金属钠的冶炼方法范文第1篇

关键词：钒资源；钒矿开采；环境保护

0.前言

钒是一种重要的合金元素，它以钒铁、钒化合物和金属钒的形式被广泛用于冶金、宇航、化工等工业部门。随着国民经济的快速发展和高科技技术的广泛应用，钒资源的市场需求量日益增大，炼钒企业不断兴起。为促进地方经济健康发展，确保当地环境质量，本文旨在通过工艺技术比选，找出适合我炼钒工艺和污染防治对策措施。

1.炼钒工艺简介

炼钒工艺是我国六十年代初期开发的一项新技术，大致可分为三种：碱法、酸法及氯化焙烧法。近年来受钒矿市场的影响，我省不断开展了钒矿资源的开采和钒资源的提炼研究，目前涉及到的炼钒工艺主要有钠盐焙烧法、钙盐焙烧法、压力提钒法、新型复合添加剂提钒法、无盐焙烧提钒法及强酸浸出提钒等六种生产工艺，主要工艺流程见表1。

表1贵州省主要提钒工艺流程表

（1）钠盐焙烧法钠盐焙烧法为石煤提钒的传统工艺。通过焙烧石煤，使其中的低价钒V（Ⅲ）和V（Ⅳ）转化为高价钒V（V），高价钒再与钠盐结合生成水溶性的偏钒酸盐。将焙烧后的矿料先经水浸或酸浸，再经净化、沉钒、热分解等工序得到精钒。该工艺流程简单，生产条件要求低，成本低，适合个体私营和小企业经营。其缺点之一是所排出的大量富含HC1、Cl等腐蚀性气体将严重污染周边环境；其二是焙烧转化率低，导致最终钒资源回收率达不到国家；进入规定限值60%以上。高钠焙烧法已被国家明令禁止。现贵州石煤提钒主要采用低钠（工业盐添加量一般小于3%）焙烧法。

（2）无盐焙烧、钙盐焙烧和新型复合添加剂法针对HCI、CL2等腐蚀性废气污染问题，又出现了无盐焙烧、钙盐焙烧和新型复合添加剂法提钒工艺。这三种工艺与钠盐焙烧法生产工艺基本相同，其差异只是在成球、焙烧过中是否加入添加剂和所选择添加的添加剂种类、比例有所不同而已。这几种工艺在焙烧过程中不产生HCL、CL2等有害气体，可消除钠盐焙烧工艺排放含氯废气的污染问题。但是该工艺对钒矿石的选择性强，贵州石煤矿基本上不能满足其物理、化学性能要求，且生产成本偏高，不适于大批量生产。

（3）强酸浸出法此工艺对焙烧后的含钒石煤，用硫酸（大于15%）进行萃取。该工艺在焙烧过程中虽不产生HCL、C1等有害气体，但是对硫酸的消耗量较大（30吨硫酸/吨产品），同时生产过程中水环境风险较大，经济性更差，很难在贵州推广应用。

（4）压力提钒法该工艺2007年已被列入国家高新技术研究发展计划（863计划）资源与环境领域资助项目。采用压力场氧化酸浸石煤提钒，废气中没有传统提钒工艺中HC1、C1等有害气体的产生，可以大大降低提钒工艺中对大气环境的污染，五氧化二钒的总回收率可以达到80%以上，但是该工艺用水量和废水产生量较其他工艺大，水环境风险最大，不适合位于水环境敏感区的工厂应用。

2钒矿开采及冶炼产生的主要环境问题

目前所现涉及到的提钒工艺共有六种，但是由于受地理条件和矿石物理、化学性质的制约，目前处于正常生产的主要为低钠焙烧法。其对环境的影响主要表现在矿山开采过程中引起的植被、生态破坏、粉尘及其所含放射性废气对周围环境的影响；钒矿冶炼中废水、废气、废渣对周围环境的影响。

（1）对水环境的影响矿山开采采矿废石、台炼废渣的堆存可能引起水土流失，含有有毒、有害元素的酸性矿井水进入自然水体会对地表水质产生影响；提钒废水中SO2-4、Cl―、Na+、NH―等离子及一定浓度的高价钒会对地表水质产生影响：与钒矿伴生的铬、砷、镉等有害元素也会随废水事故排放或渗漏进入受纳水体，造成地表水、地下水水体污染。水环境的污染防治措施最关键的是科学、经济、合理地处理、循环利用排放量大、污染风险最大的离子交换尾水和渣场渗滤液，确保全厂生产废水全部循环利用不外排。

