中国钨资源告急!
2012年09月14日 8:46 7986次浏览 来源: 中国科学报 分类: 钨
冶金难题亟待解决
低品位钨矿中,往往含钼、磷、砷、硅等杂质,增加了冶金提取的难度。目前,钨与高含量杂质分解技术尚未成熟,现有的萃取法、离子交换法和沉淀法不仅消耗大量化学试剂、造成环境污染,过量辅助材料的加入还将对后续工序带来困难。
“我国的钨湿法冶炼水平居世界领先地位,工业上用氢氧化钠分解白钨矿并广泛推广。”中南大学冶金科学与工程学院教授赵中伟告诉记者:“过去,这在国外认为是不可能进行的。”
但是,就算碱用量增加4到6倍,低品位钨矿的分离仍然未能取得良好效果。据统计,我国钨冶炼废渣中钨含量高达2.5%,每年钨精矿损失高达3550吨,相当于一个大型钨矿的产量。而碱用量的增加则将导致加工费用的居高不下,辅助原料及热、动能消耗的大幅增加。赵中伟认为,现有技术单独以低品位钨矿为原料进行生产,因成本过高而无法实现经济冶金。
同时,钨矿冶金环境污染严重。最新数据显示,我国钨冶炼废水年排放量达1600万吨,废水的各项指标均远超国家标准。而国内钨冶炼企业的工艺均无法实现废水零排放。“萃取工艺排放高浓度的硫酸钠废水、离子交换工艺则排放大量低浓度含盐废水。”邱显扬说。
高端产品缺乏
中国工程院院士、北京工业大学教授左铁镛指出:“钨是现代国防中不可替代的‘战略金属’,其工业制品也应是整个行业关注的焦点。”
近年来,我国钨制品制备取得了长足进步,产量占世界的40%以上,稳居世界第一。然而,在性能上,国内钨制品主要以中低档为主。“高精度、大尺寸、复杂钨制品零部件以及功能梯度合金的制备技术、装备水平与国外差距较大,产品密度、硬度、断裂韧性等性能还无法满足现代工业和国防工业对钨制品的要求。”邱显扬说。
硬质合金制品是一种主要的钨制品。目前,国内共有硬质合金企业600多家,制造高精密刀具、模具和工程机械配件等高附加值产品的比重极低。
这是由于国内钨制品的纯度、粒度和均匀性控制尚未得到有效解决,企业技术质量标准建设滞后。据调查,多数企业科技投入少,研发投入不到销售收入的1%,直接影响了原创高端产品的突破。
同时,废旧硬质合金中钨含量约40%到95%,美国废硬质合金利用率已占其钨总用量的35%到40%。而据估计,目前我国二次钨资源的利用率仅为24%左右。提高钨制品的二次资源回收率,则有望实现钨资源、能源和环境的可持续发展。对此,邱显扬指出,钨材的解离及钨化物提纯、转化行为是这一过程亟待突破的关键性技术。
除此之外,与会专家一致认为,积极开发矿山循环利用清洁生产技术、钨矿物与伴生元素的分离及新一代钨基合金的材料性质,才能解决当前低品位钨资源面临的开采、冶炼和制造问题,最终实现钨资源的绿色、高效开发,从而推动整个钨工业的崛起。
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责任编辑:安子
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