钽铌精矿分解后矿渣中
钽铌萃取流程 -回复

钽铌萃取流程-回复钽铌萃取流程是一种将钽和铌从其矿石中分离和提取出来的过程。
钽和铌是两种具有重要工业应用的金属,它们常被用于制造高温合金、电子元件和超导材料等。
下面,我们将详细介绍钽铌萃取流程的每一步。
第一步:矿石破碎和浮选钽铌矿石通常以花岗岩和碱性复合岩的形式存在。
在萃取过程开始之前,首先需要将矿石进行破碎和浮选。
矿石经过破碎机破碎成较小的颗粒,然后通过浮选机进行浮选。
浮选过程利用密度不同的矿石和废石之间的差异,通过添加化学药剂使矿石颗粒悬浮于水中,然后利用气泡将有价值的矿石分离出来。
第二步:浸出和过滤经过浮选的矿石被送入浸出设备中。
在这一步中,矿石被浸入一种酸性溶液中,以溶解其中的钽和铌。
通常使用的浸出剂有氢氟酸和硫酸。
这样,钽和铌会形成酸性溶液中的离子态存在。
浸出完成后,将溶液通过过滤装置来去除其中的固体颗粒。
过滤会将矿渣和未溶解的废石分离出来,留下溶液中的钽和铌离子。
第三步:萃取和分离在这一步中,需要将钽和铌离子从溶液中进行萃取和分离。
目前广泛采用的方法是用多丙酮进行萃取。
多丙酮是一种有机化合物,它能有效地使钽和铌离子和溶液中其他杂质离子发生萃取反应。
通过适当的反应条件,如适宜的温度、pH值和浓度等,使得钽和铌离子被多丙酮萃取,并进一步得到纯度更高的溶液。
经过多次的萃取和分离过程,可以得到较为纯净的钽和铌的溶液。
第四步:沉淀和烘干将得到的溶液进行沉淀处理,这一步是为了使钽和铌以固体的形式从溶液中析出。
通常使用的沉淀剂有氯化铵、氢氧化铵或其他金属盐。
在适当的温度和搅拌条件下,钽和铌离子会与沉淀剂发生反应并逐渐析出。
沉淀完成后,将得到的固体沉淀通过过滤和洗涤除去残留的溶液和杂质,然后进行烘干。
烘干会使得固体沉淀的湿度降低,并使其成为干燥的钽铌粉末。
第五步:熔炼和精炼最后一步是将烘干后的钽铌粉末进行熔炼和精炼。
采用电弧炉或其他高温熔炼设备,将钽铌粉末与适量的助熔剂(如氧化钠或氧化锂)混合,然后在高温环境中进行熔炼。
铌钽精矿酸浸法分解

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟铌钽精矿酸浸法分解铌钽精矿酸浸法分解(decomposition of niobium and tantalum concentrate by acid leaching method) 铌钽精矿中的钽和无机酸作用,转变成可溶性组分与不溶性杂质分离而得以提取的过程,为含铌钽原料处理方法之一。
所得浸出液用作进一步提取铌钽的原料。
主要有硫酸焙烧分解法和氟氢酸分解法。
硫酸焙烧分解法一般用浓硫酸焙烧分解铌钽精矿。
铌钽精矿中所有金属组分在焙烧条件下几乎都能与硫酸作用,生成可溶性或不溶性的硫酸盐。
焙烧产物有酸浸出和水浸出两种处理方法。
酸浸出处理时,铌钽进入浸出液,浸出液可作为铌钮革取法分离等的原料。
水浸出处理时,铌和钽、稀土、钍、钛、铁、铝等可溶性硫酸盐都进入溶液,可利用铌、钽、稀土等氢氧化物水解pH 值的不同,用分步水解法(见沉淀)使铌、钽与其他元素分离。
铌钽精矿的铌、钽和钛,在453~523K 温度下焙烧,一般都分解完全。
硫酸焙烧分解法适用于处理低品位铌钽精矿。
由于浸出液的铌钽浓度低,浸出液处理量大,产品纯度低,硫酸消耗量大,国际上甚少采用。
氟氢酸分解法用氟氢酸分解铌钽精矿的效果好,为国际所广泛采用。
这种方法的特点是分解与浸出能同时进行,但几乎所有的矿物组分都与氟氢酸反应,因而氟氢酸的消耗量大。
因此,氟氢酸分解法适用于处理高品位的铌钽精矿。
铌钽精矿中的钽、铌和钛在氟氢酸分解过程中的主要反应为:其他的金属杂质亦生成相应的氟化物。
当溶液中的氟氢酸浓度低于7%时,H2NbF7 发生水解生成H2NbOF5。
影响分解反应的因素主要有氟氢酸浓度和用量、精矿粒度、分解温度、搅拌速度和分解时间等。
氟氢酸浓度和用量增加,分解反应速度加快。
氟氢酸浓度一般以25~30mol/L 为宜。
在分解过程中加入硫酸,由于精矿中某些组分与硫酸反应,能提高分解反应的速度。
分解反。
钽铌冶炼过程中三废治理及综合利用

钽铌冶炼过程中三废治理及综合利用张伟宁;郑培生;聂全新;鲁东【摘要】简述了钽铌湿法冶炼过程中废气、废水、废渣产生的机理及治理方法.钽铌湿法冶炼过程中废气(酸性废气、含氨废气)净化排放问题、废水(酸性废水、氨氮废水)分类处理、废渣中回收有价金属和防止放射性物质的扩散是处理钽铌湿法冶炼的关键因素.采用防堵塞移动式筛板湍球吸收塔处理含酸废气、用吹脱汽提法处理含氨废水、分类回收冶炼过程废渣,既回收了钽铌有价金属,又确保钽铌湿法废气、废水、废渣达到国家排放标准.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)022【总页数】3页(P127-129)【关键词】钽铌冶炼;三废;放射性渣;达标排放【作者】张伟宁;郑培生;聂全新;鲁东【作者单位】宁夏东方钽业股份有限公司, 宁夏石嘴山 753000;宁夏东方钽业股份有限公司, 宁夏石嘴山 753000;宁夏东方钽业股份有限公司, 宁夏石嘴山 753000;宁夏东方钽业股份有限公司, 宁夏石嘴山 753000【正文语种】中文【中图分类】TF09溶剂萃取被广泛应用于钽铌湿法冶金,经过60年的高速发展,形成了稳定经典的生产工艺。