（2）对大气环境的影响大气污染物主要为焙烧窑排放的废气。焙烧窑为自然通风的工业窑炉，排放的废气中主要污染物为HCL、烟尘、Cl―、SO2-4和放射性物质（氡及其子体），同时排出的还有大量的粉尘，长期吸入含钒尘埃可导致肺癌。

（3）固体废物目前贵州钒矿山开采中采剥比一般为1：2～1：4，最高可达到1：8。1吨矿石将产出0.2～0.3吨废矿石、98吨左右的冶炼废渣。废石堆场、冶炼废渣会产生大量含有镉、砷、钒、铬等有毒有害物质的生产废水，若渗入地下水，将对地下水造成污染；钒矿开采使深藏于地下含有核辐射的元素暴露于地表，造成放射性污染。

3污染防治对策研究

（1）水污染防治对策从源头入手，改进生产工艺，将有毒有害物质消化在生产过程中，实施清洁生产。从目前贵州的生产企业看，全厂生产废水可以做到全部循环使用不外排。其关键是企业须强化社会责任，确保环保投资力度，加强环保设施运行管理，杜绝事故排放。对于开采过程产生的矿井水，可采取统一引流，综合处置。

（2）大气污染防治对策钒矿提钒过程中会产生不同的气体污染物。针对生产工艺过程中产生的SO2、HCL、CL―、NH+等气体分别选择不同的吸收剂，采取喷淋、冷凝等措施予以处理；加强矿山、厂区通风，确保所排废气及放射性物质达标排放。

（3）固体废物防治对策根据浸出毒性实验判别，目前我省境内提钒废渣均为第Ⅱ类一般工业固废，鉴于与钒矿伴生的多为钼、镍等有价金属，除经焙烧、浸出少量流失外，大部分仍保留于提钒废渣内，同时废渣内含有铀、汞、银、铬、钛、砷、磷等多种金属和非金属。为避免资源浪费和对环境造成不利影响，提钒废渣暂不宜作建材、铺路等综合利用，应对其实施合理的保护性堆存。待开发利用条件成熟时，再对其进行开发利用。为此，应按第Ⅱ类一般工业固废贮存控制规范选择并建设渣场，渣场建设尚须考虑足够的过水涵洞、截水沟的设置及必不可少的渗滤液收集处置设施，堆渣达到设计高度时应及时覆土，以防止放射性污染。

4结语

钒矿的开发和利用为现代工业发展提供了可靠保障，在目前的污染防治技术下，钒矿开采及台炼过程中产生的环境问题都是可以解决的，其关键是厂家必须提高环境保护意识，确保环保资金的投入力度，强化环保设施的日常运行管理，杜绝事故排放。对政府监管部门而言，则要做到合理布局，强化监督管理，坚持在发展经济的同时加强环境保护，实现经济与资源的可持续发展。

参考文献

[1]周智，陈远，余晓清. 贵州省钒矿开采及冶炼污染防治对策研究[J]. 价值工程，2010，20：132-133.

[2]尹一男. 铅冶炼污染防治技术评价指标研究[D].中南大学，2012.

[3]李淑艳. 抚顺市矿山环境地质灾害形成机制与防治对策研究[D].煤炭科学研究总院，2013.

[4]刘燕东. 自治区“一江四河”流域固体废物污染防治对策研究[D].四川大学，2010.

金属钠的冶炼方法范文第2篇

关键词：废旧铅酸蓄电池 破碎 冶炼 精炼 蒸发结晶

中图分类号：TE08文献标识码： A

（正文，请严格按论文著作格式编排）

一、概述

新型废旧铅酸蓄电池回收技术是从危险固体废弃物——废铅酸蓄电池中回收再生铅、并实现各组份综合利用的一种新技术，通过将废蓄电池自动破碎分选，然后对组成蓄电池的各组份分别处理，达到循环利用的目的。

本技术的主要创新点是在再生铅回收工艺中引入了破碎分选技术、脱硫技术、副产品回收技术、碳还原冶炼技术、富氧燃烧技术、塑料改性再生技术和再生铅深加工技术，使铅回收率达到98%以上，锑利用率达到90%，废塑料和废酸全部回收利用。实现了生产过程清洁无污染，废蓄电池各组份全部循环利用。

