CN108588446B - 一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有色冶金领域的钼冶金行业,涉及一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,具体包含8个步骤,分别是预处理过程,混匀造粒过程,固化焙烧过程,水浸过程,沉淀、结晶过程,酸浸过程,共萃取‑反萃取过程,酸沉过程,得到的钼以四钼酸铵形式结晶析出,铼以高铼酸钾形式晶体析出。本发明对钼精矿进行预处理脱铅,使铅以二氯化铅形式回收,铅的危害大大降低,加入生石灰,使精矿中硫化物转化为硫酸盐,消除了氧化焙烧过程中产生的SO2气体带来的环境污染问题,此外本发明所述工艺有望缩短工艺流程,减小设备投资,提高钼、铼的回收率和产品的质量,便于生产钼酸铵产品。
Description
技术领域
本发明属于有色冶金领域的钼冶金行业,涉及一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法。
背景技术
我国的铼资源极其有限,自然界很少有独立矿物存在,一般以类质同像出现在辉钼矿的晶格中与钼矿、铜矿伴生。铼具有优异的延展性、成型性及抗渗碳性,且耐高温强度高、电阻值高,主要应用于航空、高能物理、电子技术、核技术等方面。因此,对铼的分离、富集和回收已成为研究热点。
目前,主流的氧化焙烧-氨浸工艺是从烟尘中回收铼,从氨浸液中回收钼,其基本原理如下:
将辉钼矿在600-700℃下进行氧化焙烧,得到的钼焙砂(主要成分为MoO3)经氨浸、净化、酸沉、蒸馏、结晶等工序处理,转化成为钼酸铵产品。世界上几乎90%的纯钼化合物的生产都是采用此工艺,其原理见方程式1-1:
MoS2+7/2O2(g)=MoO3+2SO2(g) (式1-1)
浸出就是使焙砂,也称为工业氧化钼粉中可溶于氨水的部分转移到溶液中去,生成钼酸铵溶液,其反应方程式见1-2:
MoO3+2NH3.H2O=(NH4)2MoO4+H2O (式1-2)
焙砂中的其他不溶性杂质,如:PbMoO4、CaMoO4、FeMoO4、SiO2等余留在浸出渣中,达到了钼和大部分杂质元素分离的目的。氨浸出条件一般在固液质量比0.5~2.5、温度≤70℃、pH=8.5~9、搅拌时间约为30min的条件中进行。浸出液密度在1.05g/cm3以上,且为清亮透明、不浑浊的液体。
辉钼矿经制粒氧化焙烧,焙烧过程中辉钼矿中铼的硫化物发生氧化,生成Re2O7而挥发,其原理见方程式1-3:
2Re2S7+21O2(g)=2Re2O7+14SO2(g) (式1-3)
此过程中铼的挥发率可达95%左右,含Re2O7的烟气经淋洗塔和湿式电收尘器收尘,烟气中的Re2O7溶于水而生成高铼酸HReO4,其原理见方程式1-4:
Re2O7+H2O=2HReO4 (式1-4)
溶有Re2O7的水溶液重复循环使用,当铼富集到一定浓度后,抽出一部分溶液,进行浓缩后,加入KCl溶液便生成白色的高铼酸钾沉淀,其原理见方程式1-5:
HReO4+KCl=KReO4↓+HCl (式1-5)
此工艺应用虽然很广,但是此工艺在焙烧时产生大量二氧化硫,直接排放会造成严重环境污染,由于钼精矿氧化脱硫过程缓慢,尾气中二氧化硫浓度普遍不高,因而工业制酸成本也较高。辉钼矿氧化过程剧烈放热,容易形成局部热失控,导致三氧化钼发生升华;工业钼焙砂经酸洗后,不可避免的残留少量钼酸盐,这部分钼难以通过氨浸分离出来。对于含铼钼精矿,加热时部分铼氧化物与原料中杂质作用形成难挥发的高铼酸盐,无法分离到烟尘中;钼酸铅、钼酸铜等低熔杂质易于造成物料烧结,抑制氧气的内扩散,使得低价铼不能充分氧化挥发。因此,采用氧化焙烧-氨浸工艺处理含铼钼精矿,钼、铼的回收率普遍较低,难以实现资源的高效利用,尤其是不利于铼资源的分离回收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,解决现有工艺在生产过程中对环境污染大且钼、铼的回收率较低的技术问题。
本发明的实现过程如下:
一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,按照如下步骤:
(1)预处理过程
