年产1000吨APT生产车间的设计毕业论文

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第一章 文献综述

1.1 钨冶金概况

自1781年由瑞典化学家舍勒发现以来，钨以其具有熔点高、硬度大、耐磨和耐腐蚀等优良性能而得到广泛应用，在冶金机械、石油化工、航空航天和国防工程等诸多领域中有着极其重要的地位。

在解放之前，中国的钨冶炼处于空[1]白，但新中国成立后,从20 世纪50 年代苏联援建的黑钨精矿—苏打烧结—净化除杂—白钨沉淀—钨酸煅烧制取三氧化钨的冶炼工艺开始,我国钨冶炼技术走上了工业化生产的道路，并针对我国钨精矿资源的特点，我们自主开发了“白钨精矿经典工艺制取仲钨酸铵”的工业项目。20 世纪80 年代以来,先进的离子交换和溶剂萃取技术在钨冶炼生产中得到广泛应用。“黑钨精矿碱压煮—溶剂萃取—蒸发结晶”和“黑钨精矿碱压煮—离子交换—蒸发结晶”制取仲钨酸铵新工艺的采用,标志着我国钨冶炼工业开始向世界先进行列迈进。但是经过20多年的发展，中国钨业迎来了自己辉煌的成果，在若干个技术领域已经能够和世界先进国家媲美，某些技术已经是世界的先进水平，并具有自主的知识产权，例如：机械活化(热球磨) NaOH 分解工艺，离子交换膜技术，

115M 选择沉淀

法分离钨钼，离子交换一步分离磷、砷、硅、钼工艺等。

1.2世界及中国钨矿资源分布及其特点

根据美国地质调查局（USGS ）2006年公布的数据，在地球上全部290万吨（钨含量）的储量中，中国拥有180万吨，占61％，远远高于第二位加拿大的26万吨。此外，俄罗斯和美国的储量分列为25万吨和14万吨。

中国是钨矿资源最丰富的国家，一向被国际矿业界称为“钨王国”。据1996年底全国钨矿保有储量统计显示，在全国已探明钨矿储量有21个省、自治区、直辖市。其中保有储量在20万t 以上的有8个省区，依次为179.89万t 、110.09万t 、62.85万t 、广西34.92万t 、30.67万t 、23.02万t 、22.29万t 、21.66万t ，合计485.39万t ，占全国钨保有储量的91.7%，其中(白钨矿为主)和(黑钨矿为主)两省占了全国的三分之二，主要有柿竹园钨矿、西华山、大吉山、盘古山等几大矿区。具体的钨矿分布如图1-1所示：

图1-1 中国钨矿分布状况

我国钨储量中，白钨约占70％，黑钨约占30％，但长期以来是以开发利用黑钨资源为主。据国土资源部统计, 1998 年前我国黑钨的开采利用率占95 % , 白钨的开采利用率不到10 % , 95 %以上的钨冶炼企业使用黑钨矿原料。白钨矿之所以长期未能作为我国钨冶炼企业的主要

WO含量在0. 5 %以下, 常与其它金属元素共生,品原料, 是由于我国白钨资源中90 %以上

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位低, 组份复杂, 冶炼难度大。为了解决钨资源与冶炼生产间结构性矛盾, 国家计委、科委和原有色工业总局从“八五”开始就组织了针对难冶炼白钨矿的冶金新工艺的技术攻关，现已开发出了多种处理白钨矿原料的冶炼方法。

