出渣中,实现铼与钨、钽、钌的分离。氧化浸出渣采用传统"碱氧化焙烧—水浸—蒸馏"法处理,实现钌与钨、钽的分离,蒸馏后液及水浸渣可分别回收钨、钽。     

处理铌钽矿的冶金技术进展概况

稀有金属铌钽及其化合物具有耐高温、耐腐蚀、易加工等优良性能,用途极为广泛,在化工、冶金、材料等研究领域备受重视,有着较高的工业应用价值。随着铌钽产品需求量的不断增大,其冶金技术也在不断发展。从铌钽精矿的制备开始,较为全面地介绍了处理铌钽矿常用的冶金技术方法及技术路线,并对目前铌钽冶金的研究进展进行了概括总结。根据分解介质不同,铌钽冶金技术主要可分为酸法、碱法和氯化法等。其中,酸法主要包括氢氟酸法和硫酸法,碱法可分为碱熔法、碱性水热法和亚熔盐法等。较为详细地介绍了这些方法的主要工艺路线及各自的优缺点,在此基础上针对我国当前铌钽矿品位低、难分解的特点提出了合理性建议,并对我国铌钽行业的未来发展趋势进行了讨论。研究表明开发高效提取铌钽资源的无氟化生产工艺是铌钽冶金工业当今研究热点及未来发展方向。     

富铌渣硫酸浸出液中铌的分离工艺研究

以富铌渣硫酸浸出液为原料,采用氢氟酸溶液沉淀浸出液中的钪、稀土,用TBP萃取HF-H2SO4混酸体系中的铌,使其与钛分离。实验结果表明,氢氟酸加入量为VHF∶VR=1∶4,反应沉淀时间为0.5 h,钪的沉淀率大于91%、稀土沉淀率大于99%;TBP对HF-H2SO4混酸体系中的铌具有很好的萃取性能和铌、钛分离效果,得到了大于90%的氧化铌。