二、项目的意义和必要性

废铅酸蓄电池属于危险固体废弃物，据统计全国现每年的产生量约60x104吨，随着我国汽车、通讯工业的发展，专家预计到2010年，每年可产生废铅酸蓄电池110x104吨以上。报废的铅酸蓄电池主要由铅金属（金属态铅）占30%、铅膏（泥状，由硫酸铅、氧化铅等组成）占40%、PVC隔板5%、PP塑料5%及废硫酸（浓度15-20%）20%，废铅酸蓄电池若不回收处理，不但需要大面积的场地来堆放或填埋，而且铅是有毒物质，硫酸具有强的腐蚀性，它们将会对环境和土壤造成重大危害，同时，造成了大量的资源浪费。所以必须对废旧铅酸蓄电池进行有效的无污染的处理。

三、工艺流程

3.1废旧铅酸蓄电池处理核心技术及工艺流程总概

本项目的核心技术是：

⑴ 破碎分选技术；

⑵ 脱硫及副产品回收技术；

⑶ 富氧燃烧技术；

⑷ 塑料造粒技术；

⑸ 碳还原冶炼技术；

⑹ 精炼及合金配制技术。

工艺流程为废铅酸电池破碎分选铅膏脱硫短窑冶炼精炼配制合金浇铸铅基合金包装入库外销。

废铅酸电池由储料运输车倒入漏斗槽体内，再经由变频驱动器激活的振荡进料设备，可根据进料斗减损重量比例送料，在由输送带输送至破碎槽内，废料中的金属碎片由装置于破碎槽上的磁性分离设备监测后筛选分离出来，用以保护破碎槽。如进料中有过多磁性金属或铁屑存在，金属监测仪就会停止进料动作。

所有的废酸（料场、装载机、传送带和破碎机）均收集至废酸储槽，然后泵送至过滤机除去固体成份后，再送入电解液储槽。储存硫酸浓度介于15-20%之间(凝固点介于-10℃至-14℃间)。

破碎后的物料进入湿式转鼓筛，将铅膏分离出来，为了保证铅膏沉降彻底，需在此过程中加入专用的絮凝剂。

剩余的物料再送至进一步分离，将铅金属、PVC隔板和PP分开。

PP从分选槽中取出清洗后进入料仓，而铅金属和PVC隔板则进入水力分选器进一步处理。PP料经磨细、清洗、水介质输送、旋风收集、加热后送入配料装置，加入助剂、螺杆挤压、塑料改性造粒，产出高等级的PP粒。

铅金属从水力分选器底部取出，皮带送至转鼓筛进行二次清洗，纯净的铅屑直接用皮带送到铅屑转炉处理。洗出的铅膏送至铅膏处理系统。PVC隔板清洗后进入料仓。

所有的水均收集在循环池中重复使用。

铅膏则送入脱硫车间。在此，铅膏泵至脱硫反应槽，在碳酸盐存在的条件下发生以下反应：

PbSO4+CO32-=PbCO3+SO42-

然后泵至压滤机将铅膏与脱硫液分离，滤饼经水洗后，卸下存放待冶炼。

废酸及滤液经小的滤液再滤机处理，纯净的滤液再泵至蒸发装置，硫酸钠被逐步分离出来。经离心处理后，硫酸钠在热气流中干燥并输送至料仓中包装待发运。

铅屑在铅屑转炉中熔炼，产出合金铅，浮渣与铅膏一起进入冶炼系统处理。

脱硫后的铅膏和浮渣一起进入反射炉中，采用富氧燃烧进行冶炼处理，产出粗铅。合金铅和粗铅进入精铅及合金系统生产铅合金产品和精铅产品。冶炼过程中的烟气经过余热锅炉换热后进入袋式除尘器处理后排放。余热锅炉产生蒸汽用于蒸发结晶和PP造粒。

3.2铅膏脱硫转化系统

3.2.1工艺技术方案与流程

铅膏应用湿法脱硫技术，在铅膏中加入碳酸钠将其中的硫酸铅转化为碳酸铅，相对比传统工艺，脱硫过程可降低铁屑和助熔剂的耗量，可降低温度从而节约能源；可降低渣含铅量。

铅膏采用脱硫转化方法将其中的硫酸铅转化成碳酸铅，其目的：

起固硫作用，在冶炼之前，将铅膏中以硫酸铅形式存在的硫转化到溶液中，回收副产品硫酸钠，避免冶炼过程中硫以二氧化硫形式排放；

降低冶炼温度，由1300℃降低至900℃，减少了因高温而造成大量铅蒸汽挥发。

铅膏则送入脱硫车间。在此，铅膏泵至脱硫反应槽，在碳酸盐存在的条件下发生以下反应：

Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+CO2

Na2CO3+PbSO4 Na2SO4+PbCO3

3.2.2主要设备

3.3冶炼系统

3.3.1工艺技术方案

经过脱硫后的铅膏和合金配制过程中产生的浮渣一起进入反射炉中，以天然气为燃料，采用富氧燃烧进行冶炼处理（900℃），产出粗铅。反射炉和铅屑转炉生成的氧化渣和精炼渣在进入回转短窑冶炼，同样采用富氧燃烧装置，产出铅。