1.3 钨及其化合物在国民经济中的重要作用

钨以其高强度、高硬度和优良的导电、传热、耐腐蚀性能成为现代工业、国防及高新技术应用中的极为重要的功能材料之一。

在机械加工工业中，中国有45%的钨中用于生产碳化钨硬质合金，如制作刀具、钻具、顶头、顶锤、拉丝模具等，所制得的硬质合金不仅硬度高，而且耐磨性能好，作为切削工具

时，在600℃下切削速度仍可以达到150～250m/min，相当于工具钢的3～4倍，因此，钨被

喻为“工业牙齿”。此外钨还大量用于制作合金钢（如钨钢、高速切割钢、磁钢、模具钢），提高材料的耐磨性、韧性、热硬度、可淬性等性能，合金钢的用量占到钨产量的36%。

在电子工业中，大量的电灯的灯丝和电子管的阴极,汽车的电接点,高温电阻炉的加热元件,航天航空工业上使用的平衡锤和摆等等都是用钨及其合金制成的。

化工行业中，钨还是纺织染料、油漆颜料、陶瓷釉料、调色剂、玻璃着色剂和荧光材料的重要原料。

APT不仅可以作为产品，应用于工业生产中，而且可以作为钨的氧化物及金属的原料，如何生产合格的氧化钨，意义重大。

1.4 钨品价格趋势、目前市场状况存在的问题和相应的对策

2007年5月25日，中国钨业市场形势研讨会在召开。于会专家领导就钨行业的发展历程，市场现状和趋势做了权威性发言。专家普遍认为钨行业正处于高盈利时代，未来几年将是高盈利低增长：长期以来，由于钨价低迷，钨行业一直处于微利状态。近几年发展可以划分为三个阶段。01-03年，是微利时期；04年是转折期，钨价开始上涨，行业收入利润同比接近翻倍；05-06年，高盈利时代。钨行业生存状态已经今非昔比。

钨价走势是：04年开始回升，05年大幅上涨，06年高位震荡，如图1-2所示。

我们预计07年走势平稳，波动小，价格高企。如果国钨产量没有大的变化，整个行业将维持高收入和高利润水平。但相对于06年增长会非常有限。未来几年钨行业将是高盈利和低增长。

但钨资源需求量与社会经济增长是同步的，钨品市场的需求量并没有因为价格的上涨而减少。“十五”以来，国经济一直保持高速增长，GDP增长在9%～10%以上。建材、汽车、钢铁、机械加工、金刚石、电子、IT、工程机械等工业的发展，新领域的应用开发，都促使钨消费进一步增加。2002～2006年我国年平均钨消费为19680吨(折合金属量)，2006年我国钨消费量已达到23500吨，比上年增长7.6%，是2002年钨消费量的1.59倍，已占世界钨消费量的1/3强，我国已成为了世界第一钨消费大国。国外经济增长增加对钨需求、政府宏观调控和行业协调自律等综合因素导致“十五”期间钨价逐步上扬。因此，未来钨需求还将保持稳定的增长，国开采总量的控制和市场供应的有序，国际钨市场价格趋于稳定是必然。

钨铁

APT

钨精矿

图1-2 2004-2006年我国钨精矿、APT、钨铁价格走势图

我国是钨资源大国，钨的储量居世界第一位，但是这一资源优势尚未转化为产业优势，当前我国钨业存在诸多问题，与国外企业相比差距明显，这些因素制约了钨业进一步发展壮大。

首先，资源保证程度渐现短缺趋势。中国钨的储量居世界前列，但由于技术、经济条件的限制，目前可利用的黑钨矿资源仅占钨矿资源总量的30%。如果资源勘探没有增加，中国钨矿资源优势将很快处于劣势地位。

其次，钨产品规模过大，生产集中度低。冶炼产品以仲钨酸铵为例，目前全国36户企业产能已达108万吨，但是实际规模产量在3000吨以上的仅有17户。

第三，技术装备水平总体不高。目前国大多数冶炼企业技术装备比较落后，主要表现在生产细钨粉、超细钨粉和碳化钨粉过程中，由于提纯技术、装备和控制问题，产品质量不稳定、品种规格少、缺少性能优良的钨材、深加工产品少等问题。

第四，研发水平较低。与先进国家比较，我国缺乏一批拥有自主知识产权、主业突出的大公司。在资源开发利用水平、超纯化合物、高性能硬质合金、新应用领域的开发等方面差距较大。

第五，生态平衡形势严峻。由于钨矿乱采滥挖，盲目生产仍未从根本上解决。