钨冶炼渣净化钨冶炼废水新工艺及机理研究

发布时间：2020-06-04 04:53

【摘要】：目前,黑白钨混合矿主要采用碱压煮-离子交换工艺处理,冶炼过程中产生的钨冶炼渣由于钨含量较低,常丢弃堆积,造成环境污染;而酸性废水中氟、磷和砷的浓度远高于工业废水排放标准,常采用分步沉淀法处理,需消耗大量沉淀试剂,处理步骤繁琐,成本较高。针对上述问题,本文提出一种利用钨冶炼碱分解渣一步净化钨冶炼废水中氟、磷和砷的新方法,并围绕新工艺及相关基础理论进行了研究,具体内容如下:(1)钨冶炼渣净化钨冶炼废水探索实验表明:控制一定反应条件,钨冶炼渣能有效去除废水中氟、磷和砷;通过工艺研究,确定达到工业废水排放标准的较优工艺条件:钨冶炼渣用量25g,反应时间30min,搅拌速度400rpm,反应温度30℃,废水初始pH值3.42,在此条件下废水中氟、磷和砷的浓度降低至9.589ppm,0.0342ppm和0.0274ppm;同时,通过新工艺对环境温度的适应性研究,建立了不同室温条件下,渣用量与室温的函数关系:y=56.08929-1.61071x+0.0169x~2钨冶炼企业可利用该函数关系,可确定在5-40℃不同室温条件下的渣用量,使废水达标排放,便于企业实际操作。(2)由于钨冶炼渣成分和晶型复杂,难以检测和表征,故根据元素守恒对渣中可能物质进行推测,再利用纯物质代替可能组分进行实验研究,发现Ca_5(PO_4)_3OH除氟、Fe(OH)_3除磷和砷、MnO_2除磷和砷的效果最佳,并通过对三者废水除氟、磷和砷的条件及规律进行研究,确定冶炼渣中必含有羟基磷酸钙,是废水除氟的主要物质,在废水除氟过程中发生交代和双分解作用;废水除磷和砷是多种铁盐和锰盐共沉淀的结果,渣中至少存在Fe(OH)_3和MnO_2中的一种,对废水除磷和砷起主要作用。(3)通过对钨冶炼渣废水除氟、磷和砷的动力学研究表明:钨冶炼渣对废水中氟的吸附行为符合Langmuir等温模型,符合拟二级动力学模型,是一个自发、熵增、吸热、以化学吸附为主的吸附过程;钨冶炼渣对废水中磷和砷的吸附行为均符合Freundlich等温模型,符合拟二级动力学模型,是一个自发、熵增、吸热,以化学吸附为主的吸附过程。
【图文】：

流程图,混合矿,冶炼工艺,流程图

第一章绪论的保有资源中白钨占了绝大多数[8]。由于我国的钨资源的分布情白钨混合矿的形式存在，因此黑白钨混合矿取代单一黑钨矿成金原料。下面对黑白钨混合矿碱压煮-磷酸分解法做简单的介绍合矿碱压煮-磷酸分解法是在黑白钨混合矿碱分解法的基础上发处理黑白钨混合矿的实际生产中，常出现渣含钨比较高的问题束后，高压釜内的压力和温度下降，使 Na2WO4与氢氧化钙反的 CaWO4（CaWO4的 Ksp=1.0×10-9，Ca(OH)2的 Ksp=5.5×10-6）钙”的现象。因此通常通过加入磷酸来抑制“返钙”，推动反行，王识博、赵中伟等[9]已从热力学理论上证明磷酸分解白钨行性。工厂中用氢氧化钠和磷酸联合作为浸出剂分解黑白钨混流程如图 1.1所示。

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图 1.2 生物法除磷过程图Fig 1.2 Removal of phosphorus byBiologicalprocess.通过剩余污泥的排出大大降低了水体中的磷浓度，在合高达 90%的磷，运行费用较低，但该方法对废水中有机，当废水中 BOD 含量较低，或含磷量大于 10mg/L 时，因此，经常要进行二次除磷达标处理；且大量无用的污然有办法从这些污泥中回收磷资源，但回收率很低，不磷具有容量大、耗能少、污染小、去除快和可循环等优势用，成为废水除磷领域关注较多的方法。吸附法除磷[43]积和对水中磷酸根离子的亲和力，来实现对废水中磷的实现磷资源回收。吸附剂[44]（如粉煤灰、高岭土、膨润土、沸石、海泡石不能显示出高表面能及强吸附性，其吸附作用大多依靠理吸附。对于大多数人工合成的高效吸附剂（如包括 Al、
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X758

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