包括以MIBK-HF-H2SO4和仲辛醇-HF-H2SO4为主的湿法分离体系和K2TaF7为结晶的纯化体系。
但湿法发展过程中,产生大量的“三废”,成分复杂,治理难度大。
本文主要讨论了“三废”的成分及当前处理方法。
钽铌湿法冶金过程中产生的废气主要成分是:氟化氢、四氟化硅、硫酸酸雾、氨气、甲基异丁基酮(MIBK)和少量硫化物[1]。
硫酸、氢氟酸与矿石反应会产生高温,低沸点的氟化氢、四氟化硅、硫酸酸雾和少量硫化物气体挥发进入通风系统、酸性的氟铌酸与氨气反应产生大量的热量,部分的氨气进入到通风系统中,此外还有后续的氢氧化铌焙烧过程中铵盐裂解释放气体氨气,同时萃取剂甲基异丁基酮(MIBK)挥发的气体。
1.1 分类处理湿法排放的废气1.2 排放标准含氨废气通过排风管道进入室外净化系统,采用自来水吸收后排放。
钽铌矿冶炼中的放射性污染及活度计算方法_黄膑

收稿日期:2020-05-14第一作者:黄膑(1996—),男,硕士研究生,主要研究方向为辐射防护与环境保护。
E-mail :hbin5380@摘要:钽铌矿通常伴生有天然放射性元素铀、钍、镭,在其冶炼过程中,会对工作人员产生不同程度的放射性危害,且冶炼后的矿渣如未经处理直接堆放会对周边环境造成放射性危害。
综述了钽铌矿冶炼过程中的放射性污染现状,大部分矿渣的放射性活度高于国家标准,属于中低放废渣,废水中残留的部分放射性核素使水体放射性升高,另外氡作为铀、钍的放射性子体,扩散到空气中造成一定的大气放射性污染。
对某厂矿的钽铌矿渣进行X 射线荧光光谱分析和X 射线衍射分析,分析得出矿渣是由多种金属氧化物和放射性元素铀钍组成,金属元素中铁含量最高,铀钍含量相对较高。
钽铌矿渣的放射性活度在冶炼后遭到破坏,其活度浓度应该用非平衡情况下的几个特征核素活度共同计算得到。
根据各核素的不同衰变性质,在特定衰变时间范围内,对3个放射系在平衡与非平衡状态下的活度进行计算,由衰变链和各核素的半衰期得出,总活度计算公式可简化为某些特定核素活度的相关计算。
关键词:铌冶炼;放射性污染;废渣;非平衡中图分类号:P619.1文献标志码:A文章编号:2096-7705(2020)03-0091-05HUANG Bin(College of Nuclear Science and Engineering,East China University of Technology,Nanchang 330013,China)Tantalum niobium ore is usually associated with natural radioactive elements such as uranium,thorium and radium,in the smelting process,it will cause different degrees of radioactive hazards to workers,if the slag is directly piled up without treatment,it will cause radioactive damage to the surrounding environment.The present situation of radioactive pollution in tantalum niobium smelting process is reviewed.The radioactivity of most of the slag is higher than the national standard,which belongs to low and medium level radioactive waste,the residual radionuclides in the wastewater increase the radioactivity of water,in addition,radon,as the radioactive daughter of uranium and thorium,diffuses into the air will causes certain air radioactive pollution.The tantalum niobium slag was analyzed