年产5000吨仲钨酸铵工厂设计论文.doc

年产5000吨仲钨酸铵工厂设计第一章概述 1.1 国内外仲钨酸铵生产工艺述1.2生产工艺流程图及流程简述1.3 全流程金属回率1.4产品种类及质量求1.5各工序主要工艺参数和技术要求1.6对原辅材料的技术要求 第二章 厂区、厂址选择与论证第三章 冶金计算 3.1钨精矿物相组成计算 3.2钨渣的物相组成和化学成份计算3.3日、年物料平衡计算3.4主要原辅材料单耗及费用计算第四章 主要设备选型计算 4.1磨矿工序4.2碱分解工序4.3离子交换工序4.4蒸发结晶工序4.5干燥包装程序 第五章 劳动定员 第六章 成本和效益估算第七章 环境保护结束语第一章 概述 1.1 国内外仲钨酸铵生产工艺评述 为了获得一定纯度的金属钨，应首先保证钨化合物的纯度。由净化粗钨酸钠溶液和粗钨酸可生产出的纯化合物仲钨酸铵（APT）或三氧化钨（WO3），这两种纯钨化合物是目前工业上生产钨粉最常用的原料。为了得到高质量的钨产品，对纯钨化合物的纯度要求越来越高。生产纯三氧化钨或APT的原则流程如图1-1所示。 可以将目前工业上采用的生产方法归结为以下四类，即经典沉淀净化法、溶剂萃取法、离子交换法和钨酸氨溶结晶法。应当指出，上述方法不能截然分开，它们之中的某些单元操作可以相互借用。溶剂萃取法工艺中就利用了沉淀净化法来除杂质，离子交换法工艺中也可能采用人造白钨的方法来回收结晶母液中的WO3，而粗钨酸氨溶净化结晶法与经典沉淀净化法中人造白钨酸分解后制取APT的流程大体相同。因此仅对目前工业上采用的前三种仲钨酸铵生产工艺进行的简单评述[1～2]。 1.1.1经典沉淀净化工艺 经典沉淀净化工艺制备仲钨酸铵的流程较长，主要步骤为粗钨酸钠溶液的净化，从净化后的钨酸钠溶液中生产钨酸，由钨酸制取钨酸铵溶液。该法的原料是天然的白钨矿或人造白钨矿，使用酸浸作为矿石的分解方法，溶解得到钨酸；黑钨精矿用碱处理制取工业钨酸后，并在氨溶液中溶解，从钨酸铵溶液结晶中获得仲钨酸铵。 1 粗Na2WO4溶液的净化 根据工业实践积累的经验来看，用酸直接中和Na2WO4溶液所得的钨酸难以洗涤过滤，且钨酸含钠高。故工业上实际采用的经典方法仍是先用CaCl2沉淀得人造白钨，再经酸分解得钨酸。由于硅、磷、砷等杂质的钙盐会与钨一起进入人造白钨中，在沉淀白钨之前，必须先净化除去硅、磷、砷、钼等杂质。 A 净化除硅、磷、砷、氟、锡 工业实践中采取如下净化方法： （1）磷(砷)酸镁盐法。该方法的特点是：除磷、砷、硅一次进行，净化过程中不加入氨和氯化铵。工艺过程为：首先将加热至沸腾的Na2WO4溶液在不断搅拌下加入中和剂（HCl或H2SO4），中和至游离NaOH为（l土0.2）g/l。中和剂可用稀盐酸(盐酸∶水＝1∶3)或稀硫酸(当净化后接萃取时)成氯气，用氯作中和剂的优点是Cl2与H20作用首先产生HClO，后再分解得HCl中和溶液，届均相反应，故不易造成局部酸度过高。同时能将AsO33—氧化生成AsO43—，有利于净化过程。当用盐酸或硫酸作中和剂时，往往还要加氧化剂使AsO33—氧化。 钨矿物原料 粗钨酸铵溶液 粗钨酸 HCl、H2SO4 MgCl2 (或MgSO4、 水 磷砷渣 Al2(SO4)3) 溶液 (NH4)2WO4溶液 硫化剂 交后液 钼渣 （含硅、磷、砷） 纯Na2WO4溶液 负钨树脂 CaCl2 负载有机钨 淋洗尾液 人造白钨 NH4OH NH4Cl+NH4OH HCl (NH4)2WO4溶液 有机相 (NH4)2WO4溶液 钨酸 NH4OH 工业三氧化钨 (NH4)2WO4溶液 仲钨酸铵（APT） 结晶母液 图1-1 APT生产工艺原则流程 (2)磷(砷)酸铵镁法。该方法的特点为：除硅与除磷