CN103639417B - 具有高表面活性钼粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的具有高表面活性钼粉的制备方法，包括取MoO3、制备MoO2、球磨处理以及制备钼粉四个步骤，本发明的具有高表面活性钼粉的制备方法，解决了现有的钼粉制备方法制备出的钼粉由于颗粒尺寸分布不均匀现象严重、团聚现象严重导致的钼粉表面活性太低、无法满足工业化生产的问题。本发明钼粉的制备方法，生产工序可操作性强，与钼粉的破碎、研磨等工序相比处理方法简单，缩短了二段还原的时间，整个制备方法易于操作，提高了钼粉的表面活性并可进行控制，不影响钼粉产量和生产效率，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种具有高表面活性钼粉的制备方法。
背景技术
目前，钼粉表面活性主要以BET值（比表面积）来表征，工业生产中通过三段或两段氢气还原法生产钼粉，钼粉的BET值一般在0.2～0.4m2/g。
钼的氧化物在化工领域一直应用，如MoO3、MoS2及有机钼等形式的钼化合物是石油化工和化学工业中一类非常重要的催化剂和催化剂的活化剂。
随着化工行业的技术不断发展，为了提高含钼化工产品的质量及降低生产成本，开始尝试直接使用钼粉作为催化剂和活化剂，而现有的钼粉在使用过程中由于表面活性较低造成化工产品的生产效率较低的问题，钼粉表面活性低的原因是，现有的制备方法生产的钼粉因存在烧结颈、颗粒尺寸分布不均匀现象严重、团聚现象严重的问题，要解决上述问题，通常是通过大幅度降低钼粉的产量、降低钼粉的成品率，以使钼粉颗粒分布均匀、团聚现象降低，从而增强钼粉的表面活性，但这样一来就提高了钼粉的生产成本，降低了钼粉的生产效率，并且通过这样的方式，钼粉的BET值最高也只能达到0.6m2/g，无法满足工业化生产对于钼粉的表面活性的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高表面活性钼粉的制备方法，解决了现有的钼粉制备方法制备出的钼粉由于颗粒尺寸分布不均匀现象严重、团聚现象严重导致的钼粉表面活性太低、无法满足工业化生产的问题。
本发明所采用的技术方案是：具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为6～15μm，松装密度为1.4～1.6g/cm3的MoO3粉末；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入还原炉中进行逆氢还原，将MoO3还原成MoO2，还原之后用筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为2.0～4.0μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为0.8～2.5μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入还原炉中进行逆氢还原，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本发明的特点还在于，
第一步中MoO3粉末的K含量为70～130ppm。
第二步中的还原炉采用平四管还原炉，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区300℃～350℃、第二温区350℃～400℃、第三温区400℃～450℃、第四温区450℃～520℃、第五温区520℃～600℃，还原炉中氢气流量为5～10m3/h，装舟量为2.0～3.2kg/舟，推舟速度为12.5～17.5分钟/舟。
第二步中的筛网的规格为80目。
第三步中所使用圆柱形钼球的直径为0.8cm～2cm，高为1cm～3cm；球磨时的球料比为1～4:1。
第三步中所述球磨的方式为干磨或者湿磨中的一种。
干磨时，球磨机球桶的转速为40～100转/分钟，球磨时间为2～5小时。
湿磨时，向球磨机中加入高纯水或酒精作为球磨介质，球磨介质的体积与粉末和钼球的体积和之比为0.5～5:1，球磨机球桶的转速为40～60转/分钟，球磨时间为3～6小时，湿磨完毕后对MoO2粉末进行干燥处理。
第四步中的还原炉采用平四管还原炉，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区850℃～900℃、第二温区880℃～910℃、第三温区900℃～920℃，还原炉中氢气流量为15～25m3/h，装舟量为1.0～2.2kg/舟，推舟速度为10～20分钟/舟。
第四步中的筛网的规格为160～250目。
本发明的有益效果是：本发明的一种具有高表面活性的钼粉的制备方法，生产工序可操作性强，与钼粉的破碎、研磨等工序相比处理方法简单，缩短了二段还原的时间，整个制备方法易于操作，提高了钼粉的表面活性并可进行控制，无需降低钼粉产量和生产效率，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为6μm，松装密度为1.4g/cm3的MoO3粉末，粉末中的K含量为70ppm；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入平四管还原炉中进行逆氢还原，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区300℃、第二温区350℃、第三温区400℃、第四温区450℃、第五温区520℃，还原炉中氢气流量为5m3/h，装舟量为2.0kg/舟，推舟速度为12.5分钟/舟，将MoO3还原成MoO2，还原之后用80目的筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为2.0μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，圆柱形钼球的直径为0.8cm，高为1cm；球磨时的球料比为1:1，球磨机球桶的转速为40转/分钟，球磨时间为2小时，球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为0.8μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入平四管还原炉中进行逆氢还原，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区850℃、第二温区880℃、第三温区900℃，还原炉中氢气流量为15m3/h，装舟量为1.0kg/舟，推舟速度为10分钟/舟，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用160目筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本实施例的制备方法制得的高表面活性的钼粉，经过实验测试，其BET值为0.8m2/g。
实施例2
