一种钨冶炼全过程节水的方法

专利检索2026-09-26  8


本发明属于稀有金属利用领域,涉及一种钨冶炼全过程节水的方法。


背景技术:

1、钨是我国的优势战略金属,是高端制造的脊梁。目前我国钨冶炼规模居世界第一,占全世界钨冶炼规模总量超过87%,随着全球资源、能源的日益消耗,我国钨冶炼工业将面临更大的挑战,使开发低碳节能降耗新技术显得更为迫切。

2、钨冶炼工艺主要有:工艺(1)球磨-碱分解-离子交换-选择性沉淀除钼-蒸发结晶、工艺(2)焙烧-碳酸钠分解-碱性萃取-一次结晶-氨溶-选择性沉淀除钼-二次结晶、工艺(3)酸分解-碱溶-离子交换-选择性沉淀除钼-蒸发结晶,该3种工艺因处理效率高、工艺稳定、操作方便等优势应用最为广泛,在国内超过90%的钨冶炼企业得到应用,但是,该类工艺存在水消耗大,折合生产1吨apt,需要消耗水60-80吨,环保废水处理成本高,折合生产1吨apt,需要的环保处理成本在2000-2500元,尤其是氨氮容易扩散,导致氨氮废水处理难度较大,严重影响企业的运行效益,同时造成大量的水资源浪费,因此,钨冶炼技术亟需向更高效、更绿色低碳的方向转变,实现节能降耗。

3、综上可知,开发钨冶炼全过程节水新技术,是解决钨冶炼水消耗大,氨氮易扩散,废水处理成本高问题的最关键有效的途径之一。


技术实现思路

1、针对现有钨冶炼工艺水消耗量大,氨氮容易扩散,氨氮废水处理成本高的技术问题,本发明创新开发了一种钨冶炼全过程节水的方法。

2、一种钨冶炼全过程节水的方法,该方法为通过水来源识别-水去向识别-水处理及循环利用的节水方法,对钨冶炼全过程节水,其特征是,包括如下步骤:

3、步骤一,水来源识别,精准识别水的来源,实现从源头减少水的消耗;步骤二,识别水的去向,控制水的流向和识别水的特征,为后续水处理及循环利用提供精准的信息;步骤三,水处理及循环利用,依托水去向识别的信息,将已经产生的水进行分类深度处理,完成最大限度低成本循环利用。

4、优选的,在步骤一的水来源识别中,钨冶炼过程,首先对水来源进行识别,根据水来源特征,并作出如下归口:自来水,钨冶炼过程所有直接用自来水的工序;收集雨水,设置在生产区域雨水收集池收集的雨水;冷凝水,由锅炉、结晶釜、烘干机设施运行产生的冷凝水;冷却水,由分解搅拌电机、真空泵、换热器、烘干机等设备运行的冷却水。

5、优选的,根据水来源识别,进行节水控制,主要控制原则为,收集雨水池水、冷凝水、冷却水优先用于替代自来水,实现从源头减少自来水消耗;替代主要环节:收集雨水替代自来水,用于洗涤过滤的分解渣和喷淋钨矿物分解产生的碱性废气,减少自来水消耗;冷凝水中锅炉的含钠冷凝水,用于球磨钨矿物和洗涤分解渣,减少自来水消耗;冷凝水中结晶釜的含氨冷凝水,收集用于第一次洗涤apt和洗涤除钼渣,减少自来水消耗;冷却水中,换热器运行冷却水,循环实行换热,收集-散热-自动补水-换热,替代一次用自来水,减少自来水消耗;冷却水中,搅拌电机和烘干机冷却水,循环实行冷却-散热-自动补水-冷却,替代连续直接消耗自来水;冷却水中,真空泵冷却水,循环实行冷却-散热-自动补水-冷却,替代连续直接消耗自来水。

6、优选的,在步骤二的水去向识别中,根据钨冶炼过程水的去向进行识别,控制流向和识别水的特征,并作出如下归口:矿物分解阶段水去向,包括球磨钨矿物进入矿浆槽强碱性液;矿浆配制,进入分解釜,不含氨氮强碱性液;洗涤分解釜,进入压滤机,不含氨氮强碱性液;洗涤压滤后的分解矿浆,进入洗水槽,不含氨氮强碱性液;配制钨酸钠,进入交前液槽,不含氨氮强碱性液;钨钼酸钠提取和分离阶段水去向,包括离子交换交后液,进入低氨氮废水收集池,不含氨氮强碱性液;洗柱水,进入低氨氮废水收集池或收集池,含低氨氮弱碱性液;一段液,进入一段液储槽,含低氨氮碱性液;二段液,进入二段液储槽,含高氨氮碱性液;三段液,进入三段液储槽,含高氨氮碱性液;四段液,进入四段液储槽,含低氨氮碱性液;结晶母液,进入结晶母液槽,含高氨氮弱碱性液;apt洗涤水,进入结晶母液槽,含高氨氮弱碱性液;钼渣洗涤水,进入高纯钨酸铵溶液槽,含高氨氮弱碱性液;辅助设施水去向,包括车间洗涤水,进入环保池,含低氨氮弱碱性液;塔喷淋出水,含低氨氮弱碱性液进入低氨氮废水收集池,含高氨氮碱性液进入高浓度氨氮废水储槽;结晶废气冷凝水,含高氨氮进入氨水收集槽;锅炉冷却水,含低氨氮进入收集池;真空泵冷却水,含高氨氮进入高浓度氨氮废水储槽;分解搅拌电机冷却水,不含氨氮循环利用;水流向控制,最终的高浓度氨氮废水归口独立的高浓度氨氮废水储存池;低氨氮废水归口环保废水池;其余可收集利用的冷却水、冷凝水等,按特性进行处理,然后循环利用。

