Xử lý an toàn và thu hồi kim loại quý từ bã thải rửa tungsten: Nghiên cứu nhiệt động và thực nghiệm

JOM - Tập 73 - Trang 1937-1946 - 2021
Kun Su1,2, Xiaodong Ma2, Baojun Zhao1
1JiangXi University of Science and Technology, Ganzhou, China
2Sustainable Minerals Institute, University of Queensland, Brisbane, Saint Lucia, Australia

Tóm tắt

Bã thải rửa tungsten là những chất thải công nghiệp chủ yếu phát sinh trong quá trình sản xuất tungsten thương mại. Các bã thải này đã được phân loại là chất thải rắn nguy hại do sự hiện diện của các nguyên tố độc hại. Mặt khác, các bã thải chứa các nguyên tố quý giá, chẳng hạn như W, Mn, và Fe, có thể được phục hồi để mang lại lợi ích kinh tế. Để tận dụng bã thải, một quy trình khử cacbon nhiệt đã được nghiên cứu nhằm đạt được sự sử dụng hiệu quả bã thải và phát triển bền vững cho ngành công nghiệp tungsten. Các hợp kim Fe-W-Mn và xỉ không độc hại đã được thu được thành công ở 1450°C, và có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu sắt chịu mài mòn và gốm thủy tinh, tương ứng. Việc tách kim loại-xỉ hiệu quả hơn đã được thực hiện bằng cách kiểm soát nồng độ MnO của xỉ, điều này ảnh hưởng đến nhiệt độ lỏng và độ nhớt của xỉ. Nghiên cứu này đã xác nhận một phương pháp để tận dụng bã thải tungsten, có thể là bước tiến tới các kỹ thuật quy mô công nghiệp thực tế.

Từ khóa

#tungsten leaching residues #metal recovery #thermodynamic study #carbothermic reduction #industrial waste management

Tài liệu tham khảo

H. Liu, H. Liu, C. Nie, J. Zhang, B.-M. Steenari, and C. Ekberg, J. Environ. Manag. (2020). https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110927. D.R. Leal-Ayala, J.M. Allwood, E. Petavratzi, T.J. Brown, and G. Gunn, Resour. Conserv. Recycl. (2015). https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2015.07.003. L. Shen, X. Li, D. Lindberg, and P. Taskinen, Miner. Eng. (2019). https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.105934. K. Chu Ngoc, N. Van Nguyen, B. Nguyen Dinh, S. Le Thanh, S. Tanaka, Y. Kang, K. Sakurai, and K. Iwasaki, Water Air Soil Pollut. (2009). https://doi.org/10.1007/s11270-008-9792-y. E. Moreno-Jiménez, E. Esteban, and J.M. Peñalosa, The Fate of Arsenic in Soil-Plant Systems.Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, ed. D.M. Whitacre (New York: Springer, 2012), pp. 1–37. Z. Zhao, J. Li, S. Wang, H. Li, M. Liu, P. Sun, and Y. Li, Hydrometallurgy (2011). https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2011.03.004. US DoD. Strategic and critical materials 2013 report on stockpile requirements, US Department of Defense, Office of the Under Secretary of Defense, p. 189. (2013). EC. (2014) Report on critical raw materials for the EU, European Commission. (2015). R.G. Skirrow, D.L. Huston, T.P. Mernagh, J.P. Thorne, H. Duffer, and A. Senior, Critical commodities for a high-tech world: Australia’s potential to supply global demand (Geoscience Australia: Canberra, CAN, 2013). S.M. Fortier, N.T. Nassar, G.W. Lederer, J. Brainard, J. Gambogi and E.A. McCullough. Draft critical mineral list—Summary of methodology and background information—US Geological Survey technical input document in response to Secretarial Order No. 3359. U.S. Geological Survey. (2018). J. Li, D. He, K. Zhao and D. Gong. Conservation and Utilization of Mineral Resources, (2019) https://doi.org/10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.03.020. European Commission. Report on critical raw materials and the circular economy. Comm Staff Work Doc. (2018). Y. Dai, H. Zhong and H. Zhong. Guilin Ligong Daxue Xuebao. (2008) https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-9057.2008.02.008. S. Xiang, B. Huang, X. Wang, and S. Zheng, Nonferrous Metals Engineering & Research. (2012). https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4345.2012.02.002. X. Wang, X. Ma, K. Su, C. Liao, and B. Zhao, Tungsten. (2020). https://doi.org/10.1007/s42864-020-00064-4. X. Wang, X. Ma, C. Liao, and B. Zhao, Miner. Metal. Mater. Ser. (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-36540-0_26. T. Makanyire, S. Sanchez-Segado, and A. Jha, Adv. Manuf. (2016). https://doi.org/10.1007/s40436-015-0132-3. M.H. Rodriguez, G.D. Rosales, E.G. Pinna, and D.S. Suarez, Hydrometallurgy (2015). https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2015.05.006. W. Fan, B. Liu, X. Luo, J. Yang, B. Guo, and S. Zhang, Rare Met. (2019). https://doi.org/10.1007/s12598-017-0976-8. A. Rincón, D. Desideri, and E. Bernardo, J. Clean. Prod. (2018). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.065. P. Alfonso, D. Castro, M. Garcia-Valles, M. Tarragó, O. Tomasa, and S. Martínez, J. Therm. Anal. Calorim. (2016). https://doi.org/10.1007/s10973-016-5332-y. K. Peng, C. Lv, and H. Yang, Ceram. Int. (2014). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.02.121. R. Cheng, H. Zhang, and H. Ni, Processes (2019). https://doi.org/10.3390/pr7100754. R. Cheng, H. Ni, H. Zhang, X. Zhang, and S. Bai, Int J Miner Metall Mater. (2017). https://doi.org/10.1007/s12613-017-1414-5. Q. Wang, Q. Wang, Q. Tian, and X. Guo, Processes (2020). https://doi.org/10.3390/pr8040385. V.T. Witusiewicz, F. Sommer, and E.J. Mittemeijer, J. Phys. Equil. Diff. (2004). https://doi.org/10.1007/s11669-004-0152-3. D. Djurovic, B. Hallstedt, J.V. Appen, and R. Dronskowski, Calphad (2011). https://doi.org/10.1016/j.calphad.2011.08.002.