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還原—蒸餾的任務(wù)是用鎂還原四氯化鈦，再將還原產(chǎn)物鈦和氯化鎂以及剩余的鎂分離的過程。
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氯化的生產(chǎn)是將鈦渣和炭在氯化爐內(nèi)生成粗四氯化鈦，而精制的生產(chǎn)是將粗四氯化鈦中的雜質(zhì)除掉生成精四氯化鈦。
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目前，鈦冶金以氯化工藝為主流。就富鈦料氯化工藝而言，有針對高TiO.假CaO+MgO含量鈦礦的有篩板沸騰氯化法，有針對低TiOa高CaO+MgO含量鈦礦的熔鹽氯化法，以及介于它們之間的無篩板沸騰氯化法。中國的鈦礦物主要是假TiO、高 CaO+MgO含量的鈦巖礦以及TiO2、CaO+MgO含量均較高的內(nèi)陸砂礦并且隨著中國經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)的深度融合，我國也進(jìn)口了大量的高TiO、低CaO+MgO含量的海濱砂礦，因此上述三種氯化法在中國都有成長的空間并得到成功的應(yīng)用。
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技術(shù)裝備的巨大進(jìn)步。近十年來，中國鈦冶金的技術(shù)裝備取得了重大進(jìn)步，研制成功了適應(yīng)國內(nèi)原料的 2.4m~2.6m 的無篩板沸騰氯化爐、世界最大的單爐13t的大型海綿鈦還蒸爐;引進(jìn)建成了25.5MW半密閉電渣爐、30MW 直流密閉電渣爐、2.4m~ 3.86m 大型有篩板沸騰氯化爐、多極性鎂電解槽等。
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世界鈦資源十分豐富、儲量大、分布廣，已發(fā)現(xiàn)TiO2大于1%的鈦礦物套140多種，但現(xiàn)階段具有利用價(jià)值的只有鈦鐵礦、金紅石、白鈦礦、銳鈦礦和鈦礦等少數(shù)幾種礦物。
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鈦的原子序數(shù)為22，是元素周期表中第四周期副族元素，即ⅣB族。鈦金屬具有銀白色光澤，熔點(diǎn)1668℃，密度4.51g/cm3，是輕金屬中的高熔點(diǎn)金屬。
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我國鎢業(yè)已有百年發(fā)展歷史，形成了比較完整的工業(yè)體系。我國鎢資源儲量世界第一，但是資源的不合理利用以及鎢產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中暴露出來的一系列問題，已嚴(yán)重影響鎢產(chǎn)業(yè)的健康、有序發(fā)展，威脅我國鎢制造業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)安全。
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?近些年來，我國水污染控制技術(shù)獲得突飛猛進(jìn)，新技術(shù)層出不窮，新成果不斷得到應(yīng)用，看看國內(nèi)10項(xiàng)國際領(lǐng)先的污水處理技術(shù)都有哪些?
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鉬冶煉的污染物主要來源于焙燒和冶煉工藝中的煙氣5。焙燒煙氣中含大量二氧化硫，最高濃度可達(dá)20g/m3;冶煉煙氣中高濃度的氮氧化物達(dá)2g/m3，氟化物達(dá)300mg/m3(氮氧化物最高時可達(dá)5g/m3，氟化物可達(dá)900mg/m2)。按2011年鉬產(chǎn)量計(jì)算，23.68萬噸鉬精礦可產(chǎn)生14.2萬噸二氧化硫;71069t氧化銀產(chǎn)量可產(chǎn)生 4.3萬噸二氧化硫;49353t 鉬鐵產(chǎn)量可產(chǎn)生3454.7t氮氧化物和2961.1t氟化物。日焙燒鉬精礦20000kg(45%品位)的鉬冶煉廠，二氧化硫年排放量可達(dá)36000t，相當(dāng)于三級市年排放總量的1/10。
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鎢冶煉的“三廢”主要包括鎢礦物分解過程的分解渣和除鉬過程的除鉬渣、離子交換和萃取過程中的廢水，以及蒸發(fā)結(jié)晶過程和APT煅燒過程中的氨氣。
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金屬鉬粉的制備主要包括鉬氧化物制備和鉬氧化物還原兩個階段。傳統(tǒng)的鉬粉冶煉工藝都是以三氧化鉬為原料經(jīng)還原制取鉬粉，三氧化鉬的制取可采用多鉬酸銨煅燒法生產(chǎn)，也可用鉬焙砂升華法制得。
