一種為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)，包括：四級溶出反應(yīng)密閉容器，其具有上一級溶出固體物料入口、各級高濃度磷酸銨溶液入口、各級水入口、各級磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器、各級反應(yīng)溫度控制器、各級攪拌速度控制器、各級反應(yīng)時間控制器、各級攪拌槳、各級溶出固體物料出口，其中，第一級溶出反應(yīng)密閉容器具有鎢礦石入口、廢渣反饋入口；第四級溶出反應(yīng)密閉容器具有通往后續(xù)工序設(shè)備的中間產(chǎn)品出口；以及廢渣排放控制器，其具有廢渣入口、廢渣反饋排出口、廢渣外排口。本實用新型專利技術(shù)不僅可實現(xiàn)綠色冶金，而且工藝流程簡單、現(xiàn)場個人容易掌握、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品利潤高、并且容易實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)
本技術(shù)涉及一種為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)，特別是鎢礦分解的系統(tǒng)，屬于APT生產(chǎn)過程中的鎢礦石分解技術(shù)。術(shù)語“高濃度磷酸銨溶液濃度控制器”為控制濃度為98％的高濃度磷酸銨溶液濃度控制器；術(shù)語“磷酸銨溶液中磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器”為各級保持0.1-0.25(優(yōu)選依次為0.2-0.25、0.15-0.2、0.1-0.15、0.1-0.15)的控制器；術(shù)語“反應(yīng)溫度控制器”為各級控制溫度至依次為170℃-230℃、170℃-210℃、170℃-210℃、170℃-210℃(優(yōu)選依次為200℃-210℃、181℃-199℃、200℃-210℃、200℃-210℃)的控制器；術(shù)語“攪拌速度控制器”為各級控制速度至保持50-100r/min(優(yōu)選依次為50-70r/min、75-85r/min、85-100r/min、85-100r/min)的控制器；術(shù)語“反應(yīng)時間控制器”為各級保持0.5-2.5h(優(yōu)選依次為1.2-1.5h、1.5-2h、2-2.5h、2-2.5h)的控制器。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有技術(shù)中，全世界范圍內(nèi)，APT工業(yè)均采取“開路”模式，溶液不循環(huán)，導(dǎo)致輔助原料消耗較大，且產(chǎn)生大量廢水，環(huán)境污染較重。其主要原因是，鎢酸鹽溶液的轉(zhuǎn)型過程中產(chǎn)生大量的高鹽廢液，無法經(jīng)濟循環(huán)利用；蒸發(fā)結(jié)晶母液難以經(jīng)濟循環(huán)利用，產(chǎn)生含氨氮廢水。也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)中，如果企業(yè)改“開路”模式為“循環(huán)”模式，那么企業(yè)一定會虧本，所以，全世界的鎢冶金企業(yè)都不得不一直選擇污水排放。如何才能經(jīng)濟地實現(xiàn)溶液的循環(huán)，并且減少中間物料消耗和廢水排放量，是鎢冶煉界的一個重大課題，國內(nèi)外為此進行了大量研究，但一直都沒有實現(xiàn)這樣的目標(biāo)。主流研發(fā)方向包括強堿性鎢酸鈉溶液直接萃取、鎢礦焙燒-氨水浸出法、和磷酸銨或氟化銨浸出法等三個方面：(1)鎢酸鈉溶液直接萃取法。張貴清等開發(fā)了苛性鈉或蘇打浸出-季銨鹽堿性介質(zhì)直接萃取鎢-蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)APT的工藝。與傳統(tǒng)的溶劑萃取工藝相比，該工藝可實現(xiàn)堿的循環(huán)利用，從而大幅度減少廢水排放和酸堿等化學(xué)試劑的消耗，但該工藝目前未見工業(yè)應(yīng)用報道。(2)鎢礦焙燒-氨水浸出法，是將鎢精礦與二氧化硅混合后焙燒，得到含三氧化鎢的燒成物以及硅酸鈣和/或硅酸亞鐵，再用氨水浸出，得到鎢酸銨溶液。但加入的二氧化硅不能循環(huán)，尤其是浸出體系壓力較高(100℃，6atm)，也未見工業(yè)應(yīng)用報道。(3)磷酸銨或氟化銨浸出法。主要步驟是磷酸銨或氟化銨浸出-粗鎢酸銨溶液凈化-結(jié)晶析出APT。萬林生等人技術(shù)了“一種銨鹽分解白鎢礦的方法”(申請?zhí)枺?01110063533.0)，采用磷酸銨-液氨分解白鎢礦，分解溫度180～220℃。