by X-ray fluorescence spectrometry and X-ray diffraction,it is concluded that the slag is composed of various metal oxides and radioactive elements uranium and thorium,the content of iron is the highest,while that of uranium and thorium is relatively high.The activity of tantalum niobium slag is destroyed after smelting,so the activity concentration should be calculated by the activity of several characteristic nuclides under non-equilibrium condition.According to the different decay properties of each nuclide,within a specific decay time range,Calculating the activities of 3radiation systems in equilibrium and unbalanced states,from the decay chain and the half-life of each nuclide,the calculation formula of total activity can be simplified to the related calculation of certain specific nuclideactivity.Ta-Nb smelting;radioactive pollution;waste residue;disequilibriumDOI :10.16056/j.2096-7705.2020.03.019钽铌矿冶炼中的放射性污染及活度计算方法黄膑(东华理工大学核科学与工程学院,南昌330013)引言钽和铌是稀有金属,呈灰白色金属光泽,粉末则呈现深灰色,被广泛应用于电子领域、原子能领域、航空航天领域、军事领域、冶金领域、医疗器械领域和化工领域等。
钽铌萃取流程-概述说明以及解释

钽铌萃取流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钽铌萃取是一种重要的工艺过程,用于从矿石或废料中提取出钽和铌这两种重要的金属元素。
钽和铌是稀有的高熔点金属,具有优异的化学性能和物理性能,广泛应用于航空航天、电子、冶金和化工等领域。
钽铌萃取流程是通过一系列的化学反应和物理分离过程,将钽和铌从原料中提取出来,并进行纯化和精炼,最终获得高纯度的钽和铌产品。
该流程包括矿石的预处理、浸出、溶液处理、沉淀、溶剂提取、萃取溶剂再生等多个步骤。
在钽铌萃取流程中,选择合适的浸出剂、溶剂和分离剂是非常关键的。
浸出剂的选择应考虑到矿石的成分和特性,以实现高效的浸出过程。
溶剂的选择应考虑到钽和铌在不同条件下的溶解度和亲和力,以实现有效的分离过程。
分离剂的选择应考虑到两种金属元素的化学性质和物理性质,以实现精确的分离和纯化过程。
此外,在钽铌萃取流程中,还要注意控制反应条件、优化操作参数和提高设备的可靠性和稳定性,以确保流程的连续进行和产品的高质量。
钽铌萃取的研究和应用具有重要的科学意义和工程价值。
通过对钽铌萃取流程的深入研究和优化改进,可以提高钽和铌的回收率和纯度,降低生产成本和资源消耗,促进相关产业的可持续发展。
总之,钽铌萃取流程的概述是介绍钽铌萃取的基本原理、主要步骤和关键技术要点。
深入理解和掌握钽铌萃取流程对于优化工艺参数、提高产品质量和降低生产成本具有重要的意义。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开。
首先,在引言部分概述钽铌萃取流程的重要性及应用背景。
其次,在正文部分,将详细介绍钽铌萃取流程的两个关键要点。
其中,钽铌萃取流程要点1将介绍钽铌的原理及其在工业生产中的应用。
钽铌萃取流程要点2将详细探讨钽铌的提取方法与工艺流程。
最后,在结论部分,将对本文进行总结,并对未来钽铌萃取流程的发展进行展望。
通过对这一文章结构的安排,读者将能够全面了解钽铌萃取流程的重要性、原理、应用以及相关提取方法与工艺流程,为该领域的研究与实践提供有益的参考和指导。
钽铌冶炼过程中三废治理分析

