1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên ứu ông nghệ sản xuất oxit vonfram (wo3) kỹ thuật từ tinh quặng vonframit

80 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu công nghệ sản xuất oxit vonfram (WO3) kỹ thuật từ tinh quặng vonframit
Tác giả Đinh Quang Hưng
Người hướng dẫn PTS. Tiến Thịnh
Trường học Học viện Khoa học và Công nghệ
Chuyên ngành Vật liệu kim loại màu
Thể loại luận án
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 80
Dung lượng 2,05 MB

Nội dung

Oxit vonfram .... Axit vonframic .... Phân hóa tinh qu ng vonfram.. Hòa tách trong dung d ch xoda.... Làm s ch axit vonframic.. Thu oxit vonfram.. Công tác phân tích .... Nghiên c u quá

Trang 2

2

L I CỜ ẢM ƠN

V i lòng bi c, em xin chân thành cTin Th   c ti    tài và t  ng d n em hoàn thành lu

Em xin chân thành cp th Phòng Công Ngh Luy n Kim, Vi   n KH&CN M - Luy   t n tình trong su t quá trình th c hi  n nghiên c u th c nghi m lu   

Em xin ci các thày cô giáo B Môn V t li u kim lo   i màu và Composit và các thày cô Vi n Khoa h c và k thu t v t li     ng

Trang 3

3

MỤC LỤC

MC L 3C

M  U 9

NG QUAN 10

1.1 Vonfram kim lo i  10

1.1.1 Tính ch t v t lý:   10

1.1.2 Tính ch  c và luy n kim  10

1.1.3 Tính ch t hóa h c   11

1.2 H p ch t c a vonfram kim lo i [2, 4, 5, 13]     12

1.2.1 Oxit vonfram 12

1.2.2 Axit vonframic 13

1.2.3 Các mu i vonframat quan tr   ng 14

 c và mu i c a chúng [2, 4, 5] 15  

1.2.5 Các h p ch   ng [2, 4, 5] 16

1.2.6 H p ch t clorua c a vonfram [2, 4, 5]    16

1.2.7 Cacbit vonfram [4, 5] 16

1.3   c s d ng [4, 5] 16

1.4 Nguyên li u s n xu t vonfram    18

1.4.1 Nguyên li u t nhiên [2, 4, 10, 16]   18

1.4.2 Ph li u vonfram [13] 20

1.5 Tình hình nghiên cc 20

1.5.1 Tình hình nghiên c u  c 20

1.5.2 Tình hình nghiên c u   23 c 1.6 M c tiêu nghiên c c c tài 27

1.6.1 M c tiêu nghiên c u   27

 c c  tài 27

1.7 T lý thuy t [1, 2, 4, 13]  27

1.6.1 Phân hóa tinh qu ng vonfram  28

1.7.1.1 Nung phân hóa v i   c 28

1.7.1.2 Hòa tách cao áp 29

1.6.1.2.1 Hòa tách trong dung d ch xoda  29

1.6.1.2.2 Hòa tách trong dung d ch natri fluorua  30

 31

1.7.1.3  31

1.7.2 Làm s ch dung d ch natri vonframat   32

1.7.2.1 Kh silic 32

1.7.2.2 Kh photpho và asen 33

1.7.2.3 Kh flo 33

Trang 4

4

1.7.2.4 Kh molipden 34

1.7.3 Thu oxit vonfram t dung d ch natri vonframat   34

1.7.3.1 Theo công ngh truy n th   ng 34

1.7.3.1.1 Thu axit vonframic t dung d ch natri vonframat s ch    34

a K t t a axit vonframic tr c ti     p 34

b K t t a canxi vonframat và phân hóa b ng axit    36

1.7.3.1.2 Làm s ch axit vonframic  37

1.7.3.1.3 Thu oxit vonfram 38

1.7.3.2  i oxit vonfram hi  i [13] 38

1.8 Tài nguyên và cung c u vonfram vi t nam    41

 44

U VÀ CÔNG TÁC CHU N B 44 

2.1 u 44

2.2 M u nghiên c u   44

2.2.1 M u nghiên c  u .44

2.2.2 Chu n b c h t     45

2.3 Hóa ch t dùng cho nghiên c u   45

2.4 Thi t b dùng cho nghiên c u    46

2.5 Công tác phân tích 47

T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N 48   

3.1 Nghiên c u m u vào 48

3.1.1 Nghiên c u thành ph n v t ch t     48

3.1.2 Thành ph n khoáng v t   48

3.1.3 Thành ph n hóa h c   49

3.2 Nghiên c u quá trình thiêu phân h y tinh qu ng b ng xoda     51

3.2.1  ng c a t l      i li n phân h y tinh qu  ng51 3.2.2  ng c a nhi    n phân h y tinh qu   ng 53

