黑钨渣中有价金属碳热还原动力学研究

作者：曾智勇; 廖春发^*; 谢岁; 邓攀

来源：中国钨业, 2023, 38(03): 55-65.

• 黑钨渣
• 碳热还原
• 动力学
• 还原机制

钨精矿碱浸过程中产生大量钨渣，赋含铁、锰、钨和铌等多种有价金属，采用碳热还原制备成合金是回收钨渣中有价金属的重要方法。为探明钨渣的还原规律，本文采用等温还原研究了黑钨渣的碳热还原动力学，研究了在高温下反应时间、温度对金属还原的影响，研究了各主要金属还原的表观活化能和还原动力学方程及其控制环节。结果表明：采用还原剂为石墨、碳氧摩尔比为1∶1、还原温度为1 873 K、反应时间为60 min时，黑钨渣中金属还原度为70.54%，铁、锰、钨和铌的还原度分别为93.18%、38.94%、94.07%和84.10%，温度升高有利于黑钨渣的还原。还原温度为1 673～1 873 K、时间为0～12.5 min时反应受界面化学反应控制，界面化学反应控制阶段还原度a与反应时间t的关系为1-(1-a)1/3=kt；时间为0～12.5 min时还原反应受扩散控制，扩散控制阶段还原度a与反应时间t的关系为[(1-a)-1/3-1]2=kt，黑钨渣还原的表观活化能分别为137.30 kJ/mol、573.92 kJ/mol。

• 单位
  江西理工大学