钽铌冶炼过程中三废治理分析发布时间:2022-12-13T01:43:47.365Z 来源:《中国科技信息》2022年16期作者:杨博,刘小敏[导读] 三废是指在工业生产中所产生的废水,废气,废渣的简称杨博,刘小敏稀美资源(广东)有限公司广东省清远市 513000摘要:三废是指在工业生产中所产生的废水,废气,废渣的简称。
随着技术不断发展和资源开发手段的优化,钽铌工业得到了迅猛发展的机会,为多个领域提供重要资源,然而正是因为工业的迅猛发展,生产过程中所产生的三废也在不断增加,所以为促进冶炼过程的进一步优化,要做好三废治理分析。
基于此,本文重点分析钽铌冶炼三废的来源和性质、三废治理技术,对未来技术研究提出展望。
关键词:钽铌;冶炼过程;三废治理引言钽铌作为重要的战略资源,在国家经济发展和工业发展方面具有重要作用,在原子能开发、航空航天、医疗等方面应用广泛。
近几年随着现代工业规模的不断扩大,人们对稀有金属的需求量也在逐步增长,对资源开采利用提出了更高要求,正因如此,资源开采和生产过程中所产生的三废,也就是废水,废气,废渣排放量也在不断扩大,严重破坏了生态环境。
由于现阶段所使用的常规冶炼方案所产生的废气,废水,废渣的污染物浓度差异明显,治理非常困难,所以技术团队高度重视三废处理技术手段研究。
1 钽铌冶炼“三废”来源与性质1.1废水1.1.1氨氮废水金属冶炼过程中所产生的氨氮废水主要是来自于沉淀液和洗涤水,另外氟钽酸钾中和结晶母液也会含有一定量的氨氮废水,经过实验确定钽/铌沉淀母液氨氮浓度最高状态下可达到100 g/L 以上,属于氨氮废水的主要来源之一,并且通过比例计算发现此部分废水占总量的15%;洗涤废水作为氨氮废水的来源之一,虽然浓度低,但是占比较大,几乎达到废水总量的80%。
1.1.2含氟废水含氟废水来源比较多,所以在具体治理时需要考虑多方面因素,去除难度较大。
经过实验研究和分析,确定萃取废水,酸洗废水以及沉淀母液、洗涤废水等环节会出现含氟废水的排放。
钽铌湿法冶炼“三废”治理技术与探讨

严
残 液
臣 j 圈一 废 气
1
钽铌矿 物的分解较为 困难 ,需强化分解手段才 能达到分解 目
的,但 钽和铌能溶于氢氟 酸、氢氟酸和硝 酸混合溶液 中,在 氢氟酸和盐酸混合溶液 中溶解尤其剧烈 。 氢 氟酸是无色澄清 的发烟液体 ,有刺激 性气味 ,腐蚀性 极强 ,极 易挥发 ,置 于空气 中即 冒白烟 ,导致钽铌湿法 冶炼 成 为重污染行业之一 ,本 文针对其湿法冶 炼工艺过程 中的污 染源 的分布情况 以及 “ 三废 ”治理进行探讨 。
d i f e r e n t g o v e r n nc a e ; u s e o f w a s t e r e s i d u e ( c a r b i d e ) me t h o d t o d e a l wi t h w a s t e wa t e r .
林 民祥
( 广 西有 色栗木矿业有 限公 司 ,广 西 恭城 5 4 2 5 0 0 )
【 摘 要】 分析介绍 了 钽铌湿法冶炼过程中 “ 三废”污染来源、特点及分布情况; 针对性介绍了不同 钽铌矿料分解工序中
的废 气 ,采用不同的治理 工艺流程及设备 ;运 用废渣 ( 电石渣 )来处理废 水的方法。
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1 钽 铌湿法 工艺流 程及 “ 三废"污 染 来源分布情况
我 国目前钽铌湿 法冶炼工艺都是采用 酸分解 ,有机 溶剂
萃取分离钽 铌。主要 工艺流程 如图 i 所示 。
含 氟废 气的净化一般 可分为湿法和干 法两大类 。湿 法净
[格式] 钽铌冶炼三废治理措施的探讨
![[格式] 钽铌冶炼三废治理措施的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/c0b4a4c8856a561252d36fb1.png)
钽铌冶炼三废治理措施的探讨第23卷第1期20119年3月茵毛唐JiangxiNonferrousMetalsV o1.23,No.IMar.2oo9文章编号:1005—2712(2009)01—0030—05钽铌冶炼三废治理措施的探讨张浩(九江有色金属冶炼厂,江西九江332014)摘要:分析了钽铌冶炼过程中的三废来源,污染形式,危害特性,指出了含氟废水,含氨废水,含氟废气,含氨废气,分解残渣等为主要污染物,针对性介绍T--废治理的措施.关键词:钽;铌;冶炼;污染;治理措施中图分类号:X758文献标识码:A0前言稀有金属钽铌在化学元素周期表中属v族,钽的原子序数为73,铌的原子序数为41.钽与铌具有熔点高,蒸气压低,冷加工性能好,化学稳定性高,抗液态金属和酸腐蚀能力强,表面氧化膜介电常数大等一系列优异性能,在电子工业,钢铁工业,机械工业,化学工业,航空和宇航工业,计算机和超导技术乃至在医疗等方面都得到了广泛的应用.钽主要用于电子工业,硬质合金和各类高温合金.铌主要用于钢铁工业.