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鉬酸銨主要用于制取三氧化鉬、金屬鉬粉，也用作生產(chǎn)鉬催化劑、鉬顏料等鉬的化工產(chǎn)品的基本原料。鉬酸銨的制取多以鉬焙砂為原料，采用“鉬焙砂浸出一溶液凈化一鉬酸銨結(jié)晶”的工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。
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輝鉬礦濕法分解過程是將硫化鉬氧化為可溶性的鉬酸鹽以進(jìn)一步制取純鉬化合物，或使雜質(zhì)進(jìn)入溶液而鉬大部分以鉬酸的形態(tài)留在固相中，經(jīng)干燥煅燒制取三氧化鉬。
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氧化鉬塊主要用于鋼鐵生產(chǎn),產(chǎn)品粒度要求<=5mm,抗壓強(qiáng)度>45MN/m2。氧化的鉬塊代替鉬鐵加人制液中,銅可以被鐵、佳、錯等元素充分還原,鉬進(jìn)入用水與鋼液合金化,氧則與還原元素生成氧化物進(jìn)入爐渣。
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國內(nèi)外約90%的硫化鉬精礦經(jīng)焙燒轉(zhuǎn)化為鉬焙砂，再冶煉成為鉬金屬或其合金，且大部分用于鋼鐵冶金。
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鎢氧化物存在WO(a-WO)、WO或WO)(又稱為β-鎢氧化物)、WO 或WO2 2(Y-鎢氧化物)以及WO2四種形態(tài)012，22)。工業(yè)上用于制取鎢粉的原料著黃色氧化物(簡稱黃鶴)、藍(lán)色氧化鎢(簡稱藍(lán)鎢)和紫色氧化鎢(簡稱紫鎢)三種，在氧化性氣氛下煅燒APT得到黃鎢，在密閉條件下得到藍(lán)色氧化鎢或者紫色氧化鎢。
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蘇打壓煮分解：早在1941年，美國聯(lián)合碳化物公司 Bishop 工廠就實(shí)現(xiàn)了蘇打壓煮法的產(chǎn)業(yè)化，隨后在美國、蘇聯(lián)以及韓國等許多冶煉廠得到應(yīng)用。蘇打壓煮法對原料的適應(yīng)能力強(qiáng)，既可處理白鎢精礦，又可處理低品位(WO含量小于5%甚至更低)的白鎢礦，在提高蘇打用量和添加適量NaOH的條件下還可處理黑白鎢混合礦24。蘇打壓煮法的鎢回收率高，渣含 WO可達(dá)0.5%左右，且雜質(zhì)P、As、Si的浸出率較低。在180~230℃的溫度下將鎢礦物原料與蘇打溶液反應(yīng)，使鎢以鎢酸鈉形態(tài)進(jìn)入溶液，而鈣、鐵、錳以碳酸鹽形態(tài)人渣，實(shí)現(xiàn)鎢與雜質(zhì)的初步分離。
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硫磷混酸分解法主要用于白鎢礦的常壓分解，以硫酸為浸出劑，采用磷酸進(jìn)行協(xié)同，使礦石中的鎢以磷鎢雜多酸的形態(tài)進(jìn)入到溶液中，固液分離后得到磷氧酸溶液和浸出渣【26】，浸出渣的主要成分是石膏(CaSO&·xHO)。
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近十年來，我國鎢工業(yè)呈跨越式發(fā)展，鎢產(chǎn)業(yè)的布局日臻合理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善，鎢冶煉技術(shù)全球領(lǐng)先，鎢冶煉裝備不斷創(chuàng)新。
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隨著全球向可再生能源的轉(zhuǎn)變勢頭強(qiáng)勁，出現(xiàn)了一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)：如何在太陽能和風(fēng)能不可用的時期有效儲存能源。通過合作研究實(shí)現(xiàn)的氫燃料電池技術(shù)突破，通過用銀替代催化劑中的鉑金屬，大幅降低了成本，標(biāo)志著向經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高效的綠色能源存儲邁出了重要一步。
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NaOH分解工藝是目前國內(nèi)制備仲鎢酸銨(APT)的主流方法，國內(nèi)80%以上的企業(yè)都采用這一生產(chǎn)工藝。NaOH與黑鎢精礦、白鎢精礦、黑白鎢混合礦等發(fā)生反應(yīng)，鎢以NaWO形態(tài)進(jìn)入溶液中，而鐵、錳、鈣等以難溶固體進(jìn)入渣中與鎢分離。NaOH分解法多采用立式高壓反應(yīng)釜，使用遠(yuǎn)紅外輻射的方式加熱，具有升溫快、熱效率高等特點(diǎn)。
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全球鎢產(chǎn)量呈逐漸上升的態(tài)勢，從2006年的5萬多噸產(chǎn)量上升到2015年的8萬多噸。