7、优选的,在步骤三的水处理及循环利用中,作出如下归口:含高浓度氨氮水,包括结晶母液、结晶冷凝水、离子交换四段液,利用调碱-蒸馏-制备高浓度氨水-调酸-树脂吸附-进入低氨氮废水环保池,实现高效处理;锅炉冷却水,收集-精密过滤脱微细颗粒-洗涤分解渣、配制矿浆、球磨湿磨,实现二次利用,替代部分自来水;分解搅拌电机冷却水,设置收集槽,流入槽内进行喷洒散热,装自动液位补充自来水系统,实现冷却水的收集-冷却-散热-自动补水-冷却,减少自来水的直接消耗;真空泵冷却水,设置收集槽,流入槽内进行喷洒散热,装自动液位补充自来水系统,实现冷却水的收集-冷却-散热-自动补水-冷却,减少自来水的消耗和氨氮废水的产生量,最终多次循环的水进入含高浓度氨氮废水处理系统;车间洗涤水,设置收集槽-自然沉降-精密过滤-返回循环利用,减少自来水直接洗涤的消耗,最终多次循环利用水开路到低氨氮废水收集池;洗柱水,前期cl—浓度≥1.5g/l且较浑浊,洗涤水直接洗涤进入低氨氮废水收集池,中后期洗涤水进入收集槽,用于洗涤碱分解渣,实现二次循环利用,减少自来水消耗;三段液,直接收集到三段液储槽,引入到配制区,补加入氯化铵和浓氨水,重新配制为nh3·h2o-nh4cl混合溶液,作为新的解吸剂;四段液,前期高氨氮四段液存储在四段液槽,部分用于洗涤apt,进入结晶母液中,部分用于洗涤除钼渣,进入高纯,最终进入结晶母液,剩余部分进入高浓度氨氮废水处理系统,后期低氨氮四段液,进入低氨氮废水收集池,最终实现四段液的多功能利用和处理;低氨氮废水,首先调酸-树脂吸附-调碱-氧化钙/次氯酸钠同步处理-自动调ph值-自动在线预检测,最终达标开路排放,综合实现了钨冶炼全过程节水。

8、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

9、本发明的一种钨冶炼全过程节水的方法,技术首先实现了钨冶炼全流程水来源识别、水去向识别、水处理及循环利用,最大限度的从源头节约水资源,并通过识别分类,依据各自的特征,进行分类处理和循环利用,防止了氨氮在水体系的扩散,显著降低氨氮废水处理成本;综合折合生产1吨apt,水消耗量大幅度减少,处理成本降低显著;水消耗控制在40-50吨,与现有技术相比,水消耗降低16.66%-50%,废水处理成本控制为1000-1500元,与现有技术相比,水处理成本降低25%-60%。



技术特征:

1.一种钨冶炼全过程节水的方法,该方法为通过水来源识别-水去向识别-水处理及循环利用的节水方法,对钨冶炼全过程节水,其特征是,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种钨冶炼全过程节水的方法,其特征是,在步骤一的水来源识别中,钨冶炼过程,首先对水来源进行识别,根据水来源特征,并作出如下归口:

3.根据权利要求2所述的一种钨冶炼全过程节水的方法,其特征是,根据水来源识别,进行节水控制,主要控制原则为,收集雨水池水、冷凝水、冷却水优先用于替代自来水,实现从源头减少自来水消耗;

4.根据权利要求1所述的一种钨冶炼全过程节水的方法,其特征是,在步骤二的水去向识别中,根据钨冶炼过程水的去向进行识别,控制流向和识别水的特征,并作出如下归口:

5.根据权利要求1所述的一种钨冶炼全过程节水的方法,其特征是,在步骤三的水处理及循环利用中,作出如下归口:


技术总结
本发明属于稀有金属利用领域,涉及一种钨冶炼全过程节水的方法,该方法主要包括:水来源识别‑水去向识别‑水处理及循环利用,通过水来源识别,精准梳理用水单元,从源头进行用水控制,减少水的消耗,利用水去向识别,控制水的流向和识别水的特征,为后续水处理及循环利用提供精准的信息,依靠水处理及循环利用环节,将已经产生的水进行分类深度处理,完成最大限度低成本循环利用。该方法实现了钨冶炼全过程节水的目的,为钨的绿色低碳冶炼提供了新的思路。

技术研发人员:曾斌,徐宇宏,孟文厚,曾祥荣,游子俊,徐铃,黄万抚,郭名亮,曹辰毅,刘国良,袁海鹏,黄宇翔,刘新哲
受保护的技术使用者:赣南科技学院
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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