a.铅屑转炉作用是将破碎后铅屑直接进入冶炼生成铅合金。

b.回转短窑的作用是冶炼反射炉和铅屑转炉冶炼后产生的氧化渣。控制系统由燃烧温控系统、全自动气动加料系统、窑体旋转控制系统及窑门提升系统组成，燃烧温控系统采用富氧燃烧器，采用三级控温方式以保证提高燃烧效果。此外，温控系统实现了进风量、氧气量自动调节，点火加料温度检测自动控制。短窑自控系统改变了传统反射炉设备密闭性差、劳动强度大、工作环境温度高、污染严重等问题。加之特殊熔剂的使用，使渣及渣含铅均明显降低（渣率为6%以下，渣含铅2%）且渣的流动性好，可作为原生铅生产过程中的添加剂。

c.富氧燃烧技术：富氧燃烧就是用氧气替代空气助燃，采用AⅡ-通气式专用烧咀。其特点是尾气量减少70%以上、燃料100%燃烧，节能30-40%，燃烧温度高，热效率提高30%，炉内冶炼后气氛的控制更方便。

以富氧燃烧技术代替空气助燃冶炼，具有以下优势：

----减少燃料消耗30-40%；

----更低的氮氧化物和碳氧化物的排放量；

----熔炼操作更灵活，提高效率30%；

----减少烟气和烟尘量50%以上；

----有利于冶炼作业及工艺控制。

本次改造工艺与设备与原工艺的比较表

3.3.2工艺流程

铅屑在铅屑转炉中于500℃条件下低温熔炼（传统混炼工艺为1300℃）产出合金铅，浮渣与铅膏一起进入冶炼系统处理。脱硫后的铅膏和浮渣一起进入反射炉中，以天然气为燃料，采用富氧燃烧进行冶炼处理（900℃），产出再生铅。 反射炉和铅屑转炉生成的氧化渣和精炼渣再进入回转短窑冶炼，同样采用富氧燃烧装置，提炼出铅。

3.3.3主要设备

a.铅屑转炉：熔化铅屑的转窑长约65米，内径约1米，工作方式是连续进料，连续出铅，采用螺旋进料，进料仓有计量称，窑体呈倾斜状（约10-15度），进料端高于出料端，燃烧器安在出料端，火焰偏右偏下约15。射在窑壁上，火焰长约500mm，窑内温度约500℃度，渣熔融，渣铅一起放在出料口下部一个容器中。窑口焊有几块翅状档板，随着窑的转动，档板将渣刮出容器进入一个有水的螺旋进行水淬，螺旋有输送渣和碎渣两个作用，最终渣进入回转短窑处理。

b.回转短窑：长4.5米，直径3.5米，工作方式是间歇作业，转窑以天燃气为燃料，纯氧助燃，气氧比为1：1，火焰呈平行状，烧咀较长，通过烟罩伸入窑内燃烧，烟气全部由烟罩进入收尘系统，烟罩在燃烧器端，转窑内处于负压状态，放铅处也采用整体的烟罩收集烟气。整个炉子没有烟气溢出。原料为铅屑连续熔炼转炉和反射炉产出的氧化渣，转窑采用加料车加料，冶炼原料用铲车盛入料匙，加料车将料匙送入窑内，旋转倒料，加料时间为10分钟，每次可加料9吨，每天冶炼6炉。放料口和加料口在一端，将铅包送到位于整体烟罩内的出料口下，直接打开炉口将渣或铅放入铅包中，放料时间为10分。冶炼温度为900℃，加入1%的纯碱和3%焦碳。

c.反射炉：铅膏和粉碎后的其他含铅废料（占10%）在反射炉中处理，全自动电脑监控，采用氧化冶炼先拿出一部分铅，约60%（软铅），渣还含有70%Pb和10%Sb，为氧化态，与其他渣一起在回转短窑中还原冶炼。反射炉5米长，2米宽，内高2米。反射炉采用螺旋进料，进料仓有计量称，以计量进料量，采用连续进料，连续出铅的方式，采用天燃气作燃料，富氧燃烧器一套，共有5个咀，其中炉前2个，尾部1个，两侧各1个。炉内温度前部800-900℃，每10分钟加一吨料，根据渣的情况加入少量的碳。连续出铅，间歇放渣，渣铅分别从炉子两侧放。

