论文部分内容阅读
中国是钨资源最丰富的国家,虽然钨冶炼工业起步的比较晚,但经过几十年的发展,我国的钨冶炼技术已位居世界领先水平。目前,钨冶炼工业的主流分解工艺为氢氧化钠分解法,为了避免“返钙”造成浸出率低的问题,工业上分解钨矿时常添加磷酸或者磷酸钠,这一操作同样适用于赣南地区普遍以黑白钨混合矿为原料的钨冶炼厂。相对其他分解黑白钨混合矿的方法,该工艺具有碱用量低,分解率高的特点,然而,该工艺在实际的运行中,时常出现浸出液磷含量偏高的问题,需增加额外的除磷工艺以确保产品APT中的磷含量达标,由此增加钨冶炼生产成本。为了解决该生产实际运行中的不足,提高浸出过程中磷酸的利用率,控制浸出液中的磷浓度,本文基于Matlab语言编写的配矿程序,配制出不同的黑白钨混合矿,考察了矿中不同特征组分含量对钨浸出率,磷酸利用率的影响规律,并以此作为数模系统目标函数算法的依据,开发出一套黑白钨混合矿最优化配矿系统。主要内容和结果如下:(1)针对传统配矿方法配制的黑白钨混合矿中特征组分含量及配比变化不定、波动大的问题,利用Matlab语言编写了黑白钨混合矿配矿程序,利用该配矿程序可精准的配制出所需的黑白钨混合矿,并用于后续黑白钨混合矿中不同特征组分含量对钨浸出率,磷酸利用率的影响规律的实验研究。(2)利用上述编写的黑白钨混合矿配矿程序,并参照企业生产的最优工艺条件(液固比2:1,磷酸加入量为羟基磷酸钙的理论量,氢氧化钠加入量为理论量的1.66倍,反应温度140℃,保温时间3h,搅拌速度350r/min),分别考察了黑白钨混合矿的特征组分钙、三氧化钨及以钨酸钙形式存在的钙的百分含量这三个因素对钨浸出率和磷酸的利用率的影响。结果表明:随着黑白钨混合矿中钙百分含量的升高,钨浸出率和磷酸的利用率逐渐升高,浸出液中磷的浓度也逐渐升高;随着黑白钨混合矿中三氧化钨百分含量的升高,钨浸出率和磷酸的利用率逐渐升高,浸出液中磷浓度逐渐下降;随着黑白钨混合矿中以钨酸钙形式存在的钙含量的升高,磷酸的利用率降低,浸出液中磷浓度升高,但钨浸出率没有明显变化。(3)以黑白钨混合矿的特征组分钙、三氧化钨及以钨酸钙形式存在的钙的百分含量这三个因素对浸出率和磷酸的利用率的影响规律作为制定最优化配矿数模系统目标函数的依据,利用Matlab语言设计开发出一套黑白钨混合矿最优化配矿系统。该系统由钨精矿信息储存和导入模块、选择钨精矿模块、配矿方法模块、配矿结果和统计结果输出模块、菜单栏和右键菜单模块组成。测试结果表明:该套系统运行稳定、操作简单、界面友好。与传统配矿方法相比,黑白钨混合矿最优化配矿系统更加准确、快速,同时可实现稳定钨浸出率和浸出液中磷浓度的作用,可提高磷酸的利用率,可去除现有的专门的除磷工序,降低钨冶炼生产成本。