本發(fā)明涉及鉭冶金，尤其涉及一種利用鉭冶金副產(chǎn)物生產(chǎn)鉭粉的方法。

背景技術(shù)：

1、氟鉭酸鉀鈉還原制鉭粉是采用氟鉭酸鉀和鈉為主要原料，用氯化鈉、氯化鉀、氟化鉀等鹵鹽或鹵鹽混合物作稀釋劑制備出鉭粉的一種方法，其主要反應(yīng)機(jī)理如下:

2、k2taf7+5na＝ta+5naf+2kf

3、在氬氣保護(hù)和一定的溫度下k2taf7與液態(tài)鈉發(fā)生上述反應(yīng)。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始后，放出大量熱，使反應(yīng)速度過(guò)快，所以控制反應(yīng)速度依靠上述鹵鹽或鹵鹽混合物吸熱來(lái)實(shí)現(xiàn)，整個(gè)還原過(guò)程上述鹵鹽并不參與化學(xué)反應(yīng)。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制升溫曲線來(lái)控制還原過(guò)程是最終控制鉭粉性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，得到的鉭粉經(jīng)過(guò)水洗和酸洗后進(jìn)行熱處理，然后經(jīng)鎂還原脫氧即得到最終鉭粉。

4、因此，鉭冶金副產(chǎn)物是氟化鈉、氟化鉀和原加入的稀釋劑鹵鹽混合物，外觀一般為紫色多孔塊狀，夾雜淡藍(lán)色和白色，腐蝕性強(qiáng)。鈉還原法制鉭粉法以氯化鈉、氯化鉀、氟化鉀中的一種或幾種作為稀釋劑，采用金屬鈉還原氟鉭酸鉀，得到鉭粉，副產(chǎn)物為熔鹽混合物，主要成分為氯化鈉、氯化鉀、氟化鉀以及氟化鈉，含可回收超細(xì)鉭粉及微量氧化物。

5、國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)處理方法是副產(chǎn)物集中在大廢水池中，用后段鉭粉凈化工序產(chǎn)生的廢水溶解，提取濾渣中超細(xì)鉭粉和氧化物，送濕法萃取回收鉭，但是廢水中含有大量f-、cl-離子對(duì)環(huán)境有害，不能任意排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種利用鉭冶金副產(chǎn)物生產(chǎn)鉭粉的方法，具體技術(shù)方案為：

2、一種利用鉭冶金副產(chǎn)物生產(chǎn)鉭粉的方法，所述鉭冶金采用氯化鈉、氯化鉀、氟化鉀中的至少一種作為稀釋劑，通過(guò)鈉還原氟鉭酸鉀制鉭，所述方法包括如下步驟：

3、步驟1：將氟鉭酸鉀和鉭冶金副產(chǎn)物混合均勻裝入反應(yīng)爐中，并加入鈉；

4、步驟2：加熱反應(yīng)爐至600～750℃，使氟鉭酸鉀和鈉反應(yīng)；

5、步驟3：待反應(yīng)結(jié)束后調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度至850～950℃進(jìn)行鈉蒸餾，并將鈉蒸汽引入冷凝罐內(nèi)；

6、步驟4：鈉蒸餾結(jié)束后調(diào)節(jié)反應(yīng)爐內(nèi)溫度至室溫，取出反應(yīng)物；

7、步驟5：分離反應(yīng)物中的鉭粉和次級(jí)副產(chǎn)物，分離后的次級(jí)副產(chǎn)物破碎、干燥后作為步驟1中的所述鉭冶金副產(chǎn)物使用。

8、優(yōu)選地，步驟5中鉭粉和次級(jí)副產(chǎn)物的分離方法為機(jī)械分離或人工分離；分離后的次級(jí)副產(chǎn)物通過(guò)顎式破碎機(jī)破碎成粒徑為40～55mm的固體塊。

9、優(yōu)選地，步驟5中分離后的次級(jí)副產(chǎn)物通過(guò)耐f-、cl-腐蝕真空烘箱進(jìn)行干燥，干燥溫度為100～200℃，干燥時(shí)間為5～30h。

10、優(yōu)選地，步驟5中干燥后的次級(jí)副產(chǎn)物含水量≤0.05％。

11、優(yōu)選地，步驟1中氟鉭酸鉀和鉭冶金副產(chǎn)物的混合比例為1:(2～10)。

12、優(yōu)選地，步驟2中所述反應(yīng)在氬氣保護(hù)氣氛下、或在氬氣流動(dòng)氛圍下進(jìn)行。

13、優(yōu)選地，步驟3中所述冷凝罐為三級(jí)冷凝塔結(jié)構(gòu)，所述三級(jí)冷凝塔結(jié)構(gòu)由上至下包括上級(jí)冷凝區(qū)、中級(jí)冷凝區(qū)和下級(jí)冷凝區(qū)，所述上級(jí)冷凝區(qū)的溫度為400～500℃，所述中級(jí)冷凝區(qū)的溫度為300～400℃，所述下級(jí)冷凝區(qū)的溫度為100～150℃。

14、優(yōu)選地，步驟1中所述鉭冶金副產(chǎn)物中還可以混合有陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑，所述陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑通過(guò)陶瓷材料與導(dǎo)電聚合物或陶瓷材料與金屬氧化物復(fù)合形成。

15、優(yōu)選地，所述陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑通過(guò)陶瓷材料與導(dǎo)電聚合物復(fù)合形成，其制備流程包括如下步驟：