3.2 3 Nghiên c u  ng c a th   n phân h y tinh qu  ng 54

3.3 Nghiên c u quá trình hòa tách thiêu ph m 56

3.3.1 Nghiên c u  ng c a nhi    n hi u su t hòa tách   56

3.3.2 Nghiên c  u  ng c a th   n hi u su t hòa tách   58

3.3.3 Nghiên c u  ng c a t l L/R    59

3.4 Làm s ch dung d ch natri vonframat   61

3.4.1 Kh  silic 61

3.4.1.1 Nghiên c  u  ng c  n hi u su t tách silic   61

3.4.1.2  ng c a nhi    n quá trình kh  silic 62

3.4.1.3  ng c a th i gian   64

3.4.2 Kh Asen và Photpho  65

3.5 K t t a axit vonframic   67

Trang 5

5

3.5.1  ng c a nhi    n hi u su t k t t    a 67

3.5.2  ng c a th   n hi u su t k t t    a 68

3.6 X lý axit vonframic  69

3.7 Thu oxit vonfram 70

3.7.1  ng c a nhi    n hi u su t phân ly axit vonframic   70

3.7.2  ng c a th   n hi u su t phân ly axit vonframic   71

3.8 Thí nghi m quy mô m r ng trong phòng thí nghi m     72

3.9 Nh 73

3.9.1 V công ngh   73

3.9.2 V s n ph m và hi u su t thu h i       75

3.9.3 V   công ngh  76

K T LU N VÀ KI N NGH    78

K T LU N 78

KIN NGH 78

TÀI LI U THAM KH O   79

Trang 6

6

DANH M C B NG

B ng 1.1 Tiêu chu n t p ch t c a oxit vonfram k thu t trên th         gii 13

B ng 1.2   hòa tan c a Na  2 WO 4  c 14

B ng 1.3   hòa tan c a natri para vonframat theo nhi   14

B ng 1.4   hòa tan c c 15

B ng 1.5 Tính ch t quan tr ng c a khoáng v t selit và vonframit      18

B ng 1.6 Khai thác và d   tr khoáng s  c trên th  gii 19 B  ng t  p ch t trong APT [13]  22