本方法只適于處理白鎢礦，且使用的液氨具有腐蝕性且容易揮發(fā)，屬第2.3類有毒物質(zhì)，化學(xué)事故發(fā)生率很高，在工業(yè)化過程中需要配套嚴格的安全、環(huán)保設(shè)施。總之，現(xiàn)有技術(shù)中，雖然出現(xiàn)了綠色冶金的思想，希望能夠?qū)崿F(xiàn)全程無污染排放，但都在研發(fā)階段，且工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)現(xiàn)場人員不容易掌握，至今還沒有投入工業(yè)應(yīng)用的先例。因此，現(xiàn)有技術(shù)還沒有出現(xiàn)這樣的含鎢礦物的全程零排放冶金工藝，其不僅可實現(xiàn)綠色冶金，而且工藝流程簡單、現(xiàn)場個人容易掌握、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品利潤高、并且容易實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)，其不僅可實現(xiàn)綠色冶金，而且工藝流程簡單、現(xiàn)場個人容易掌握、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品利潤高、并且容易實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。為此，本技術(shù)提供了一種為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)，包括：四級溶出反應(yīng)密閉容器，其具有上一級溶出固體物料入口、各級高濃度磷酸銨溶液入口、各級水入口、各級磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器、各級反應(yīng)溫度控制器、各級攪拌速度控制器、各級反應(yīng)時間控制器、各級攪拌槳、各級溶出固體物料出口，其中，第一級溶出反應(yīng)密閉容器具有鎢礦石入口、廢渣反饋入口；第四級溶出反應(yīng)密閉容器具有通往后續(xù)工序設(shè)備的中間產(chǎn)品出口；以及廢渣排放控制器，其具有廢渣入口、廢渣反饋排出口、廢渣外排口。優(yōu)選地，廢渣排放控制器還包括廢渣容納腔、廢渣反饋腔、廢渣外排腔、廢渣容納腔篦子、廢渣量控制板。優(yōu)選地，第一級溶出反應(yīng)密閉容器、第二級溶出反應(yīng)密閉容器、第三級溶出反應(yīng)密閉容器、第四級溶出反應(yīng)密閉容器為不同的密閉容器。優(yōu)選地，各級溶出反應(yīng)密閉容器為相同的密閉容器，這樣，鎢礦石入口、第一級溶出固體物料入口、第二級溶出固體物料入口和第三級溶出固體物料入口是同一入口；各級高濃度磷酸銨溶液入口是同一入口；各級水入口是同一入口；各級磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器是同一控制器；各級反應(yīng)溫度控制器是同一控制器；各級攪拌速度控制器是同一控制器；各級反應(yīng)時間控制器是同一控制器；各級攪拌槳是同一攪拌槳；并且各級溶出固體物料出口是同一出口。優(yōu)選地，在廢渣排放控制器的上游包括更多級溶出反應(yīng)密閉容器。優(yōu)選地，各溶出反應(yīng)密閉容器各不相同；或者，在各溶出反應(yīng)密閉容器中，至少兩個溶出反應(yīng)密閉容器是同一容器。優(yōu)選地，還包括高濃度磷酸銨溶液濃度控制器。優(yōu)選地，最后一級密閉容器與廢渣排放控制器連通，廢渣排放控制器的廢渣反饋腔的容積與廢渣外排腔的容積的比值為30-50％。優(yōu)選地，至少一個各級所述攪拌器在斜葉漿式攪拌器的主槳葉的前面增加一個與主漿傾斜90°的副漿，副漿是雙層的或多層的；至少一個各級所述攪拌器具有能促進流體形成軸向循環(huán)的裝置；至少一個各級所述攪拌器為非連續(xù)的內(nèi)外單螺帶或非連續(xù)的螺帶-螺桿式攪拌器；至少一個各級所述攪拌器為多段逆流攪拌器；或者，至少一個各級所述攪拌器本身帶有加熱裝置。優(yōu)選地，廢渣排放控制器與一廢渣堆存容器連通。根據(jù)本技術(shù)，以低濃度磷酸銨溶液為反應(yīng)體系，在密閉容器中經(jīng)過四級串聯(lián)-循環(huán)溶出反應(yīng)，鎢礦石分解率達到98.8％以上，適合處理高、中品位的鎢礦物原料。本技術(shù)比磷酸銨-液氨分解法適用范圍更廣(可分解黑鎢礦和黑白鎢混合礦)、礦石分解率提高0.5-0.8％，且無需使用液氨。