[发明专利]一种钨冶炼渣合金化和微晶化同步处理方法

说明书

本发明公开了一种钨冶炼渣合金化和微晶化同步处理方法，包括：S1 将钨渣与还原剂混合均匀后经高温发生还原反应，钨渣中能被还原剂还原的金属氧化物被还原成金属单质得到钨渣中间体；S2 将步骤S1中得到的钨渣中间体与造渣剂混合，同时进行金属相的铁合金化和无机相的微晶化得到包括铁合金和高温无机渣的终渣；S3 将步骤S2中生成的铁合金和高温无机渣进行分离，完成钨渣中有价金属的回收；S4 将步骤S3中分离得到的高温无机渣直接转移至低温炉中进行成型、热处理去除应力、核化及晶化得到微晶玻璃，完成对高温无机渣的再利用。一步有效解决钨渣中有价金属的回收、有毒元素富集和固化和实现高值化三大难题。

技术领域

本发明涉及钨冶炼渣综合处理技术领域，尤其涉及一种钨冶炼渣合金化和微晶化同步处理方法。

背景技术

我国的钨矿资源总储量占世界的56％，产量也位居世界第一，2018年采矿量为67000吨，占比约为世界总量的82％。目前，在钨冶金生产APT（仲钨酸铵）的过程中，主流工艺为碱浸出工艺。碱浸过程中的不溶物称之为钨渣，由于钨精矿常伴生一些重金属（如As、Pb、Hg等），而这些重金属最终进入钨渣中，因此2016年被《国家危险废物名录》（2016版）列为毒性危险废物，并从2018年1月开始对钨渣排放征收1000元/吨的环境保护税。但是，钨渣中通常存在少量的钨、锰、铁、铌、钛、钇、锆、铋、锡等有价元素，其中的钨、铁、锰、铌、钛等金属具有潜在的提取价值。可见，钨渣同时具备资源性和污染性，如何回收其中的有价金属和固化残余重金属、实现其高值化综合利用具有重要的经济和环保双重意义。

目前，从钨渣中回收有价金属常用的方法为酸浸/碱煮-分离工艺，如，中国专利CN103290224A公开了一种钨渣中有价金属的回收工艺，其将钨渣用盐酸煮沸酸溶，并加入NaF和硝酸钠促进酸解，然后对滤液进行萃取结晶获得APT；之后对滤渣进行碱溶，压滤直接回收Ta、Nb、Sn有价金属。又如，中国CN109022810A公开了一种从钨渣中分离回收有价金属铁、锰和钪的方法，其采用硫酸浸出钨渣，由铁、锰和钪等有价金属分别以Fe³⁺、Mn²⁺和Sc³⁺存在于浸出液中，采用P204+磺化煤油有机相同时萃取Fe³⁺、Mn²+和Sc³+，萃取率分别为97％、95％和99％，再采用不同的反萃剂依次选择性反萃分离回收负载有机相中的锰、铁和钪。上述方法虽然能综合回收部分有价金属，但二次渣中仍含有As、Pb、Hg等危废元素，重金属污染问题仍未处理。中国专利CN 108796226 B和CN 110016563 A公开了一种高温还原钨渣制取铁合金的方法，实现了W、Ta、Nb、Ti和Bi有价金属的合金化，二次渣残余的重金属仍有污染环境的风险。该法虽然也提及二次渣的高值化利用，例如水泥和道路建设等，但并未给出具体方案和节能方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种钨冶炼渣合金化和微晶化同步处理方法，一步有效解决钨渣中有价金属的回收、有毒元素富集和固化和实现高值化三大难题。

本发明提供的技术方案如下：

一种钨冶炼渣合金化和微晶化同步处理方法，包括：

S1 将钨渣与还原剂混合均匀后经高温发生还原反应，钨渣中能被还原剂还原的金属氧化物被还原成金属单质得到钨渣中间体；

S2 将步骤S1中得到的钨渣中间体与造渣剂混合，同时进行金属相的铁合金化和无机相的微晶化得到包括铁合金和高温无机渣的终渣；

S3 将步骤S2中生成的所述铁合金和高温无机渣进行分离，完成钨渣中有价金属的回收；

S4 将步骤S3中分离得到的所述高温无机渣直接转移至低温炉中进行成型、热处理去除应力、核化及晶化得到微晶玻璃，完成对所述高温无机渣的再利用。

进一步优选地，在步骤S1和步骤S2之后，还包括对反应中产生的包含有毒金属粉尘的烟气进行冷凝并回收的步骤。