3.4合金配置系统

3.4.1工艺技术方案

冶炼系统生产的粗铅和合金铅半成品再送入合金铅车间进行精处理，可生产出高纯度的精铅及高品质量的合金铅，合金铅生产过程中采用了铅基合金深度脱氧工艺，保证了合金产品的晶相结构良好，使用性能优异。解决了再生铅深加工为铅基合金时容易出现的合金结晶晶粒粗大、不均匀，浇铸性能变差，影响蓄电池板栅质量等缺陷，达到减少铅基合金氧元素含量、改善铅基合金结晶晶粒状况和物理、电化学性能的目的。利用该技术生产的铅基合金具有合金元素稳定，合金晶粒细小等特点及良好的耐腐蚀性能、优异的机械强度及板栅制造工艺性能，使用过程中无冷裂、热裂等铸造缺陷。

3.4.2工艺流程

冶炼生产的再生铅进入合金车间，在合金炉内低温熔化后，经精炼、元素调整、深度脱氧等工艺技术，最终熔铸成精铅或铅合金产品。精炼氧化渣进入短窑冶炼，产出再生铅后又返回合金车间循环使用。

3.4.3主要设备

3.5副产品回收系统

3.5.1工艺技术方案

脱硫液和收集的废酸电解液泵入副产品回收系统，经过中和、蒸发、结晶技术的处理，生产硫酸钠产品。

3.5.2工艺流程

废电解液稀硫酸全部收集，转入硫酸盐副产品生产系统全部转化生产成硫酸钠产品；从破碎分选设备分流出来的液体及从其他位置收集到的废酸，是由酸性液与电解液组成的，收集到废液槽内与脱硫母液一起泵入过滤机除去固体成份后，进入副产品回收系统，经中和、蒸发、结晶技术的处理，生产高品质的硫酸钠产品。该产品可用作洗涤剂、造纸及玻璃制品的添加剂。

3.5.3主要设备选型

3.6烟气余热利用系统

3.6.1工艺技术方案

为节约能源，利用一套烟气余热利用系统，通过余热锅炉充分吸收反射炉及短窑烟气的热量来产生厂自用蒸汽。

3.6.2工艺流程

从反射炉出口的烟气温度大约在1000℃以上，回转短窑冶炼出口烟气温度也有800℃左右,为了利用烟气余热，建设一台余热锅炉，产生蒸汽用来脱硫及附产品回收及PP造粒。

蒸汽参数：压力为1.0MPa,温度为180℃。通过热量平衡计算，能够达到所需蒸汽量。从余热锅炉出来的排烟温度大约为180℃，烟气通过除尘处理后利用原烟囱达标排放。

3.6.3主要设备选型

四、结束语

采用新技术回收废铅酸蓄电池，生产再生铅，作为一个新兴的经济领域受到广泛的重视，它符合国家提出提高资源综合利用水平，发展循环经济这一国策要求，废旧铅酸蓄电池资源化利用改造技术具有重要的意义。

参考文献：

牛冬杰,聂永丰;废电池的环境污染及资源化价值分析;上海环境科学; 2000年10期

[2] 郭蕴蘋;报废铅酸蓄电池的回收利用研究;云南民族大学学报(自然科学版); 2003年03期

金属钠的冶炼方法范文第3篇

（北京矿冶研究总院，北京 100160）

摘要：研究了在钨冶炼工艺中对钨锡混合精矿中钨锡分离的工艺，依据矿物物相分析结果，进行了一步碱浸的条件试验，考察了浸出时间、温度、碱浓度、液固比等因素对锡分离的影响。在高的钨浸出率前提条件下，确定分离锡的综合试验条件为：时间5 h、30%的碱浓度、液固比为6∶1、温度为95 ℃。此条件下WO3浸出率可达95.97%，溶液中Sn含量0.6 mg/L，实现了钨锡的分离，所得碱浸液可以直接进入APT的生产流程，Sn含量达到国家标准。