使用氯化钙和盐酸对含铼钼精矿进行除铅,得到中品位钼精矿;
(2)混匀造粒过程
在步骤(1)得到的中品位钼精矿中加入生石灰和水后制成球团;
(3)固化焙烧过程
将步骤(2)得到的球团放入电热炉,在氮气气氛下进行焙烧得到钼焙砂;
(4)水浸过程
将水加入步骤(3)得到的钼焙砂中进行水浸,得到含钼浸渣和含钼铼浸出液;对含钼铼浸出液进行共萃取和反萃取,得到含钼铼反萃液;
(5)沉淀、结晶过程
将氯化钾加入步骤(4)得到的反萃液中,经沉淀、结晶后,得到高铼酸钾固体和含钼母液;将含钼母液进行共萃取和反萃取,钼进入反萃液中,调节pH值为酸性,钼以四钼酸铵形式结晶析出;
(6)酸浸过程
将硫酸加入步骤(4)得到的含钼浸渣中进行酸浸,得到浸渣和含钼浸出液;
(7)共萃取-反萃取过程
将步骤(6)得到的含钼浸出液进行共萃取和反萃取,得到含钼反萃液;
(8)酸沉过程
将步骤(7)得到的含钼反萃液调节pH值为酸性,调节温度,钼以四钼酸铵形式结晶析出。
上述从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,具体按照如下步骤:
(1)预处理过程
将钼精矿、氯化钙和盐酸加入同一个容器中,然后将所述容器放入恒温水浴锅中恒温搅拌浸洗,搅拌停止后趁热抽滤,得到滤饼和滤液,所述滤液经结晶析出二氧化铅,所述滤饼经同温度蒸馏水洗涤数次后烘干得到中品位钼精矿;
(2)混匀造粒过程
在步骤(1)得到的中品位钼精矿中加入生石灰并混合均匀,然后加入水制成球团,将所述球团烘干;
(3)固化焙烧过程
将步骤(2)得到的球团装入料杯,将所述料杯放入竖式电热炉的石英管底部,将石英管底部放入电热炉的加热区,然后向石英管中通入氮气,直至石英管底部温度达到预设温度,然后向石英管中通入氮气和氧气的混合气体进行焙烧得到钼焙砂;
(4)水浸过程
将水加入步骤(3)得到的钼焙砂中进行水浸,得到含钼浸渣和含钼铼浸出液;在得到的含钼铼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼、铼进入反萃液,得到含钼铼反萃液;
(5)沉淀、结晶过程
将氯化钾加入步骤(4)得到的含钼铼反萃液中,经沉淀、结晶后,得到高铼酸钾固体和含钼母液;在得到的含钼母液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,将得到的含钼反萃液调节pH值为酸性,调节温度,钼以四钼酸铵形式结晶析出;
(6)酸浸过程
将硫酸加入步骤(4)得到的含钼浸渣中进行酸浸,得到浸渣和含钼浸出液;
(7)共萃取-反萃取过程
在步骤(6)得到的含钼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,得到含钼反萃液;
(8)酸沉过程
将步骤(7)得到的含钼反萃液调节pH值为酸性,调节温度,钼以四钼酸铵形式结晶析出。
进一步,步骤(1)所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为1:10-5:10,所述盐酸质量浓度为6-12%,固液质量比为0.5:5-1.5:5,所述浸洗温度为90-95℃,所述浸洗时间为40-60min;
步骤(2)所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为0.5:1:0.02-1.5:1:0.05,所述球团的粒级为8-12mm,所述的烘干温度为60-110℃,烘干时间为1-6h;
步骤(3)所述料杯的直径为2-6cm,高为3-8cm,在固化焙烧过程中所述料杯的加料量为8-12g,所述氮气流量为2-6L/min,所述的预设温度为150-200℃,所述焙烧温度为580-650℃,所述焙烧时间为1-4h;
步骤(4)所述水的质量为钼焙砂质量的5-8倍;
步骤(5)所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的3-5倍;
步骤(6)所述硫酸质量分数为5-10%,固液质量比为0.5:5-1.5:5,所述酸浸温度为80-90℃,所述酸浸时间为1-4h。
进一步,步骤(5)和(8)所述pH值调节为2-4,使用硫酸调节pH值,所述温度调节为40-50℃。