B ng 1.8   Thái Nguyên [14, 17] 42

B ng 1.9   42

B ng 1.10   2025 42

B ng 1.11   43

B ng 3.1 Thành ph n khoáng v   t 48

B ng 3.2 Thành ph n hóa h c tinh qu ng     49

B ng 3.3   ng c a t l     n phân h y tinh qu  ng 52

B ng 3.4   ng c a nhi    n phân h y tinh qu  ng 53

B ng 3.5   ng c a th   n quá trình nung phân h y 55

B ng 3.6   ng c a nhi    n quá trình hòa tách 57

B ng 3.7   ng c a th   n hi u su t hòa tách   58

B ng 3.8   ng c a t l     n hi u su t hòa tách   60

B  ng 3 9 Thành ph n dung d ch natri vonframat   61

B ng 3.10   ng c  n hi u su t tách silic   62

B ng 3.11   ng c a  nhi  n k t t a axit silicic   63

B ng 3.12   ng c a th   n hi u su t kh silic    64

B ng 3 13   65

B ng 3 14   66

B ng 3.15 Thành ph n dung d ch sau khi làm s ch t p ch      t 67

Trang 7

7

B ng 3.16   ng c a nhi    n hi u su t k t t a axit vonframic     67

B ng 3.17   ng c a th   n hi u su t k t t    a 68

B ng 3.18 Thành ph   c x lý  69

B  ng 3.19 Thành ph n hóa h c oxit vonfram   70

B ng 3.20   ng c a nhi    n hi u su t phân ly   71

B ng 3.21   ng c a th i gian nung phân ly   71

B ng 3.22 K t qu thí nghi m quy mô m r ng phòng thí nghi        m 72

B ng 3.23 Thành ph n oxit vonf   c  thí nghi m quy mô m r   ng 73

Trang 8

8

DANH M C HÌNH V  TH

Hình 1.1   công ngh s n xu t amoni paravonframat (APT) b ng quy    

trình chit tách [15] 21

Hình 1.2  công ngh  ch  t o oxit vonfram t tinh qu ng vonframit [6,   7] 26

 công ngh x lý dung d ch natri vonframat 36  

Hình 1.4 So sánh công ngh s n xu t WO   3hii và truy n th ng 40

 công ngh quy trình chi t dung môi l ng vonfram 41   

 chu n b c p h t m u nghiên c u 45     

Hình 2.2 Thi t b l c ly tâm    46

Hình 2.3 Thi t b hòa tách n nhi t     46

Hình 2.4 Lò n dùng cho nung m u 47

Hình 3.1 Pick nhi u x renghen   48

 tóm t t công ngh su t nghiên c u s n xu t oxit vonfram 50      

Hình 3.3 ng c a t l    n phân h y tinh qu ng 52

Hình 3.4 ng c a nhi   n phân h y tinh qu ng 54

Hình 3.5 ng c a th i gian   n quá trình nung phân hy 55

Hình 3 6 ng c a nhi   n quá trình hòa tách 57

Hình 3 7 ng c a th i   n hi u su t hòa tách   59

Hình 3.8 ng c a t l L/R    60

Hình 3.9 n hi u su t tách silic   62

Hình 3.10 ng c a nhi   n k t t a axit silicic   63

Hình 3.11 ng c a th n kh silic  64

Hình 3.12  66

Hình 3.13 ng c a nhi   n hi u su t k t t a axit vonframic     68

Hình 3.14 ng c a th n hi u su t k t t   a 69

Hình 3.15 ng c a nhi  n hi u su t phân ly   71

Hình 3.16 ng c a th n hi u su t phân ly.  72

 công ngh 77

Trang 9



 qu  

s n xu t natri vonframat t   xut kh u c

 u tài công trình nghiên c u s n xu t oxit vonfram t    tinh qu ng vonfram c a    m t s m c a các tnh thành phía b c t k t qu t    t

Trang 10

10

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Vonfram kim loại

Vonfram (W), là m t kim lo i chuy n ti p trong chu k dài th 3 và      nhóm 6 c a b ng tu n hoàn C u hình electron c a nó là 6s     24f145d4 

  c hi 24f145d5 Nhng v t n t i trong t nhiên    (s ph bi n trong ngo c) liên quan t i kh    ng nguyên t 180 (0,14%), 

182 (26,42%), 183 (14,40%), 184 (30,64%) và 186 (28,41%) Ngoài ra còn có

ng v  ng phân nhân t o t 137W t i 189W, v i chu k bán rã gi a      14µs và 140d Trong t nhiên, vonfram ch t n t   i   d ng h p ch t hóa h  c (ch y      i có màu tr ng b c, có m     r t cao (19,3g/cm3 20om nóng ch y cao nh t (3410  oC) trong các nguyên t kim lo i 13] Vonfram có nh ng tính ch [4, 5,  

Vonfram có nhi nóng ch y cao nh t trong t t c kim lo i, ch       thp

   cacbon và cacbit kim lo i c a niobi, zircon, tanta và hafini  

ng liên k t vô cùng l n (do phân l    y l p v ) d n giá tr 

 t c a tính ch t khác Ví d , vonfram có áp su  p nh t trong t t  

c các kim lo i, nén th p nh t, m     i cao, giãn

n nhit th p và d n nhi t cao 3]    [1

Vonfram kim lo i s ch có m t c u trúc l     tâm, giòn nhit

 phòng, và do v y không thích h   t o hình ngu i nhi   (100 500oc chuy n thành tr ng thái d o Nhi    nh chuy n pha m nh này ph u c ch y  th    tinh khi t, s t  

lý nhi t c a v t li u Nhi     chuy n pha b    có m t c a m  t

ng c c k nh nguyên t hòa tan xen k , ví d     gây ra k t t a gi a các h t tinh th 3]     [1