关键词 ：钨锡分离；碱浸；一步分离

中图分类号：TF841.1 文献标识码：A 文章编号：1008－9500（2015）03－0021－03

收稿日期：2014－12－16

作者简介：刘 巍（1980－），男，山西大同人，硕士，工程师，从事有色金属冶炼工作。

我国钨资源十分丰富，目前已探明储量为637.5万t（以WO3计），占世界总探明储量的一半以上，是我国具有优势的战略资源［1］。在钨冶炼中，锡是众多杂质中极为有害且较难深度除去的一种，钨成品中即使有微量锡存在，也会对其机械性能、物理性能等方面有着致命的危害。

工业生产中，钨矿物原料分解的常用方法有4种，即苏打高压浸出法、氢氧化钠浸出法、苏打高温烧结-水浸法与酸分解法。当采用前3种方法时，矿物中的钨转化为钨酸钠进入溶液，当采用酸分解法时，钨转化为粗钨酸。在使用钨中矿、高锡钨矿或各种钨渣等复杂矿源做原料时，常会出现产品中锡含量过高的情况。即使精矿中锡含量在国家标准规定的范围内（<0.2%），物料经湿法生产流程的多次循环，产品中的锡也会因为循环逐渐富集而造成超标，导致产品不合格。

因而，研究钨冶炼过程中锡的行为及其去除工艺，便显得格外迫切和必要，它对于指导生产、调整工艺、保证产品质量都有着非常重要的作用［2-7］。

1 试验原料与方法

1.1 试验原料

试验采用的原料为某冶炼厂提供，是经过选矿后的钨锡混合精矿。其成分见表1。

经XRD分析表明，钨锡精矿主要成分为方解石、白钨矿、萤石、钾石膏、三斜铁辉石、斜绿泥石、钠闪石、钙铝石以及白云母等。

1.2 试验方法

试验在单口烧瓶中进行，采用水浴加热。浸出渣过滤、洗涤、干燥。对浸渣和浸液进行分析。

1.3 分析方法

常量WO3以WF-Ⅱ型钨浓度检测仪检测；痕量钨以TiCl3比色法测定；锡以铝片还原碘量滴定法测定。

1.4 试验原理

物相考察得知，本试验所用钨锡精矿，主要为白钨矿，黑钨矿以及少量的锡石和黄锡矿。95%的锡分布在锡石中，考虑到锡石在常压下不容易被浸出，因此采用一步碱浸法处理，考察不同条件下对钨的浸出影响。

2 结果与讨论

2.1 反应时间的影响

在30%碱浓度，温度95 ℃，液固比3∶1的固定条件下考察反应时间对钨锡精矿浸出的影响。考察时间为1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h。

反应时间对钨浸出率的影响见图1， 反应时间对溶液中Sn含量的影响见图2。

由图1、图2可知，随着反应时间的增加，WO3的浸出率逐步升高。在固定条件下，反应时间由1　h延长到6　h后，浸出率由69.2%上升到87.22%。由于从5　h增加到6　h后，WO3的浸出率增加不明显，因此浸出条件选定为5　h，此时溶液中Sn含量在1～2　mg/L左右。

2.2 碱浓度的影响

在温度95　℃，时间5　h，液固比3∶1的固定条件下考察碱浓度对钨锡精矿浸出的影响。考察碱浓度分别为10%、15%、20%、25%、30%。

碱浓度对钨浸出率的影响见图3，对溶液中Sn含量的影响见图4。

由图3、图4可知，随着碱浓度的升高，WO3的浸出率逐步升高。在固定条件下，碱浓度由10%增加到30%后，浸出率由14.92%上升到87.2%。因此浸出条件选定为碱浓度30%，此时溶液中Sn含量在2　mg/L左右。

2.3 液固比的影响

在30%碱浓度，温度95　℃，时间5　h的固定条件下，考察液固比对钨锡精矿浸出的影响，考察液固比分别为：2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1。

液固比对钨浸出率的影响见图5，对溶液中Sn含量的影响见图6。

由图5、图6可知，随着液固比的增大，WO3的浸出率逐步升高，在固定条件下，液固比由2∶1增大到6∶1后，浸出率由79.49%上升到95.97%。因此浸出条件选定为液固比6∶1，此时溶液中Sn含量在1~2 mg/L左右。