进一步,步骤(4)、(5)和(7)中,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20-25%、25-40%和30-50%,所述共萃取过程的O/A为1:1-1:4,所述氨水的质量百分比浓度为10-28%,所述反萃取过程的O/A为1:1-5:1。
优选,步骤(1)所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为4:10,所述盐酸浓度为8%,固液质量比为1.2:5,所述浸洗温度为93℃,所述浸洗时间为50min;
步骤(2)所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为1.2:1:0.03,所述球团的粒级为10mm,所述的烘干温度为80℃,烘干时间为4h;
步骤(3)所述料杯的直径为3cm,高为6cm,在固化焙烧过程中所述料杯的加料量为10g,所述氮气流量为4L/min,所述的预设温度为180℃,所述焙烧温度为600℃,所述焙烧时间为2h;
步骤(4)所述水的质量为钼焙砂质量的6倍;
步骤(5)所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的4倍;
步骤(6)所述硫酸质量分数为8%,固液质量比为1.2:5,所述酸浸温度为85℃,所述酸浸时间为2h。
优选,步骤(5)和(8)所述pH值调节为2.5,使用硫酸调节pH值,所述温度调节为45℃。
优选,步骤(4)、(5)和(7)中,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20%、25%和30%,所述共萃取过程的O/A为1:4,所述氨水的质量百分比浓度为21%,所述反萃取过程的O/A为5:1。
石灰固化焙烧基本理论:
钼精矿中加入生石灰并混合均匀,然后加入水制成球团,将所述球团烘干,发生如下反应:
CaO+H2O=Ca(OH)2 (式1-6)
在Ca(OH)2存在的条件下,促使钼精矿中的钼和共生的铼在焙烧过程中氧化成钼酸钙和高铼酸钙,发生的反应如下:
6Ca(OH)2+2MoS2+9O2(g)=2CaMoO4+4CaSO4+6H2O (式1-7)
5Ca(OH)2+2ReS2+19/2O2(g)=Ca(ReO4)2+4CaSO4+5H2O (式1-8)
钼精矿中的硫转化为硫酸钙,因此该工艺有效解决了二氧化硫带来的环境污染问题。钼焙砂中的高铼酸钙在水中有一定的溶解度,容易被浸出,可以直接用水做浸出剂浸出,但是浸出并不完全,因而选用稀酸浸出,通过一步浸出将钼铼同时浸出,然后在浸出液中实现钼铼分离。
本发明所述N235萃取剂,化学名为三辛烷基叔胺,别名又称7301,常温下为浅黄色透明液体,有氨味,与酸反应生成盐,与卤代烷反应生成胺盐,主要用做稀贵金属的萃取或络合萃取法处理工业废水的萃取剂。
本发明所述的O/A指的是有机相与水相的体积比,英文为oil phase/aqueousphase。
本发明所述氨水的化学式是NH3·H2O,无色透明液体,有强烈的刺激性臭味。
本发明的有益效果:
(1)本发明对钼精矿进行预处理脱铅,通过盐酸/氯化钙浸洗,使铅以二氯化铅形式回收,铅的危害大大降低,同时钼精矿中铅、铁、铜、钾等杂质含量降低,钙化焙烧时球团内局部烧结问题得以解决,在更短的时间内,钼、铼硫化物便能实现充分氧化,后续硫酸浸出过程也能更彻底的完成。
(2)钼精矿中加入生石灰并混合均匀并制成球团进行焙烧,可以减少烟尘产生,避免烟尘充满焙烧设备腔体引发安全事故。
(3)在焙烧钼精矿时加入生石灰,使钼精矿中的钼和铼转化为难挥发的钼酸盐和铼酸盐留在焙砂中,同时可使精矿中的其他硫化物转化为硫酸盐,消除了氧化焙烧过程中产生的SO2气体带来的环境污染问题,有利于环境治理;生石灰加水后会发生消化反应,活性比熟石灰好,粘结性更强,更有利于成型成球。
(4)水浸步骤一次可以分离出高浓度铼,使铼的杂质含量大大降低,现有方法是使用硫酸酸浸得到钼铼浸出液,其浸出来的铼浓度低且含硫酸盐杂质较多,因硫酸盐多为不溶盐,不易除杂,产出的含铼晶体纯度低。