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給水處理主要是指將原水經(jīng)過澄清、過濾、消毒、除臭、除味、除鐵、軟化、淡化和除鹽等工藝流程，去除原水中所含的各種有害雜質(zhì)，使之成為符合人們生活、生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水。純水制備，海水淡化，飲用水制備等都屬于給水處理范疇。
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鉬屬于元素周期表第五周期ⅥB族元素，原子序數(shù)42，原子量95.94，銀灰色，熔點(diǎn)2610℃，沸點(diǎn)5560℃，密度10.22g/cm32~81。鉬延伸性能較好，易于壓力加工。金屬鉬在常溫空氣中比較穩(wěn)定，500~600℃時會迅速氧化成三氧化鉬;600~700℃會迅速氧化成三氧化鉬揮發(fā);高于700℃水蒸氣將鉬強(qiáng)烈氧化成MoO2。
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鎢屬于元素周期表第Ⅵ副族，具有熔點(diǎn)高、沸點(diǎn)高、硬度高、耐磨和耐腐蝕性能優(yōu)良等特點(diǎn)，熔點(diǎn)3410℃、密度19.35g/cm3。常溫下的致密鎢在空氣中十分穩(wěn)定，高于500~600℃迅速氧化生成WO。致密鎢在常溫下能耐幾乎所有酸堿的侵蝕，高溫和有氧化劑存在時能與某些酸堿反應(yīng)。
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稀土金屬提純及靶材制備技術(shù)?；诋a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和當(dāng)前國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀，高純稀土金屬及靶材的未來的發(fā)展趨勢主要為稀土金屬提純技術(shù)和裝備突破、開發(fā)集成電路用濺射靶材及針對不同應(yīng)用需求開發(fā)不同指標(biāo)的高純稀土金屬。
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依據(jù)我國離子吸附型稀土礦的分布特性和資源特點(diǎn)，可從以下幾個方面深入開展離子吸附型稀土礦綠色提取技術(shù)研究：(1)離子吸附型稀土礦的地球化學(xué)。探討稀土元素在風(fēng)化體系中的遷移富集規(guī)律，進(jìn)一步證實(shí)稀土配分的鈰虧效應(yīng)、富銪效應(yīng)、分餾效應(yīng)和釓斷效應(yīng)，豐富稀土元素的地球化學(xué)和無機(jī)化學(xué)理論。
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，尤其是新材料技術(shù)的進(jìn)步，國內(nèi)外對高純稀土化合物的需求量將逐年增加，環(huán)保的壓力也將逐漸增大。為此，國家環(huán)保部頒布了世界首部《稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，嚴(yán)格控制氨氮等排放限值，進(jìn)一步提高了企業(yè)的環(huán)保要求，迫使稀土企業(yè)追尋具有環(huán)保優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的稀土化合物高效清潔制備技術(shù)。
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由于環(huán)保及生產(chǎn)成本等問題，國外的稀土冶煉分離企業(yè)基本于21世紀(jì)初關(guān)閉或停產(chǎn)，將精力主要投入于特殊稀土化合物材料的研制，掌握著稀土化合物材料高端市場的核心知識產(chǎn)權(quán)。2008年后，我國政府加強(qiáng)對稀土工業(yè)政策管控引起了美國、日本、歐盟等國家和地區(qū)的強(qiáng)烈反響和高度關(guān)注，開始前所未有地重視稀土資源開發(fā)，并從資源勘探、開采加工、采購、戰(zhàn)略儲備、回收利用到研發(fā)替代稀土的其他新材料，在各個環(huán)節(jié)尋求建立應(yīng)對策略，也陸續(xù)恢復(fù)稀土冶煉分離生產(chǎn)，到2018年，真正形成新產(chǎn)能的主要是澳大利亞Lynas在馬來西亞關(guān)丹的冶煉分離項(xiàng)目。
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熔鹽電解法制備稀土金屬始于1875年，W.希爾布蘭德(Hillebrand)和T. 諾頓(Norton)首次開展了電解熔融氯化物制取稀土金屬研究。1902年，W.婚斯曼(Munthman)首次提出用稀土氧化物熔于熔融氟鹽中作為電解稀土的熔體。
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