2.4 反应温度的影响

在碱浓度30%，时间5 h，液固比为6∶1的固定条件考察反应温度对钨锡精矿浸出的影响。考察温度分别为：65 ℃、75 ℃、85 ℃、95 ℃。

反应温度对钨浸出率的影响见图7，对溶液中Sn含量的影响见图8。

由图7、图8可知，随着温度的升高，WO3的浸出率逐步升高，在固定条件下，温度由65 ℃上升到95 ℃后，浸出率由49.41%上升到95.97%。因此浸出条件选定为95 ℃，此时溶液中Sn含量在1 mg/L以下。

2.5 综合条件

由以上实验结果可知，浸出综合条件为：时间5 h、30%的碱浓度、液固比为6∶1、温度为95 ℃。此条件下WO3浸出率可达95.97%，溶液中Sn含量0.6 mg/L。

此外经XRD分析表明，碱浸渣的主要成分为金云母、绿泥石-蛇纹石、萤石、钙铝石、方解石、白云母以及钠闪石等。精矿中的白钨矿相已消失。

3 结论

试验所用钨锡混合精矿的最佳碱浸条件为：时间5 h、30%的碱浓度、液固比为6∶1、温度为95 ℃。此条件下WO3浸出率可达95.97%，溶液中Sn含量0.6 mg/L，实现了钨锡的分离，所得碱浸液可以直接进入APT的生产流程，Sn含量达到国家标准。

参 考 文 献

1 王秀红，聂华平.仲钨酸铵生产过程中的钨锡分离研究现状［J］.湿法冶金，2004，23（3）：133-137．

2 尹树普，李志国，贺志超.湿法离子交换法生产仲钨酸铵工艺中杂质锡的行为［J］.中国钨业，2002，（2）：27-29．

3 李洪桂.稀有金属冶金学［M］.北京：冶金工业出版社，1990．

4 张贵清，张启修.从钨矿苛性钠浸出液中直接萃取钨制取纯钨酸铵溶液的研究［J］.中南矿冶学报，1994，（ZK）：97-105.

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6 肖清清，陈虎兵，马建军，等.黑钨矿浸出条件的研究［J］.中国新技术新产品，2008，（11）：1.

金属钠的冶炼方法范文第4篇

饱和食盐水就是指在一定的水溶液中，加入食盐，让食盐溶解，当加入的食盐足够多时，无法再继续溶解食盐，此时水溶液为饱和食盐水。

饱和食盐水就是氯化钠的水溶液，化学式NaCl，无色立方结晶或细小结晶粉末，味咸。外观是白色晶体状，其来源主要是海水，是食盐的主要成分。易溶于水、甘油，微溶于乙醇（酒精）、液氨；不溶于浓盐酸。不纯的氯化钠在空气中有潮解性。稳定性比较好，其水溶液呈中性，工业上一般采用电解饱和氯化钠溶液的方法来生产氢气、氯气和烧碱（氢氧化钠）及其他化工产品（一般称为氯碱工业）也可用于矿石冶炼（电解熔融的氯化钠晶体生产活泼金属钠）。

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金属钠的冶炼方法范文第5篇

关键词：冶炼；烟气制酸；污酸处理；技术应用

0 引言

有色冶炼过程中产生的含二氧化硫烟气是生产工业硫酸的主要原料之一。冶炼烟气制酸系统净化工序采用半封闭稀酸洗涤流程，烟气中的矿尘、三氧化硫、挥发性物质在洗涤过程中进入到稀硫酸中，随着洗涤过程的进行，这些杂质逐渐富集，为保证稀酸的洗涤效果，需要排出部分稀酸至污酸处理站处理，排出系统的这部分稀酸称为污酸。

污酸中含有多种杂质成分，其中例如砷、氟、氯、不溶性烟尘等，并且随着烟尘还会有铅、锌、铁、铜等重金属元素，这些杂质对人和自然的污染十分之大，并且重金属元素在自然界中很难生物降解，会长久的存在并且互相发生反应和转化，在污酸处理中需要充分重视，目前常用的污酸处理方法是化学沉淀法。

1 污酸处理常见方法

1.1 硫酸亚铁―石灰法

优点：硫酸亚铁―石灰法是用石灰中和污酸并调节pH值，利用硫酸亚铁中的铁能与砷生成难溶盐、铁的氢氧化物具有强大的吸附和絮凝能力的特性，达到去除污酸中砷、镉等有害重金属的目的。