钽铌冶炼过程主要由湿法冶炼,火法冶炼两部分组成.湿法冶炼普遍采用酸分解钽铌精矿,有机萃取法分离钽铌与其他杂质,制取钽铌氧化物,氟钽酸钾等产品:火法冶炼是从钽铌氧化物,氟钽酸钾还原生产金属粉末,锭,棒,条,丝,管,片等产品的制取过程.这些生产过程中,产生的”三废”即废气,废水,废渣,导致钽铌冶炼成为重污染行业之一,因此,清洁生产和经济的可持续发展已成为钽铌企业发展的主题.笔者针对钽铌冶炼”三废”来源,污染形式,危害特性,劳动保护及治理措施进行了探讨.1钽铌冶炼”三废”I.I钽铌冶炼”三废”来源钽铌冶炼过程产生的”三废”主要来源见图Itn.从钽铌冶炼工艺过程可以看出,钽铌冶炼产生的”三废”主要包括以下几个方面.(1)废水:矿浆萃取,萃取酸洗,氢氧化铌(氢氧化钽)沉淀及洗涤,氟钽酸钾结晶以及制钽粉酸洗过程产生的含氟废水,氟钽酸钾结晶母液用氨沉淀后产生的含氨废水等.(2)废气:钽铌精矿酸分解过程产生的含氟废气,氢氧化钽,氢氧化铌沉淀工序产生的含氨废气.钽铌粉末冶金过程中的粉尘等.(3)废渣:含放射性铀,钍的分解残渣,废水处理过程产生的沉淀废渣等.1.2国家排放标准与要求目前,钽铌冶炼企业三废排放执行的标准主要有:GB3095—1996《环境空气质量标准》,GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》,GB14554—1993 《恶臭污染物排放标准》,GHZB13095—1999(地面水环境质量标准》,GB5749—1986《生活饮用水卫生标准》,GB8978—1996(污水综合排放标准》,GB18871—2002(电离辐射防护和辐射源安全基本标准》等.1.3”三废”危害与劳动保护钽铌冶炼过程产生的主要危害物有:氟,氨,有机萃取剂,粉尘以及放射性物质等.1.3.1氟氟虽是人体和动物所必需的微量元素.但是环境中过量的氟使人与动物造成斑釉齿和氟骨症.使植物生理代谢受到抑制甚至死亡[21.氟是通过饮水,食物,含氟气体和飘尘进入人收稿日期:2008—12—04作者简介:张浩(1965一),男,江西全南人,工程师,主要从事钽铌冶炼研发工作.第l期张浩:钽铌冶炼三废治理措施的探讨31钽铌原料钽粉图1钽铌冶炼”三废”的主要来源体,存在氟污染的岗位,场所,应选择采取相应的防(2)眼睛防护:戴化学安全防护眼镜.护措施.(3)身体防护:穿防静电工作服.(1)呼吸系统防护:正常工作情况下,佩带过滤(4)手防护:戴橡胶手套.. 式防毒面具;高浓度环境中,必须佩戴空气呼吸器或(5)其他防护:工作现场禁止吸烟,进食和饮水.氧气呼吸器;紧急事态抢救或撤离时.佩戴隔离式呼1.3.3有机萃取剂吸器.我国现行的钽铌冶炼萃取分离工艺中.萃取剂(2)身体防护:穿胶布防毒衣.主要采用仲辛醇或MIBK.该类萃取剂均具有一定挥(3)手防护:戴橡胶手套.发性,造成水污染和气体污染,通过肺,皮肤进入人(4)其他防护:工作现场禁止吸烟,进食和饮水;体,对人体具有麻醉和刺激作用[21,应采取以下防护.工作完毕,淋浴更衣;保持良好的卫生习惯.(1)呼吸系统防护:佩戴口罩;空气中浓度超标1.3.2氨时,佩戴过滤式防毒面具.氨主要对人体或动物的上呼吸道有刺激和腐蚀(2)眼睛防护:戴化学安全防护眼镜.作用,减弱人体对疾病的抵抗力.短期内吸入大量氨(3)身体防护:穿防静电工作服.气后可出现流泪,咽痛,声音嘶哑,咳嗽,痰带血丝,(4)手防护:戴橡胶手套.胸闷,呼吸困难等症状,严重者可发生肺水肿,呼吸(5)其他防护:工作现场禁止吸烟,进食和饮水:窘迫综合征,同时可能发生呼吸道刺激症状【1】.存在工作完毕,淋浴更衣;保持良好的卫生习惯.氨气污染的岗位应注意氨气防护.1.3.4粉尘(1)呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩戴过粉尘侵入呼吸系统后,会引发尘肺,肺粉尘沉着滤式防毒面具;紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴空症等病症,造成对人体各系统的危害.粉尘防护的一气呼吸器.级预防如下.32茵毛童唐第23卷(1)综合防尘:改革生产工艺,生产设备,将手工操作转变为机械化,密闭化,自动化和遥控化操作; 在工艺许可的条件下,尽可能采用湿法作业;使用个人防尘用品.做好个人防护.(2)定期检测作业环境的粉尘浓度,以达到国家标准规定的允许范围.1-3.5放射性环境中的放射性物质.可经过呼吸道,消化道,皮肤,直接照射,遗传等途径进入人体,一部分放射性核素进入生物循环,并经食物链进入人体,有可能产生放射性疾病【2】.分解残渣属放射性物质.因此必须采取适当措施.减少放射性对操作工人及周边人群的危害.主要可采取的措施有:(1)对原矿及分解渣进行严格管理.(2)对物料的磨矿,分解等生产过程实行机械化,自动化.