Trang 11

11

c h t và c u trúc h t có m ng l

     t       a vonfram Nó có th   u ch nh b   u ki n thiêu k  pháp t o hình, m   t o hình, và quy trình  trung gian, kh  ng su t, m m, và k t tinh l 3      i) [1 ]

a các t p ch t xen k (oxy, niKh      nhiphòng là th, và kh   ngay nhi eutectic ch 0,01 0,1%, l    c tách ra biên gi i h t khi   làm ngu i T   c bi t, gi      b n gi a các h t V i t   p cacbit, mt ng có l    d o là rõ ràng, và ph thu c vào d  ng cacbit ng c ràng Trong vonfram bi n d ng, nó d  n

   ng c    ng bin d ng, do v y, t m và   

ng tách ra Trong vonfram k t tinh l i, các t p ch t trên biên    gi i h t cho phép bi n d ng d o trên nhi    chuy n pha [13] 

Vonfram nh trong không khí t i 350 ou b oxy hóa  

400oC M t màng m ng c a oxit vonfram màu xanh hình thành trên b m t,     

a T, phát tri n các v t  

n t trong l n oxy hóa Trên 800oC, quá trình din ra nhanh chóng v i s hình thành c a ch      3 V i oxy, vonfram cháy  50  600oC Vonfram  nh v    i và ch phân h y ch y  u  nhi      nh c a nó trong axit hydrofloric ngu    c bi t quan tr ng H n h p c a axit flo và     nitric hòa tan vonfram r t nhanh chóng, vonfram hòa tan vào dung d ch b i vì   

hi u  ng t o ph c c a các ion flo Hydro peroxit là dung môi t    phân chia

t t vonfram; ph c hình thành gi vonfram trong dung d ch  Dung d ch ki m không      t  nh trong kim

Trang 12

Te, và halogen Nó phn ng v i flo   nhi  thp Nó b n v i clo trên  

250oC, và brom và iot trên 500oC nó r t b n v ng v i khí ni     trên 1400oC không có phn ng v i hydro V i CO, hexacarbonyl W(C  O)6

c hình thành nhi   th p và t o cacbit trên 800 oC 3] [1

1.2. Hợp chất của vonfram kim loại [2, 4, 5, 13]

m sôi n m trong kho ng 1700 2000   oC WO3 ít tan c và trong

        c kho ng 0,02g/l Trong dung 

d ch c a ki m natri và soda, WO   3 tan và t o thành các mu i c a axit   vonframic g i là vonframat  

Oxit vonfram hai WO2 có màu socola, t ng 10,9 11,1g/cm tr  3 Nhit

 nóng ch y 1270 oC WO2 hình thành khi hoàn nguyên WO3 575  600oC

Trang 13

13

WO2 không hòa tan trong dung d ch ki   c, trong axit HCl và

H2SO4 loãng Axit HNO3 oxy hóa WO2 t

Các oxit vonfram trung gian: W10O29 và W4O11 t o thành khi hoàn nguyên WO3 b ng khí hydro   khong nhi 300 550 oC W10O29 là bt màu xanh, còn W4O11 là b t màu tím, t   trng c a W 4O11 khong 7,7 8g/cm3 còn c a W 10O29 là 7,1 7,2g/cm 3 Các oxit trung gian ít hòa tan trong

    ng h p này, thành ph n c a nó có th vi t     

xH2O.yWO3.nH2O (x>y)  tr ng thái t do, các axit này không tách, và t n

Trang 14

d ch ki m natri NaOH ho c trong dung d ch soda Na    2CO3

T dung d  c, nhi oC s k t tinh mu i ch a 2 ph    n

t   c, nhi th  n t i b n v ng tinh th   mui ch a 10 ph n t   

c Nhi  ch y c a Na  2WO4 không ch c là 200oC, m  là 4,18g/cm3



- Para vonframat natri: 5Na2O.12WO3.nH2O

Chúng k t tinh t dung d  ng khi trung hòa dung dch

t i pH = 5,5 6    y ra phn ng th y phân: 

Trang 15

- Vonframat canxi 4 là tinh th  nh  m n màu tr ng, ít tan trong 

c, thêm n a, cùng v i s ng nhi    hòa tan gi m 15  o hòa tan là 0,0064 g/lit, 100oC là 0,0012g/l, m  c a CaWO4 là 5,98 g/cm3 Vonfram canxi có th  nh c b ng cách k t t a cloruacanxi ho   c

b ng CaOH t dung d ch c a các mu i vonframat ho c b ng ph       n ng trc ti p c a CaO v i WO 3 ng thái rtr n  600  800oC Khi dùng axit phân hy CaWO4 s nhc axit vonframic