缺点： 硫酸亚铁―石灰法处理污酸容易产生大量的废渣，在废渣中重金属分布较为分散，造成回收工作困难，另外，废渣的无泄漏永久存放也难以实现，容易发生二次污染。

1.2 硫化法

优点：硫化法是用可溶性硫化物与重金属反应，反应之后生成的硫化物难溶，从而能够去除，并且在污酸中杂质去除的同时能够进行有效的重金属回收，但是，目前来说虽然有些公司处理后的污酸中砷含量可以控制在10mg/L以下，但不能达标排放，因此，硫化法目前实际是一种预处理方法，用它将大部分重金属取走，并富集在渣中，使后续的达标排放处理难度降低。

另有研究表明，经过磁场处理后较未经磁场处理的同样的含砷工业污酸（As：7.14g/L；SO42-：24g/L；Fe2+：0.6g/L；Zn2+：0.6g/L），硫化钠耗量较低，且溶液含砷急剧下降到0.018 g/L以下，而对比未经磁化处理的仅降至0.21 g/L，相差12倍之多。

缺点：若要实现达标排放，还需配合石灰―铁盐法，成本较高。

2 污酸处理的发展和难点

在污酸处理的发展中，党的十提出坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全做出贡献。在不断的发展过程中污酸处理的政策也在不断完善，其中在2015年新实施的《环境保护法》增加规定“保护环境是国家的基本国策”，并明确“环境保护坚持保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、污染者担责的原则。” 要求推进生态文明建设，促进经济社会可持续发展。新政策的实行为污酸处理提供了新的标准和依据，更好地促进了污酸处理工作的顺利进行。

2.1 污酸处理的难点

污酸处理中重要的一个难点就是防止二次污染。在污酸的主要成分中，重金属和氟都具有不可降解的特性，这就需要在处理过程中充分注意，避免在处理中经过反应之后的废水废渣生成另外一种污染的形式。

重金属污染的回收方式要注重资源化的回收，从而实现变废为宝循环利用，对于硫酸的处理要首先保证无害化，进而考虑资源化的处理方式。

污酸中具有多种有害成分，单一的药剂和手段很难短时间进行去除，尤其是在污酸中有害重金属的去除工作中，多种药剂进行应用但是效果并不理想，随着科技的发展和研究现行的污酸处理要求工艺技术先进，另一方面要求污酸经处理后循环使用，即采用污酸闭路循环处理工艺实现废水零排放。

2.2 污酸闭路循环处理

在对SO2尾气除尘除SO3烟雾的净化工艺中会产生污酸，污酸闭路循环处理的基本原理就是应用化学方法去除污酸中的杂质，这种情况容易造成水硬度的增加，会积累无机盐，影响净化效果；水硬度的增加容易造成管路设备的结垢甚至堵塞，这也是如何实现全封闭循环的主要困难因素，通过不断的研究和实验得到，少量聚丙烯酸或马丙共聚物等对水垢等晶种表面具有吸附作用，可抑制此类结晶生长，但是阻垢剂能否在二氧化硫尾气闭路循环洗净水的处理中很好地发挥阻垢作用值得进一步研究，特别是无限闭路循环工艺。

2.3 PM―PL膜法

PM―PL膜法处理污酸，可以在酸性条件下除去污酸中的铅、砷、镉等，处理后液体中重金属含量得到国家排放标准。

PM―PL膜法处理污酸新工艺，是一种集多种过滤技术优点为一体的高性能分离装置。它采用目前先进的纳滤和超滤膜分离技术以及阴、阳离子膜净化技术对污酸进行精制。该工艺在污酸处理过程中具有优越性。

2.4 热风浓缩+硫化法

某公司自主研发的热风浓缩技术能够回收污酸中的硫，避免产生石膏渣、砷酸钙渣等二次污染物。该方法已经投入运行并且取得了良好的效果，该技术具体操作是采用制酸系统转化过程的余热将净化工序排出的废酸进行浓缩提高其硫酸浓度，并吹除污酸中的氟、氯等有害杂质，采用硫化法去除浓缩液中的铜、砷等重金属，沉淀后的上清液经普通薄膜过滤器过滤去除悬浮物后进入干吸系统补水。大幅度降低了干吸补充新水量，能够对硫进一步回收，防止了二次污染的产生。是一项值得推广的技术。

3 结语

目前有色冶炼制酸行业污酸处理工艺基本满足国家规定的排放标准，但是酸和重金属渣的二次污染以及出水硬度等指标仍不够完善，所以我们仍要不断的研究新兴技术，完善污染处理措施，提高废水排放标准，促进企业的可持续发展。

参考文献：

[1]陈雄.冶炼烟气制酸污酸处理技术研究[J].科技创新与应用，2015（7）：25-26.