Извлечение вольфрама из вольфрамитовой [(Fe,Mn)WO₄] руды
Вся добыча попадает вдве основные фазы: обогащение полезных ископаемых (физическое обогащение) и гидрометаллургическое/пирометаллургическое рафинирование до металлического вольфрама., со стандартным промышленным расходом ниже:
Этап 1: Обогащение руды (переработка сырой руды в вольфрамитовый концентрат)
Сырая вольфрамитовая руда содержит всего ~0,5–1,5% WO₃; физическое разделение повышает его доКонцентрат 60–70% WO₃перед химическим выщелачиванием.
Дробление и контролируемое измельчениеНеобработанная порода измельчается щековыми/конусными дробилками, затем -измельчается в стержнях (вместо шаровой мельницы, чтобы избежать чрезмерного-измельчения тонкого вольфрамового шлама) для освобождения зерен вольфрама от пустой породы (кварц, сульфидная пустая порода).
Гравитационное разделение керна (преобладает для вольфрамита)Положитесь на высокий удельный вес вольфрамита (7,1–7,5 г/см³ против 2,6–3,0 для пустой породы):
Крупные частицы: отсадочный концентратор для грубого разделения;
Мелкие частицы: встряхивающие столы, спиральные желоба для очистки и сбора грубого концентрата.
Вспомогательная магнитная сепарация и флотацияСильный магнитный сепаратор удаляет железосодержащую-жильную породу/пирит; полосы пенной флотации попутные сульфидные примеси (арсенопирит, халькопирит), запертые в средних рудах; ультра-тонкий вольфрамовый шлам перерабатывается центробежными сепараторами.
Этап 2: Химическая очистка (от концентрата до чистого металлического вольфрама)
Два основных пути промышленного разложения:щелочное выщелачивание под давлением (гидрометаллургия, наиболее широко применяется)испекание кальцинированной соды (пирометаллургия).
Путь А: Выщелачивание под давлением каустической содой (NaOH) (предпочтительно для вольфрамита)
Щелочное разложение и выщелачивание водыВольфрамитовый концентрат реагирует с концентрированным раствором NaOH в автоклаве при110–130 градусов: После реакции выщелачивания горячей водой растворяются растворимые вещества; отфильтруйте шлак гидроксида Fe/Mn, чтобы получить сырой вольфраматный раствор.
Очистка раствора
Отрегулируйте pH=8~9, чтобы осадить примеси кремния; добавьте MgCl₂/NH₄Cl, чтобы удалить фосфор и мышьяк; добавить Na₂S для осаждения остатка сульфида молибдена;
Дальнейшая очистка с помощью ионообменной смолы для удаления остаточных примесей с получением раствора высокой-чистоты.
Кристаллизация APT (ключевой промежуточный продукт)Добавьте концентрированную аммиачную воду в очищенный раствор вольфрамата, превратите вольфрамат натрия в вольфрамат аммония; испарительная кристаллизация даетПаравольфрамат аммония (APT, )-основной промышленный прекурсор вольфрама.
Прокаливание до триоксида вольфрамаАПТ прокаливают при температуре 500–800 градусов с разложением на желтый триоксид вольфрама ():
Восстановление водорода до порошка металлического вольфрамаДвухэтапное-восстановление в трубчатой печи в атмосфере чистого водорода:
Первая ступень: 550–700 градусов, ;
Second stage: 800–950 ℃, (high-purity tungsten powder >99.95%).
Спекание объемного вольфрамового слиткаПорошок вольфрама прессуют методом холодного изостатического прессования, затем спекают в вакууме при температуре 2300–2800 градусов для получения плотной твердой вольфрамовой металлической заготовки для прокатки/волочения проволоки.
Путь Б: Спекание карбоната натрия (пирометаллургическая альтернатива)
Смешайте вольфрамитовый концентрат с агломератом во вращающейся печи при800–900 градусовдля образования твердого вещества, затем выщелачивание горячей водой для растворения вольфрамата; следуют идентичной процедуре очистки → APT → прокаливания → восстановления, как указано выше.
Необязательный второстепенный маршрут: кислотное разложение.
Концентрат, расщепляемый горячей концентрированной HCl для осаждения сырой вольфрамовой кислоты (); очищенную вольфрамовую кислоту прокаливают до , затем восстанавливают водородом до W (в основном для лабораторного/мелкомасштабного производства).
Нужна ли вам краткая версия для технического отчета или коммерческого внедрения?
