鎢鉬礦浸提廢液綜合利用研究.pdf

1、鎢、鉬是工業(yè)上很重要的兩種稀有金屬元素,同時(shí)鉬還是作物生長(zhǎng)所需的微量元素。在洛陽(yáng)欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司用鹽酸提取鎢鉬的選礦過(guò)程中,有大量酸性選礦廢水產(chǎn)生。若不加處理將這些廢水直接排入水體,將對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境生態(tài)造成嚴(yán)重污染和破壞。
　　 本研究以該選礦廢水為處理對(duì)象,將此選礦廢水進(jìn)行資源化利用。酸性廢水中主要含有P、F、Ca、Cl等元素,經(jīng)過(guò)查閱文獻(xiàn)并結(jié)合廢水的特點(diǎn),采用了生石灰中和法制備磷酸氫鈣產(chǎn)品,再將沉磷之后的濾液降溫結(jié)晶

2、生產(chǎn)氯化鈣,結(jié)晶出氯化鈣之后的濾液循環(huán)返回到鹽酸提取鎢鉬的選礦工藝使用。本課題主要從沉磷、除鈣兩個(gè)方面開(kāi)展研究工作,具體方案和結(jié)論如下。
　　 (1)沉磷:研究了一步法沉磷制備肥料級(jí)磷酸氫鈣和二步法分步沉磷制備肥料級(jí)磷酸氫鈣與飼料級(jí)磷酸氫鈣兩種工藝。
　　 一步法沉磷制備肥料級(jí)磷酸氫鈣研究表明:在攪拌速度700 r·min-1、反應(yīng)溫度35℃、反應(yīng)時(shí)間2h、消化溶液的鈣水比(WCaO／H2O,質(zhì)量比)為1:5、中和到pH

3、值為6～7之間,可使廢水中的磷含量降低至0.4g／L以下,同時(shí)得到有效磷含量25％左右的肥料級(jí)磷酸氫鈣；
　　 分步沉磷工藝中,第一步加入適量的生石灰除去廢水中的氟,研究表明:在振蕩速度200 r·min-1、反應(yīng)溫度45℃、反應(yīng)時(shí)間3h的工藝條件下,通過(guò)添加適量的生石灰可得到P2O5與F的質(zhì)量比(Wp2O5／F)≥230符合飼料級(jí)磷酸氫鈣生產(chǎn)的合格濾液,且廢液中90％以上的磷留在濾液中作為下一步制備飼料級(jí)磷酸氫鈣的原料,還可得

4、到符合HG-T3275-1999要求的合格肥料級(jí)磷酸氫鈣產(chǎn)品；第二步制備飼料級(jí)磷酸氫鈣的優(yōu)惠工藝條件為反應(yīng)溫度50℃、反應(yīng)時(shí)間1h、攪拌速度600 r·min-1、Wcao／H2O為1:4,這次將磷幾乎全部沉淀出來(lái)且可得到符合GB-T22549-2008Ⅰ型產(chǎn)品要求的飼料級(jí)磷酸氫鈣。并由XRD衍射圖可知一步中和后沉淀物以CaF2、Ca5(PO4)3F和CaHPO4為主,二步中和固體產(chǎn)物只檢測(cè)到了CaHPO4·2H2O晶體的衍射峰。

5、>　　 (2)除鈣:研究了氯化鈣在不同濃度鹽酸中的溶解度,實(shí)驗(yàn)表明:氯化鈣的溶解度均隨溫度的升高而升高,隨鹽酸溶液濃度的升高而降低。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的模型關(guān)聯(lián)知氯化鈣在不同濃度鹽酸中的溶解度更好地符合多項(xiàng)式方程。
　　 (3)結(jié)晶:采用間歇?jiǎng)討B(tài)法測(cè)定了氯化鈣在沉磷濾液中的冷卻結(jié)晶動(dòng)力學(xué),考察了降溫速率、攪拌速率等操作條件對(duì)成長(zhǎng)速率和結(jié)晶成核速率的影響。選用粒度無(wú)關(guān)生長(zhǎng)模型,并采用間歇?jiǎng)討B(tài)法中的矩量變換法,對(duì)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了回