Trang 16

phân dung d ch nóng ch y c a chúng, ho c nung ch y chúng v i WO      3 trong

u ki n thi u không khí S nh   c các liên k có tính dn và tính ch

Công th c chung d ng: Me  2O.WO2.nWO3 (n = 1,2,3,4)

Có nhi u d ng clorua WCl  6; WCl5; WCl4; WCl2; và WOCl4; WOCl2 Quan tr ng nh t là WCl  6, nó là tinh th màu tím + t i, nh  c khi th i khí clo khô qua b t vonfram   nhi 750  800oC Nó nóng chy  272oC và sôi  337oC Khi phn ng vc nó phân h y và t o thành H  2WO4

1500oC

1.3. Lĩnh vực sử dụng [4, 5]

Nguyên t vonfram s d ng r ng rãi trong k thu t hi      i   d ng kim lo i s ch và trong d ng các h p kim, h     s cacbit vonfram, các thép ch u mài mòn, ch u nhi t,   

- Các thép h p kim trên ch a vonfram:  

Thép c t nhanh là thép d ng c quan tr   n

g m: W(8 20%), Cr(2 7%), V(0 2,5%), Co(1 5%), C(0,5       c

Trang 17

- H p kim c  cacbit vonfram

  ch  ch

   t o ra v t li u h p kim c ng và là v t li u g m dung c        

  t c t r t cao Trong thành ph n ch a t 80 98%WC, 2       20%Co, nguyên t   gia, làm n n k t dính, t    b

c a lo n, khuôn kéo chu t kim lo i, c i d p,    

- Ngoài các v t li u trên còn r t nhi u v t li u khác có ch a vonfram trong k        thu t hi 

+ Thép h p kim ch u nhi t và ch u mài mòn    

+ Các h p kim làm ti m: W-Cu, W-Ag, W-Ni, và các h

b o v   ng

+ Kim lo i W s ch s d   n

t 

Trang 18

1,5g/t Do vc coi là nguyên t  him Trong t nhiên vonfram không 

t n t i   d ng kim lo i t do mà ch n   m   d ng h p ch t Các khoáng  vonfram quan tr ng nh t là: Cuprotungstite Cu  2(WO4)(OH)2; Ferritungstite

Ca2Fe22+Fe23+(WO4)7.9H2O; Raspite PbWO4; Russellite Bi2WO6; Sanmartinite

Zn2WO4; Scheelite CaWO4; Stolzite PbWO4; Tungstenite WS2; Tungstite

WO3.H2O; Ferberite FeWO., v i trên 20% MnWO 4;Hubnerite MnWO4 vi trên 20% FeWO4; Wolframite (Fe, Mn)WO4 Tr  WS2, t t c các khoáng trên  

    nhóm selit và vonframit là có giá tr công nghi p  tính ch t quan tr ng nh t c    c li t kê trong b ng 1.4  [4,13 ]

0,5257 1,1373 a/c:1:2,165

Trang 19

19

ng hình Caxi molipdat (powellite) Selit tinh



khit có hu nh quang xanh trong ánh sáng c c tím, tr thành màu tr ng v i     

ng molipden khong này Tính ch t này 

   c s d

Vonframit là m t thu t ng chung cho m t h n h p hàng lo t tinh th         ( không có hòa tan) c a s t 2 và mangan 2 vonframat Các khoáng gi a s   t vonframat s ch và 20% MnWO 4 c bi t là ferberite MnWO 4 và h n h p tinh th cha trên 20% FeWO4c bi t là hubnerite 

S ng khai thác và tiêu th       y, ngun tài nguyên d tr khoáng s n này ngày m t c n ki t Theo báo cáo tóm      

t t khai thác khoáng s a ca ch t khoáng s n M    thng kê,

Trang 20

20

Ph    li c s d  là m t nguyên li u cho s n xu t    vonfram tinh khiu này:

- ng th p trong v    t d ra kim lo i; tái ch luôn luôn mang l i hi u qu kinh t    

- ng vonfram trong các lo i ph u khác nhau luôn cao   li  (30 99%) t t c  loi qu ng, do v y không c n chi phí tuy    n