(3)对污染相对严重的磨矿,分解岗位加强通风,保持设施及个人的清洁卫生,发挥劳动保护用品的作用,定期进行环境监测和评价,使产生的照射降低到尽可能低的水平.(4)确保放射性废物的妥善存放.2.1传统”三废”治理技术2.1.1废水的治理钽铌冶炼废水治理,传统的方法是采用石灰沉淀工艺除去废水中的啼重金属离子.其主要反应如下: Ca2++2r—÷CaF2’【S042-.{..Ca2+CaSO4jrM2*+20H一M(OH)2Jr式中:M嚷示金属离子.石灰法处理废水工艺流程如图2所示.石灰钽铌冶炼废水图2石灰法处理废水工艺流程2.1.2废气的治理含氟废气治理,采用先冷凝回收HF,再喷淋吸收的方法进行治理.含氨废气治理,采用吸收法进行治理,吸收液采用水,酸宽酸,磷酸)或其他盐类.2.1.3废渣的治理大多数钽铌矿中都含有铀,钍等放射性元素,生产过程中产生的残渣量一般占投入矿石的3O%~40%,国内钽铌冶炼厂家一般建永久性放射性专用渣库存放.清洁生产是我国工业企业可持续发展的重要战略.也是我国污染控制重点由末端控制向生产全过程转变的重要措施.为降低企业生产成本,提高经济效益,充分利用宝贵的资源,促进清洁生产,发展循环经济,近年来,各钽铌冶炼企业对废水治理做了大量的研究工作,取得了可靠的数据.实践证明通过一定的工艺过程,可以回收废水中的多种有价物质,减少污染物排放总量,在取得一定经济效益的同时,有效降低对环境造成的污染危害,确保废水处理达标排放.为企业实现循环经济,走可持续发展之路奠定了基础.目前.”三废”中回收的产物主要有:从沉淀母液中回收氟化氢铵;从矿萃残液中回收氟钛酸钾;从分解渣中回收钽,铌,锡及其他有价金属等.2.2.1废水的治理从钽铌冶炼废水处理的方式来看.可分为源头利用和末端治理.2.2.1.1源头利用(1)废水中NH4~~F一的回收:钽铌湿法冶炼沉淀工序产生的废水,含NH4+,F-,SO42一(NI-h约120g/L; P约80g,L;SO约30gIL).由于污染物浓度较高,可回收其中价值较高的氟化氢铵.在蒸发过程中利用氟化氢铵,硫酸铵的溶解度随温度变化不同的特性.采用分步结晶法可使这两种化合物基本分离,工艺流程见图3.(2)废水中有价金属的回收:钽铌原料来源广泛,品种多,成分复杂,部分原料含有其他有价金属. 在生产过程中,可回收钛,钨,锡等,具有明显的经济效益和社会效益.九江有色金属冶炼厂和金新一莱孚新材料有限公司均采用结晶法从钽铌冶炼废水中综合回收钛.取得了较好的经济效益13].从矿萃残液中回收氟钛酸钾工艺流程见图4.辜第1期张浩:钽铌冶炼三废治理措施的探讨一.一—沉淀残撅—一匝IIF酸l匦鲴l向氯化氢篮酸篮i显盒物l豳蕴氢鲸圆圆氟化氢铵I图3从沉淀残液中回收氟化氢铵工艺流程茎壁整l匿圈[=j圈l塑丛墼塑图4从矿萃残液中回收氟钛酸钾工艺流程2.2.1.2末端治理废水中NH4+的治理:废水脱氨技术归纳起来大致有蒸汽汽提法,蒸馏法,生物法(又分为活性污泥法及生物接触氧化法),空气吹脱法,化学氧化法及膜技术(即液膜分离)等.其中,蒸汽汽提法,空气吹脱法及活性污泥法应用较多,方法相对也较为成熟. 株洲硬质合金集团公司用空气吹脱法及生态氧化塘的辅助脱氨处理含氨废水,取得了较好的效果, 氨氮去除率可达到94.7%.工程生态氧化塘利用菌藻共生的作用处理废水中的有机污染物和无机氨等主要污染物.使水质得到净化【”.废水中F的治理:含氟工业废水处理主要有化学沉淀法,混凝沉降法和吸附法.目前国内应用较为普遍的是钙沉淀法,氧化钙是一种有效的沉淀剂,既能除去氟,也能除去铀等,钙的来源主要为电石渣及石灰,使用电石渣可以达到以废治废的目的.该方法简便,处理成本低,但石灰投入量大,造成渣量也大.处理后的废水中氟含量只能降到15mg/L左右,难以达到废水排放国标一级要求.采用凝絮一气浮技术,除氟效率可以达到98.9%,并且具有设备运行稳定,无固液分离难题,渣量少,处理成本低的优点.而采用二段沉降一级吸附的三级除氟工艺,可处理高氟含量的废水,除氟总效率达到99.9%以上.混凝沉降法采用的混凝剂主要为铁盐和铝盐两大类.铁盐类混凝剂一般除氟效率在1O%~3O%之间,并要求在较高的pH值(pH>9)条件下使用,用酸中和后达标排放.铝盐类混凝剂除氟效率可达50% 左右,可在中性(pH6~8)条件下使用.混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理,在强酸高氟废水处理中.混凝沉降法常与中和沉淀法配合使用,具有较好的效果.吸附法主要是将含氟废水通过装有氟吸附剂的装置,氟与吸附剂的其他离子或基因交换而留在吸附剂上而被除去,主要应用于处理低浓度含氟废水, 吸附剂则通过再生来恢复交换能力【4】.2.2.2废气的治理(1)含氟废气:含氟废气的治理技术可分为干法除氟和湿法除氟.