根據(jù)本技術(shù)，不需特別的、昂貴的輔助原料，不需特別的、貴重的儀器設(shè)備，也不需特別的、復(fù)雜的工藝工序，僅需要帶攪拌槳的密閉容器、重復(fù)幾次溶出過程、控制幾個常規(guī)的參數(shù)、各次溶出過程中各參數(shù)都逐漸發(fā)生變化，就能夠成功地為鎢礦綠色冶金提供中間產(chǎn)品。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不能想到這樣簡單、成本低廉、卻極其有效的技術(shù)方案；現(xiàn)有技術(shù)沒有公開本技術(shù)的技術(shù)方案。這突破了現(xiàn)有技術(shù)中一次溶出的習(xí)慣和偏見，改為重復(fù)性地進行溶出。本技術(shù)非顯而易見，本技術(shù)的技術(shù)方案如果容易想到，他人早就也想到了，而事實上，現(xiàn)有技術(shù)中從來沒有本技術(shù)如此簡單、如此高效、如此經(jīng)濟、如此環(huán)保的技術(shù)方案。本技術(shù)取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果，鎢礦石的分解率居然達到了98.8％以上，不僅實現(xiàn)了無污染排放，而且鎢礦石的分解率相對于現(xiàn)有技術(shù)還進一步提高了0.5-0.8％，這是了不起的成就。特別是，本技術(shù)已經(jīng)獲得了商業(yè)上的成功。基于本技術(shù)，申請人已經(jīng)成為本
國內(nèi)外的領(lǐng)導(dǎo)者之一。本技術(shù)已經(jīng)秘密用于生產(chǎn)實踐多年，然而，實踐中，通過技術(shù)秘密方式保護化學(xué)工藝已經(jīng)越來越難，申請人最終決定提出該技術(shù)專利申請。附圖說明圖1是根據(jù)本技術(shù)的為實現(xiàn)綠色冶本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)，包括：四級溶出反應(yīng)密閉容器，其具有上一級溶出固體物料入口、各級高濃度磷酸銨溶液入口、各級水入口、各級磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器、各級反應(yīng)溫度控制器、各級攪拌速度控制器、各級反應(yīng)時間控制器、各級攪拌槳、各級溶出固體物料出口，其中，第一級溶出反應(yīng)密閉容器具有鎢礦石入口、廢渣反饋入口；第四級溶出反應(yīng)密閉容器具有通往后續(xù)工序設(shè)備的中間產(chǎn)品出口；以及廢渣排放控制器，其具有廢渣入口、廢渣反饋排出口、廢渣外排口。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種為實現(xiàn)綠色冶金的含鎢原礦預(yù)處理系統(tǒng)，包括：四級溶出反應(yīng)密閉容器，其具有上一級溶出固體物料入口、各級高濃度磷酸銨溶液入口、各級水入口、各級磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器、各級反應(yīng)溫度控制器、各級攪拌速度控制器、各級反應(yīng)時間控制器、各級攪拌槳、各級溶出固體物料出口，其中，第一級溶出反應(yīng)密閉容器具有鎢礦石入口、廢渣反饋入口；第四級溶出反應(yīng)密閉容器具有通往后續(xù)工序設(shè)備的中間產(chǎn)品出口；以及廢渣排放控制器，其具有廢渣入口、廢渣反饋排出口、廢渣外排口。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，廢渣排放控制器還包括廢渣容納腔、廢渣反饋腔、廢渣外排腔、廢渣容納腔篦子、廢渣量控制板。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一級溶出反應(yīng)密閉容器、第二級溶出反應(yīng)密閉容器、第三級溶出反應(yīng)密閉容器、第四級溶出反應(yīng)密閉容器為不同的密閉容器。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，各級溶出反應(yīng)密閉容器為相同的密閉容器，這樣，鎢礦石入口、第一級溶出固體物料入口、第二級溶出固體物料入口和第三級溶出固體物料入口是同一入口；各級高濃度磷酸銨溶液入口是同一入口；各級水入口是同一入口；各級磷酸銨與水的質(zhì)量配比控制器是同一控制器；各級反應(yīng)溫度控制器...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：戴征文，
申請(專利權(quán))人：江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團有限公司，
類型：新型
國別省市：江西,36
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