- Các nguyên t   u không gây ra vli  nghiêm trng trong quy trình hóa hc

Nhu c u cao d n s   giá t  n 1985 Do v y, tái ch  

ph  li u vonfram ngày m t phát tri n, và th c hi   n trên  ph li u mác th p ( phoi và b i) h p d  u cho tái s d ng K t      ng ph  liu

c s d   l % trong t ng nguyên li 

n a m c dù gi m giá thành và nhu c   u này ph n l nh

v  ng ngày càng tr nên ch t ch , làm cho nó không th v t b       phling vonfram th p 

Tái ch  ph li u có lng không c n  ng cho khai thác m và chu n b , và không hóa    cht cho quy trình tuy n Cái này làm gim c ô nhi ng và hóa ch t th c bi t quan tr lai là vi c tái ch phê li u b o t n tr       ng qung

Ph  li c phân ra hai lo  Ph li u m m 

là v t li c chia nh , ví d , b t, b i, b t nghi n, và phoi ti n, v i hàm        

ng vonfram t 10 98% Ph li u c ng là d ng c c (v t li u thiêu k t,          thanh ph u và t m, dây, ) v li  ng vonfram t  40  99,9%

1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Trang 22

có trang thi t b  hii, công nhân v n hành có tay ngh cao  

S n ph m amoni paravonframat (APT) tinh th c a quy trình s d     ng công ngh chi t   ng t p ch t t  i  ng 1.7

Trang 23

23

 c ta, t  nhcó nhiu công trình nghiên c u s n xut, oxit vonfram, vonfram kim lo i, và các h p ch t    ng d ng c Cacbit vonfram, h p kim c ng BK, TK, TBK,    c nhi công ngh s n xu t s n ph    t cht

ng cao Các công trình nghiên c u tiêu bi 

 Theo công trình s [8] Thành ph n tinh qu    c s d ng cho nghiên c   3: 58%; Fe2O3: 28%; TiO2:3%; Sn:2% Các thông s công ngh   

- Thiêu k t và hòa tan: Tinh qu  c nghi n m n và ph i tr n v    i

Na2CO3, NaNO3 và NaCl, thiêu kt  850 900 oC, trong th i gian 2 3 gi  

S n ph m thiêu k  c làm nh m n hòa tan trong   c nóng

- X lý kh t p ch t trong dung d ch: dung d       c sau hòa tan tin hành kh silic b ng NH  4Cl pH = 8          ng MgCl2, As và P k t t a   d ng sau: Mg(NH4)AsO4 và Mg(NH4)PO4

- K t t a axit vonframic H  2WO4 b ng HCl trong dung d ch sôi L c r   a

bc nhi u l loi NaCl

- Làm s ch axit vonframic b ng hòa tan trong dung d   loi

Mo, C, As, P, Fe, Ni, Si Tin hành l p l i nhi u l  n

 Theo công trình s [6]   tài s d ng tinh qu ng vonframit có hàm   

ng m t s nguyên t       3:58,7%; Fe2O3:22,73%;

Trang 24

- Oc,

c 1 650 oc 2 850 oC

- Bi tr n v i Co  theo thành ph n h p kim ch t o, ép và thiêu k    t  1340  1480oC trong lò tanman

-  u thành công và ng d ng vào th c ti n xây d    ng

c dây truy n s n xu t th c nghi m c t o d ng c c         th  c m t ph n nh p khu    

công ngh t o oxit vonfram WO

t tinh qu 2

Trang 25

25

Nhi c dây truy n s n xu t quy mô bán công   nghi   p u y u t     phát tri n t     quy ho  cht b p vá,

t  ch  t ng b , không có thi t b chuyên dùng, thi u cán b chuyên     

    , công ngh có h n nên s n ph    ng

u, chng kém, s  ng ít không c  c Do v y, hi n nay các  nhà máy s n xu t các s n ph   a và gi i th   ch còn duy nht nhà máy Z13 ci là còn duy trì s n xu t h p kim c   hin nay Z13 ch s n xu t t nguyên li u WC nh p kh u, không còn t s n         

xut ngyên li u t  [3]  qu ng

Trang 26

26

K t t a

H2WO4 k 

L c, r a  

Hòa tan trong

L ng, 

L ng, 

Bã th i 

Dung Kh Si

Trang 27

i tiêu chu n TY1 trên th gi i   

- S n ph c cho ngành công nghi p luy n kim. 