16、將氧化鋁粉末在700～800℃條件下焙燒后加入去離子水中，分散均勻后得到氧化鋁懸浮液；

17、將吡咯單體和過(guò)硫酸銨溶解于溶劑中，制得聚吡咯；

18、將氧化鋁懸浮液加入聚吡咯的合成反應(yīng)液中，通過(guò)攪拌或超聲處理后過(guò)濾去除多余溶劑，得到聚吡咯負(fù)載氧化鋁的復(fù)合材料；

19、將得到的復(fù)合材料在60～80℃下烘干12h后去除溶劑；

20、在300～500℃條件下對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行熱處理后即得。

21、優(yōu)選地，所述陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑通過(guò)陶瓷材料與金屬氧化物復(fù)合形成，其制備流程包括如下步驟：

22、將氧化鋁粉末在700～800℃條件下焙燒處理；

23、將硝酸鈰溶解于去離子水中，加入氨水調(diào)節(jié)ph至8～9；

24、干燥后于600～700℃下焙燒4h，制得鈰氧化物；

25、將鈰氧化物與焙燒處理后的氧化鋁粉末按質(zhì)量比1:1混合均勻后加入去離子水中形成復(fù)合漿料，通過(guò)攪拌或超聲分散均勻；

26、將所述復(fù)合漿料在60～100℃下干燥12h后，于800～1000℃下燒結(jié)3～5h后即得。

27、本發(fā)明提供的利用鉭冶金副產(chǎn)物生產(chǎn)鉭粉的方法具有如下有益效果：

28、1、利用鉭冶金生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物通過(guò)蒸餾去殘鈉，澄清分離，破碎烘干后直接作為氟鉭酸鉀鈉還原的稀釋劑，可以降低熔鹽熔點(diǎn)，達(dá)到節(jié)能目的。

29、2、由于復(fù)合鹽含有超細(xì)鉭粉和鉭氧化物，可以有效的提高鉭粉直收率。

30、3、實(shí)現(xiàn)了廢舊資源的再利用，減少了環(huán)境污染，所生產(chǎn)的鉭粉滿足冶金鉭粉的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，既環(huán)保又節(jié)約了生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種利用鉭冶金副產(chǎn)物生產(chǎn)鉭粉的方法，其特征在于，所述鉭冶金采用氯化鈉、氯化鉀、氟化鉀中的至少一種作為稀釋劑，通過(guò)鈉還原氟鉭酸鉀制鉭，所述方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s5中鉭粉和次級(jí)副產(chǎn)物的分離方法為機(jī)械分離或人工分離；分離后的次級(jí)副產(chǎn)物通過(guò)顎式破碎機(jī)破碎成粒徑為40～55mm的固體塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s5中分離后的次級(jí)副產(chǎn)物通過(guò)耐f-、cl-腐蝕真空烘箱進(jìn)行干燥，干燥溫度為100～200℃，干燥時(shí)間為5～30h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s5中干燥后的次級(jí)副產(chǎn)物含水量≤0.05％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s1中氟鉭酸鉀和鉭冶金副產(chǎn)物的混合比例為1:(2～10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s2中所述反應(yīng)在氬氣保護(hù)氣氛下、或在氬氣流動(dòng)氛圍下進(jìn)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s3中所述冷凝罐為三級(jí)冷凝塔結(jié)構(gòu)，所述三級(jí)冷凝塔結(jié)構(gòu)由上至下包括上級(jí)冷凝區(qū)、中級(jí)冷凝區(qū)和下級(jí)冷凝區(qū)，所述上級(jí)冷凝區(qū)的溫度為400～500℃，所述中級(jí)冷凝區(qū)的溫度為300～400℃，所述下級(jí)冷凝區(qū)的溫度為100～150℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s1中所述鉭冶金副產(chǎn)物中還可以混合有陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑，所述陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑通過(guò)陶瓷材料與導(dǎo)電聚合物或陶瓷材料與金屬氧化物復(fù)合形成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑通過(guò)陶瓷材料與導(dǎo)電聚合物復(fù)合形成，其制備流程包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述陶瓷-導(dǎo)電分子復(fù)合催化劑通過(guò)陶瓷材料與金屬氧化物復(fù)合形成，其制備流程包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用鉭冶金副產(chǎn)物生產(chǎn)鉭粉的方法，涉及鉭冶金技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：將氟鉭酸鉀和鉭冶金副產(chǎn)物混合均勻裝入反應(yīng)爐中，并加入鈉；加熱反應(yīng)爐至600～750℃，使氟鉭酸鉀和鈉反應(yīng)；待反應(yīng)結(jié)束后調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度至850～950℃進(jìn)行鈉蒸餾，并將鈉蒸汽引入冷凝罐內(nèi)；鈉蒸餾結(jié)束后調(diào)節(jié)反應(yīng)爐內(nèi)溫度至室溫，取出反應(yīng)物；分離反應(yīng)物中的鉭粉和次級(jí)副產(chǎn)物，分離后的次級(jí)副產(chǎn)物破碎、干燥后作為鉭冶金副產(chǎn)物使用。本發(fā)明利用鉭冶金生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物通過(guò)蒸餾去殘鈉，澄清分離，破碎烘干后直接作為氟鉭酸鉀鈉還原的稀釋劑，可以降低熔鹽熔點(diǎn)，達(dá)到節(jié)能目的。

技術(shù)研發(fā)人員：潘澤強(qiáng),毛劍,王昌文,朱君華,伍庭軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南同創(chuàng)普潤(rùn)新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8