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硫酸體系鉭鈮礦加壓分解方法與流程

1056   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:江西理工大學(xué)  
2023-09-22 15:40:48
本發(fā)明屬于鉭鈮礦物質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種硫酸體系鉭鈮礦加壓分解方法。背景技術(shù):鉭、鈮屬于稀有貴重金屬。鉭具有硬度大、介電常數(shù)大、電阻率高、耐腐蝕等優(yōu)良特性,主要用于生產(chǎn)電容器(占鉭總消費量的60%以上)。鈮則是最優(yōu)秀的鋼微合金元素,被用作鋼合金添加劑的鈮占到鈮總消費量的90%以上。近年來,隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和高附加值鋼鐵產(chǎn)品需求的持續(xù)增長,促使我國鉭鈮工業(yè)急速發(fā)展,從而為鉭鈮濕法冶金的發(fā)展創(chuàng)造了良好的契機。目前,國內(nèi)外鉭鈮企業(yè)均采用高濃氫氟酸(60-70%)或者高濃氫氟酸-濃硫酸混合酸在90-110℃來分解鉭鈮礦石。在這種極端條件下,除稀土、堿土元素生成難溶性氟化物或硫酸鹽殘留在渣中外,鉭、鈮及雜質(zhì)鐵、鎢、錳、鈦、硅等均以氟絡(luò)合物形式進入溶液。每噸鉭鈮礦石約消耗氫氟酸4噸,若分解較低品位鉭鈮礦石耗酸量則達到6-8噸。分解后的殘余氫氟酸進入廢液中,廢液經(jīng)生石灰中和處理后產(chǎn)生10-15噸含氟石殘渣。由于氫氟酸易揮發(fā),酸解過程中,約10%氫氟酸以含氟廢氣的形式揮發(fā),大量的含氟廢渣和廢氣的產(chǎn)生對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。近年來,針對氫氟酸工藝所造成的嚴(yán)重環(huán)境污染,德國拜耳集團子公司通過改進鉭鈮濕法冶金工藝的內(nèi)部氫氟酸介質(zhì)循環(huán)途徑,并嚴(yán)格控制介質(zhì)用量,來減少HF等化學(xué)原材料的消耗,并且采用真空蒸發(fā)回收廢液料中游離HF,同時將生產(chǎn)末端所產(chǎn)生的含氟廢渣用來生產(chǎn)硫酸鈣、氟化鈣或作為其它化學(xué)原材料,以減少原料投入和渣的產(chǎn)生。我國株洲硬質(zhì)合金集團有限公司采用先冷凝后淋洗的方法回收HF,回收率約達70%。韓建設(shè)等提出了石墨冷凝吸收HF工藝,HF回收率可達50%-80%,回收效果較好。但是以上方法都屬于HF末端治理,代價較大,效果不徹底,不能從根本上解決氟污染難題。另外,近年來隨著鉭鈮產(chǎn)品需求量的不斷增加,高品位的鉭鈮硬巖礦已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。雖然我國已探明的鉭鈮資源較為豐富,儲量居世界前列,但大部分鉭鈮礦品位很低,常伴生其它礦物,且嵌布粒度細(xì),屬于復(fù)雜的難處理礦物?,F(xiàn)有氫氟酸傳統(tǒng)工藝對難處理鉭鈮資源的分解率不足85%,資源利用率低,造成非常嚴(yán)重的鉭鈮資源浪費。如上所述,現(xiàn)行的氫氟酸工藝環(huán)境污染嚴(yán)重且資源利用率低,這些問題已嚴(yán)重制約了我國鉭鈮冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。研究開發(fā)鉭鈮資源可持續(xù)發(fā)展的綠色冶金新技術(shù),減輕環(huán)境污染,提高資源利用率,實現(xiàn)鉭、鈮的清潔高效提取已成為迫切需要解
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