(5)通过水浸-共萃取-反萃取过程对铼富集,提高铼的回收率。
(6)本发明采用N235萃取剂时,虽然其在煤油中具有较好的溶解度,但在萃取过程中所形成的胺盐的溶解度较小,因此易产生第三相或固相,添加仲辛醇有助于消除第三相或固相。
(7)本发明所述工艺有望缩短工艺流程,减小设备投资,提高钼、铼的回收率和产品的质量,便于生产钼酸铵产品。
(8)本发明生产的四钼酸铵可以用于冶炼钼铁和制取三氧化钼、金属钼粉、钼丝,也可以用于作化工的催化剂、农用钼肥和医药方面;本发明生产的高铼酸铵主要用作氧化剂和分析试剂,可以作为冶炼金属铼的原料。
附图说明
图1为本发明所述从含铼钼精矿中提取钼和铼的工艺流程图;
图2为本发明所述竖式电热炉的结构示意图;
图中,1气瓶,2解压阀,3流量计,4气体混合装置,5热电偶,6石英管,7装料杯,8温控器,9竖式电热炉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
为了解决现有工艺在生产过程中对环境污染大且钼、铼的回收率较低的技术问题,本发明提供一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法。
实施例1
一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,见图1,按照如下步骤进行:
(1)预处理过程
将钼精矿、氯化钙和盐酸加入同一个容器中,所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为4:10,所述盐酸质量浓度为8%,固液质量比为1.2:5,然后将所述容器放入恒温水浴锅中恒温搅拌浸洗,所述浸洗温度为93℃,所述浸洗时间为50min,搅拌停止后趁热抽滤,得到滤饼和滤液,所述滤液经结晶析出二氧化铅,所述滤饼经同温度蒸馏水洗涤数次后烘干得到中品位钼精矿,铅的脱除率已经达到92.03%;
(2)混匀造粒过程
在步骤(1)得到的中品位钼精矿中加入生石灰并混合均匀,所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为1.2:1:0.03,然后加入水制成球团,所述球团的粒级为10mm,将所述球团烘干,所述的烘干温度为80℃,烘干时间为4h;
(3)固化焙烧过程
将步骤(2)得到的球团装入料杯,所述料杯的直径为3cm,高为6cm,所述料杯的加料量为10g,将所述料杯放入竖式电热炉(见图2)的石英管底部,将石英管底部放入电热炉的加热区,然后向石英管中通入氮气,所述氮气流量为4L/min,直至石英管底部温度达到预设温度,所述的预设温度为180℃,然后向石英管中通入氮气和氧气的混合气体进行焙烧,所述焙烧温度为600℃,所述焙烧时间为2h,得到钼焙砂;
(4)水浸过程
将水加入步骤(3)得到的钼焙砂中进行水浸,所述水的质量为钼焙砂质量的6倍,得到含钼浸渣和含钼铼浸出液;在得到的含钼铼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20%、25%和30%,所述共萃取过程的O/A为1:4;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为21%,所述反萃取过程的O/A为5:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼、铼进入反萃液,得到含钼铼反萃液;
(5)沉淀、结晶过程
将氯化钾加入步骤(4)得到的含钼铼反萃液中,所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的4倍,经沉淀、结晶后,得到高铼酸钾固体和含钼母液,铼回收率为92.25%;在得到的含钼母液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20%、25%和30%,所述共萃取过程的O/A为1:4;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为21%,所述反萃取过程的O/A为5:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,将得到的含钼反萃液调节pH值为2.5,使用硫酸调节pH值,调节温度为45℃,钼以四钼酸铵形式结晶析出;