- Làm tài li cho l p d   t k   và thi t k k   thu t thi công 

1.7. Tổng quan cơ sở lý thuyết [1, 2, 4, 13]

công ngh s n xu t oxit vonfram t ng vonfram có th



- Phân hóa tinh qu ng vonfram nh n các mu i vonfram ho c axit     vonframic k thu t b  t hòa tách, hòa tách cao áp, hòa tách axit

- Làm s ch mu i vonfram ho c axit vonfram k thu t       nh n s n phm tinh khi t

- Nung amoni paravonframat (APT) ho   c

s n ph m oxit vonfram  

Trang 28

28

Trong Quy trình x tinh qu ng vonfram có th lý   c chia thành 3 công ngh 

- Nung phân h y v i xoda (  Na2CO3) và hòa tách trong dung môi nc

- Hòa tách cao áp trong otocla

- Hòa tách trong dung môi axit

c dùng ph n trong công nghi phân h y

tinh qu ng vonfram 



2FeWO4 +2 Na2CO3+ O2 = 2Na2WO4 + Fe2O3 + 2CO2 (1.5)

3MnWO4 + 3Na2CO3+ O2 = 3Na2WO4 + Mn3O4 + 3CO2 (1.6)

Quá trình x y ra nhi    800 ÷ 900o ng xoda  ng 10 ÷

Trang 29

29

Ca(OH)2 + Na2WO4 = CaWO+ 2NaOH (1.9)

Khi cho thêm th ch anh thì: 

CaWO4 + Na2CO3 + SiO2 = Na2WO4 + CaSiO3 + CO2 (1 ) 10

ng 50 ÷ 100% Kh i vonfram vào

khong 98 ÷ 99 % Ch t ph   c dùng  2

- 

+ Công ngh và thi t b    n, d thao tác không ph c t   p

+ Dung môi hòa  c, nên không yêu c u kh t khe v   thi t b  

và th i gian hòa tách ph thu c vào thành ph n tinh

Trang 30

 

2



           cao  

Trang 31

31

ng dùng cho x lý tinh qu ng vonframit

c ti n hành trong thi t b kín ch y,

          nhi làm vi c 100   110oC, th i gian phân h y t    4  12 gi ph , thuc

   h t c a tinh qu ng 

          ki  trình công ngh  n

m: T n nhi u axit, thi t b i ph i ch n nòm c

axit nhi cao

Trang 32

32

Dung d ch Na 2WO4  c có ch a các t p silic, photpho, asen,  

   nh d ng mu i natri Vi c làm s       ng ddu ch khi các t p cho phép nh   s ch k thu m b o ch  s n xu t h p kim c ng   

c làm s ch còn nâng cao kh i WO

Vi    3 t  qung, vì t p P và 

As c n tr quá trình l ng c    ra s m t mát vonfram khi nhn H2WO4, do chúng t o nên trong dung d ch các d ng   mut: H8[Si(W2O7)6]xH2O; H7[P(W2O7)6]; H7[As(W2O7)6]

ng SiO

   2 > 0,1% so v i WO 3 c n ph i làm s  ch pháp làm s ch ph   bin d a trên nguyên lý k t t a axit sili (H   2SiO3)  pH = 8

 9,  th y phân t o thành H  2SiO3, phn ng xsau:

Na2SiO3 + 2H2O = H2SiO + 2NaOH (1.15)

ch, axit silic s keo t l i và l ng xu ng d ng bông

chi m th tích l  n

kim , HCl Vi c làm s ch ti n hành v i dung d ch ch a t        130  150 g/l WO3, axit HCl cho vào dung d ch g n sôi c   tránh t o vùng có axit cao, gây nên s hình thàn  t t a và gây m t mát vonfram, thì axit HCl cho vào r t t t và khu   u

Có th dùng clorua amon thay cho HCl trong vi c trung hòa dung d ch,   mui clorua amon s th y phân khi cho vào và t o thành HCl   

NH4Cl + H24OH + HCl (1.16)

NaOH + HCl = NaCl + H2O (1.17)