于法除氟通常采用碱性氧化物作吸附剂,利用其固体表面的物理或化学吸附作用,将废气中的HF,SiF4等污染物吸附在固体表面,再通过除尘除去.湿法除氟是采用水或碱性水作吸附剂, 循环吸附废气中的HF和SiF4生成氢氟酸和氟硅酸,吸收一定浓度后,进行处理.干法除氟工艺简单, 操作便利,除氟效果可达到98%,不产生二次污染. 湿法除氟工艺具有除氟效率高,技术成熟可靠.但对设备易造成较大腐蚀.株洲硬质合金集团公司根据泡沫塔水淋洗的经验,结合含氟废气中含有一定量水分的特点,采用先回收废气中的氟化氢,再用水两级淋洗的治理工艺, 建设一套处理10000m3/h废气的装置,并于1996 年投入使用.氟化氢去除率达到97%以上,处理的废气可达标排放,回收的氢氟酸达到19mol/L,可用于生产工艺嘲.(2)含钽铌氧化物粉尘废气:钽铌氧化物焙烧过程中,产生少量的钽铌氧化物粉尘,一些厂家采用袋茵毛童唐第23卷式除尘器对粉尘进行回收.东方钽业股份有限公司采用喷射除尘,取得了较好的效果.(3)含钽粉尘的回收:磨筛工序含钽粉尘经济价值较高,但由于粉尘粒度较细,若处理不当,有可能发生着火甚至爆炸.东方钽业股份有限公司采用系列组合式集尘器解决了钽粉尘易着火,爆炸的问题. 回收各磨筛岗位钽粉尘,2004年投入使用,取得较好的经济效益.2.2.3废渣的治理从分解残渣中回收钽,铌及锡等有价金属.分解矿渣含氧化钽,氧化铌0.5%左右,含锡3%16%.大部分企业采用重选法回收富集分解渣中的钽,铌和锡等有价金属,实现综合利用的目的.2.3”三废”治理对策中国钽铌冶炼企业的初级产品较多.目前.在钽铌冶炼企业增加,市场竞争更加激烈的情况下.各企业在优化产品结构,提高竞争力的同时,更要坚持科学发展观,增强环境保护的意识与责任,对”三废”进行综合治理,强化对环境的在线监测控制,有效防止环境污染和生态破坏,并对有价物质进行回收.逐步实现节约资源,清洁生产和经济的可持续发展.今后.钽铌冶炼过程”三废”处理的主要方向将侧重于以下几个方面.(1)增加治废设施资金投入,对主要污染物进行综合治理.实现达标排放,减少污染物对人体健康及周围环境的影响.(2)加强对”三废”中的有价资源进行回收利用研究并加以应用,以节约资源,实现清洁生产,也是企业未来发展应注重的经济增长点.(3)进一步加大科技投入,实现工艺,装备技术进步,尽量不用或少用有毒有害的原材料,减少污染物排放.(4)建立健全”三废”管理制度,强化对环境的在线监测控制.防止环境污染事故的发生.3结语钽铌冶炼属重污染行业之一,生产过程中产生大量的废气,废水,废渣,特别是以氟化物,铵盐,放射性,有机萃取剂等为污染源.对环境造成不良影响.笔者探讨性提出对”三废”的有效治理措施,应以企业综合利用为主导,研究开发先进工艺,提高装备技术水平,确保稳定达标排放,实现良好的经济效益和社会效益.参考文献:【1】中国有色金属工业协会.有色金属进展:第五卷【M】.张国成,黄文梅.长沙:中南大学出版社.2007.【2】薛梅.钽铌湿法冶金中的环境污染与治理措施[J].稀有金属与硬质合金,2005,33(4):55-59.f3】罗会秋.从钽铌冶炼废水中回收钛的工艺研究L玎.稀有金属与硬质合金.1997,(4):19—22.[4]4吴兆清,许国强,彭晓平.含氟废水处理的研究进展【J】.湖南有色金属.2003.19(2):38-42.【5】何长仪,刘志明,张浩军,等.钽铌矿湿法冶炼含氟废气治理【J】. 有色金属.1998.50(4):141—143. OnPollutionTreatmentMeasuresinTa&NbSmeltingZHANGHao(JiujiangTANBRESSmeltery,Jiujiang332014,Jiangxi,China) Abstract:Pollutionsources,existingforms,harmfeaturesareanalyzedinsmelti ngTa&Nb.Pollutiontreatment measuresareintroducedbasedonlistingthemajorpollutants.Keywords:Ta&Nb;smelting;pollution;treatmentmeasure(编辑:尹晓星)。
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万方数据
炼回收利用,提高钽铌综合回收率,经济效益将是 十分可观的。
0
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原理与流程
原理 钽铌分解矿渣主要含有铁、锰、钨、钛、硅等
可溶性盐或碱土、稀土及低价铀、钍、氟化物或硫 酸盐等难溶性盐和未分解的钽、铌化合物等。矿渣 在摇选前采用自来水搅洗、漂洗的办法使其酸度 ,其中部分渣溶于水被漂洗掉, 降低 ( 45 # " 6 !) 钽铌化合物由于比重较大仍留在搅洗槽内,利用 重选原理便于下一步摇选富集。 ()% ()* 工艺流程 工艺流程图见图 0。 设备流程示意图 设备流程示意图见图 ’。主要设备见表 0。