具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为15μm，松装密度为1.6g/cm3的MoO3粉末，粉末中的K含量为130ppm；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入平四管还原炉中进行逆氢还原，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区350℃、第二温区400℃、第三温区450℃、第四温区520℃、第五温区600℃，还原炉中氢气流量为10m3/h，装舟量为3.2kg/舟，推舟速度为17.5分钟/舟，将MoO3还原成MoO2，还原之后用80目的筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为4.0μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，圆柱形钼球的直径为2cm，高为3cm；球磨时的球料比为4:1，球磨机球桶的转速为100转/分钟，球磨时间为5小时，球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为2.5μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入平四管还原炉中进行逆氢还原，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区900℃、第二温区910℃、第三温区920℃，还原炉中氢气流量为25m3/h，装舟量为2.2kg/舟，推舟速度为20分钟/舟，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用250目筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本实施例的制备方法制得的高表面活性的钼粉，经过实验测试，其BET值为0.6m2/g。
实施例3
具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为1μm，松装密度为1.3g/cm3的MoO3粉末，粉末中的K含量为100ppm；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入平四管还原炉中进行逆氢还原，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区320℃、第二温区370℃、第三温区430℃、第四温区500℃、第五温区580℃，还原炉中氢气流量为8m3/h，装舟量为3.0kg/舟，推舟速度为15分钟/舟，将MoO3还原成MoO2，还原之后用80目的筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为3.0μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，圆柱形钼球的直径为1.5cm，高为2cm；球磨时的球料比为2.5:1，球磨机球桶的转速为80转/分钟，球磨时间为4小时，球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为2.0μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入平四管还原炉中进行逆氢还原，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区870℃、第二温区900℃、第三温区910℃，还原炉中氢气流量为20m3/h，装舟量为2.1kg/舟，推舟速度为18分钟/舟，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用200目筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本实施例的制备方法制得的高表面活性的钼粉，经过实验测试，其BET值为0.85m2/g。
实施例4
具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为15μm，松装密度为1.6g/cm3的MoO3粉末，粉末中的K含量为130ppm；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入平四管还原炉中进行逆氢还原，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区350℃、第二温区400℃、第三温区450℃、第四温区520℃、第五温区600℃，还原炉中氢气流量为10m3/h，装舟量为3.2kg/舟，推舟速度为17.5分钟/舟，将MoO3还原成MoO2，还原之后用80目的筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为4.0μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，圆柱形钼球的直径为0.8cm，高为1cm；球磨时的球料比为1:1，再向球磨机中加入高纯水作为球磨介质，高纯水的体积与钼球和MoO2粉末体积之和的比例为0.5:1，球磨机球桶的转速为40转/分钟，球磨时间为3小时，然后进行干燥处理；球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为2.5μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入平四管还原炉中进行逆氢还原，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区900℃、第二温区910℃、第三温区920℃，还原炉中氢气流量为25m3/h，装舟量为2.2kg/舟，推舟速度为20分钟/舟，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用160目筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本实施例的制备方法制得的高表面活性的钼粉，经过实验测试，其BET值为0.6m2/g。
实施例5