Trang 33

Mg(NH4)PO4.6H2O và Mg(NH4)AsO4.6H2O hòa tan c a amoni-magi photphat và asenat 30

0,038 g/l, on Mg2+ và (NH4)+ hòa tan còn th n ng kt

t

Na2HPO4 + MgCl2 + NH4OH = Mg(NH4)PO4 + 2NaCl + H2O (1.18)

Na2HAsO4 + MgCl2 + NH4OH = Mg(NH4)AsO4 + 2NaCl + H2O (1.19)

tránh b y phân các mu i amon-mag c n ph

Mg2+, ngoài ra, s c n thi t có m t c a (NH     4a s k t t a   

c a hydroxit magie S    y vì nó gi m n   ion OH trong dung

d ch t i m c khó có th k t t a Mg(OH)      2

c k t t a các mu i asen và photpho nói trên ti n hành v i dung d ch

ngui trong dung d ch c n t o nên n    a amoniac, cloria amon và

b sung m ng dung di tính toán Dung d

lng nhiu gi  xu, s t hi n các tinh th k t t a c a mu i amon magie cùng       

Trang 34

Khi cho Na2S vào dung d ch vonframat ho c molipdat natri s t o thành    mui sunfit Na2RS4 hoc Na2RSxO4-x (  c W)

Trang 35

K t t a axit vonframic c n ph     c r a s ch kh i NaCl và các ch t hòa  

ng ti n hành r a nhi u l   u tiên bc sôi, sau

a ti p 6 8 l n trong thi t b l c hút ch        n l n l c th  i ta pha thêm 1% HCl ho c NH 4 làm t t vi c l ng và l c axit vonframic    

M c thu h i H  2WO4 t hi u su  n 98 99%, khi r a m t kho ng 0,3    

 0,4%

Trang 36

Kh silic

HCl NH4Cl

Na2S

L c 

Dung d  ch Na2WO4 s  ch

C n MoS 3

X  lý

Trang 37

ng ki m > 0,7% k t t a có th tích l n, l ng ch m kéo theo nhi u        

d ng c n T dung d ch này ti t ra amon paravonframat     

Axit hòa tan d ng huy  n 80  85oChuyn phù vào bình phn ng ch a dung d ch amoniac 25% Sau khi l ng,   dung dc tách kh i c n b ng cách g   n



- 

Trang 38

1.7.3.1.3 Thu oxit vonfram

c thu b ng cách nung axit vonframic s ch ho c amon

Ngày nay công ngh thu h n m nh m   t

c nhi u thành công M t trong các công ngh         chi t ly l ng ho  i ion nhc th c hi c quy n trong các nhà máy s n xu t hi n nay Dung d ch natri v       ch

Trang 39

39

các t p ch t SiO  2, As, P, và Mo , c làm gi m pH xu ng còn khong 2 

3 N ion natri c n gi m  khongt 70g/l xung i 10mg/l, vì ng natri >10ppm trong APT gây ra v trong quá trình hoàn nguyên thành bt kim loi

Dung d ch natri vonframat (pH 2   c tr n v i pha h   

d ch h    t tách ion isopolyvonframat (Na6W12O40· x H2 i

d ng m t   phc liên k t ion các h n h p c a ba ho c hai amin béo (ví d     , trioctylamine) v i isodecanol và d u h a d ng pha h hình thành ph c liên k      hòa tan c a ph  u chnh), và d u h a là dung môi  

5R3NH+ + [HW6O21]5-  (R3NH3)5HW6O21 (1 ) 30

Dung d ch c hi c r a vc kh ion hóa, và iopolyvonframat sau 

c gi i chi t v i dung d ch amoniac loãng trong m t pha l ng:      

(R3NH3)5HW6O21+5OH- 6O21]5-+5(R3NH3)OH (1.31)

c ph c h i quy trình chi t 

So sánh dây truy n công ngh s n xu         công ngh truy n th ng và hi  i hình 1.4 thì công ngh i ngày nay quy  hitrình ng n n ph m ch 

Quy trình công ngh chi t ly l  c th hin trong hình 1.5

Trang 40

H2WO4Thiê u

WO3

Công ngh truy n th  ng Công ngh  hii

Nguyên li u 

Phân hóa kim Dung d ch Na 2WO4

K t tinh 

APT Thiêu

WO3

Ngày đăng: 17/02/2024, 22:16

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w