A5B)CDC E(FG)-H (+ G-GC IC%-HD E&JK&LM ’$$# $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
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工艺流程图 &’()*++ ,-(. )/0’1
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设备流程图
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操作方法
给搅洗槽 (!) 加入一定量的自来水,起动搅拌
加入搅 浆,将钽铌分解渣 (每批约 ! 9 ! % : 1 为宜) 洗槽内搅洗。同时打开搅洗槽上总溢流阀,连续加 入自来水,洗至槽内 6; ! : 9 <,将洗好的渣用泵
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Hale Waihona Puke 8KF@’AF=B9,D=HF8@=9< GH’< 1 &78 E8F7B> BD @8ABC8@I B9HI 988>G HB?8@ ABGF,8’GI FB BJ8@’F8 ’9> 7’G ’ G=<9=D=A’9F 8AB9BE=A *898D=F 1
表! 富集前后 "#!$%,&’!$% 含量 "#!$% #*+ &’!$% ,-*.)*.
富集前不合格渣 富集后所废弃渣
#
结
论
/ 5 钽铌分解渣可以通过搅洗、漂洗、摇选的 方法加以回收利用。而且设备投资小、回报高,很 具回收价值。 " 5 尽管回收渣粒度很细,但这部分渣仍属难 分解渣,在使用前必须与其他矿石混合球磨,保证 其粒度!"00 目。 %5 获得品位更高的回收渣,可将选出的渣再进 行摇选富集, (&’ "(! 4 01 !, ,)*"(! 4 01 !, 的矿渣 也可进行摇选富集) 设备可根据实际情况增加。 参考文献:
关键词:钽铌分解矿渣;搅洗;摇选 中图分类号:%+,$# 文献标识码: 文章编号: (’$$#) $’", . !$!/ $0 . $0!" . $#
随着科学技术的日益发展,钽铌产品应用的 扩大,市场对钽铌产品需求量也在不断增加,而钽 铌精矿的产能早已不能满足钽铌生产的需要。因 此,目前国内外钽铌原料厂家为了扩大资源利用, 对一些钽铌品位低的尾矿及冶金渣 (如: 锡渣、钨 渣、钛渣) 进行再富集处理。本文所研究的问题是 钽铌精矿分解后矿渣中所含 %&’(",)*’(" 的富集 回收方法。 钽铌精矿由于成分复杂,各地所产钽铌精矿 其矿物类型、所含杂质不尽相同,所以国内目前所 采用的氢氟酸、硫酸分解工艺对有些钽铌精矿的 分解率还是有影响。如,磨矿粒度、分解加酸量、 分解搅拌强度、分解保温温度等操作条件的掌握 均能影响矿石的分解率。这样一来,矿石分解后 渣的合格率难以保证。钽铌冶炼厂家一般规定矿 石分解后渣中 %&’(" 1 $ 2 "3 ,)*’(" 1 $ 2 "3 的技 术指标,在实际生产中经常能发现 %&’(",)*’(" 含量大于 $ 2 "3 的分解矿渣,如果这部分钽、铌不 进行回收利用,不但对钽铌的总收率有很大的影 响,而且造成钽铌资源的浪费,这部分渣如不经过 处理 (提高品位) 直接进行加酸二次分解,经测算 成本提高幅度较大。尽管钽铌资源十分宝贵,然而 目前钽铌矿山和冶炼厂家在资源的回收利用方面 都不同程度地存在着流失。因此,必须采用新的或 适用的技术,进一步提高钽铌资源的回收率和利 用率。现提出利用搅洗、摇选的新方法对分解矿渣 进行再处理,以提高钽铌含量,再进一步经湿法冶
表( 主要设备 -"./ ,01.23,/4
数量 (台,个) 0 ’ 规格型号
!"$+, (
序号 设备名称 0 ’ 搅洗槽 漂洗箱 回收槽 摇床 耐腐耐磨泥浆泵 渣池 富集渣贮槽
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[/] 吴铭主编 1 钽铌冶金工艺学, /3-2 1
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批号
所得富集渣
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作者简介:陈福贵(0N/" . ) ,男,山西灵丘人,大专,工程师;研究方向:钽铌冶金工艺
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