具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为6μm，松装密度为1.4g/cm3的MoO3粉末，粉末中的K含量为80ppm；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入平四管还原炉中进行逆氢还原，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区350℃、第二温区400℃、第三温区450℃、第四温区520℃、第五温区600℃，还原炉中氢气流量为10m3/h，装舟量为3.2kg/舟，推舟速度为15.5分钟/舟，将MoO3还原成MoO2，还原之后用80目的筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为3.5μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，圆柱形钼球的直径为1.3cm，高为1.8cm；球磨时的球料比为3:1，再向球磨机中加入酒精作为球磨介质，酒精的体积与钼球和MoO2粉末体积之和的比例为5:1，球磨机球桶的转速为60转/分钟，球磨时间为6小时，然后进行干燥处理；球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为0.8μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入平四管还原炉中进行逆氢还原，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区880℃、第二温区900℃、第三温区920℃，还原炉中氢气流量为15m3/h，装舟量为1.5kg/舟，推舟速度为15分钟/舟，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用180目筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本实施例的制备方法制得的高表面活性的钼粉，经过实验测试，其BET值为0.75m2/g。
实施例6
具有高表面活性的钼粉的制备方法，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为8μm，松装密度为1.5g/cm3的MoO3粉末，粉末中的K含量为100ppm；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入平四管还原炉中进行逆氢还原，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区340℃、第二温区380℃、第三温区430℃、第四温区500℃、第五温区550℃，还原炉中氢气流量为8m3/h，装舟量为2.8kg/舟，推舟速度为14分钟/舟，将MoO3还原成MoO2，还原之后用80目的筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为3.0μm的MoO2粉末；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，圆柱形钼球的直径为0.8cm，高为1.2cm；球磨时的球料比为2:1，再向球磨机中加入高纯水作为球磨介质，高纯水的体积与钼球和MoO2粉末体积之和的比例为3:1，球磨机球桶的转速为50转/分钟，球磨时间为4小时，然后进行干燥处理；球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为2μm的MoO2粉末；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入平四管还原炉中进行逆氢还原，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区850℃、第二温区880℃、第三温区900℃，还原炉中氢气流量为15m3/h，装舟量为1.0kg/舟，推舟速度为10分钟/舟，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用180目筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
本实施例的制备方法制得的高表面活性的钼粉，经过实验测试，其BET值为1.0m2/g。
通过上述方式，本发明的具有高表面活性的钼粉的制备方法，解决了现有的钼粉制备方法制备出的钼粉由于颗粒尺寸分布不均匀现象严重、团聚现象严重导致的钼粉表面活性太低、无法满足工业化生产的问题。本发明钼粉的制备方法，生产工序可操作性强，与钼粉的破碎、研磨等工序相比处理方法简单，缩短了二段还原的时间，整个制备方法易于操作，提高了钼粉的表面活性并可进行控制，无需降低钼粉产量和生产效率，适合工业化生产。
Claims (8)
1.具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，取MoO3
取费氏粒度为6～15μm，松装密度为1.5～1.6g/cm3的MoO3粉末；
第二步，制备MoO2
将第一步的MoO3送入还原炉中进行逆氢还原，将MoO3还原成MoO2，还原之后用筛网对MoO2进行筛分，获得费氏粒度为2.0～4.0μm的MoO2粉末；还原炉采用平四管还原炉，还原炉的5个温区的温度分别为：第一温区300℃～350℃、第二温区350℃～400℃、第三温区400℃～450℃、第四温区450℃～520℃、第五温区520℃～600℃，还原炉中氢气流量为5～10m3/h，装舟量为2.0～3.2kg/舟，推舟速度为12.5～17.5分钟/舟；
第三步，球磨处理
将第二步制得的MoO2粉末加入球磨机中，采用圆柱体的钼球对MoO2粉末进行球磨处理，球磨之后用震动筛将球与粉末进行分离，获得费氏粒度为0.8～2.5μm的MoO2粉末；所述圆柱体的钼球的直径为0.8cm～2cm，高为1cm～3cm；球磨时的球料比为1～4:1；
第四步，制备钼粉
将经过第三步处理的MoO2粉末送入还原炉中进行逆氢还原，将MoO2还原成Mo粉，再经过去除杂质处理后将Mo粉用筛网进行筛分，获得具有高表面活性的钼粉。
2.如权利要求1所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，第一步中MoO3粉末的K含量为70～130ppm。
3.如权利要求1所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，第二步中的筛网的规格为80目。
4.如权利要求1所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，第三步中所述球磨的方式为干磨或者湿磨中的一种。
5.如权利要求4所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，干磨时，球磨机球桶的转速为40～100转/分钟，球磨时间为2～5小时。
6.如权利要求4所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，湿磨时，向球磨机中加入高纯水或酒精作为球磨介质，所述球磨介质的体积与粉末和钼球的体积和之比为0.5～5:1，球磨机球桶的转速为40～60转/分钟，球磨时间为3～6小时，湿磨完毕后对MoO2粉末进行干燥处理。
7.如权利要求1所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，第四步中的还原炉采用平四管还原炉，只使用平四管还原炉的3个温区，3个温区的温度分别为：第一温区850℃～900℃、第二温区880℃～910℃、第三温区900℃～920℃，还原炉中氢气流量为15～25m3/h，装舟量为1.0～2.2kg/舟，推舟速度为10～20分钟/舟。
8.如权利要求1所述的具有高表面活性钼粉的制备方法，其特征在于，第四步中的筛网的规格为160～250目。
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