(6)酸浸过程
将硫酸加入步骤(4)得到的含钼浸渣中进行酸浸,所述硫酸质量分数为8%,固液质量比为1.2:5,所述酸浸温度为85℃,所述酸浸时间为2h,得到浸渣和含钼浸出液;
(7)共萃取-反萃取过程
在步骤(6)得到的含钼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20%、25%和30%,所述共萃取过程的O/A为1:4;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为21%,所述反萃取过程的O/A为5:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,得到含钼反萃液;
(8)酸沉过程
将步骤(7)得到的含钼反萃液调节pH值为2.5,使用硫酸调节pH值,调节温度为45℃,钼以四钼酸铵形式结晶析出。
上述钼的浸出率达98.63%。
实施例2
一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,按照如下步骤进行:
(1)预处理过程
将钼精矿、氯化钙和盐酸加入同一个容器中,所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为1:10,所述盐酸质量浓度为6%,固液质量比为0.5:5,然后将所述容器放入恒温水浴锅中恒温搅拌浸洗,所述浸洗温度为90℃,所述浸洗时间为40min,搅拌停止后趁热抽滤,得到滤饼和滤液,所述滤液经结晶析出二氧化铅,所述滤饼经同温度蒸馏水洗涤数次后烘干得到中品位钼精矿,铅的脱除率已经达到93.25%;
(2)混匀造粒过程
在步骤(1)得到的中品位钼精矿中加入生石灰并混合均匀,所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为0.5:1:0.02,然后加入水制成球团,所述球团的粒级为8mm,将所述球团烘干,所述的烘干温度为60℃,烘干时间为1h;
(3)固化焙烧过程
将步骤(2)得到的球团装入料杯,所述料杯的直径为2cm,高为3cm,所述料杯的加料量为8g,将所述料杯放入竖式电热炉的石英管底部,将石英管底部放入电热炉的加热区,然后向石英管中通入氮气,所述氮气流量为2L/min,直至石英管底部温度达到预设温度,所述的预设温度为150℃,然后向石英管中通入氮气和氧气的混合气体进行焙烧,所述焙烧温度为580℃,所述焙烧时间为4h,得到钼焙砂;
(4)水浸过程
将水加入步骤(3)得到的钼焙砂中进行水浸,所述水的质量为钼焙砂质量的5倍,得到含钼浸渣和含钼铼浸出液;在得到的含钼铼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为22%、30%和45%,所述共萃取过程的O/A为1:1;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为10%,所述反萃取过程的O/A为1:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼、铼进入反萃液,得到含钼铼反萃液;
(5)沉淀、结晶过程
将氯化钾加入步骤(4)得到的含钼铼反萃液中,所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的3倍,经沉淀、结晶后,得到高铼酸钾固体和含钼母液,铼回收率为99.2%;在得到的含钼母液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为22%、30%和45%,所述共萃取过程的O/A为1:1;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为10%,所述反萃取过程的O/A为1:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,将得到的含钼反萃液调节pH值为2.5,使用硫酸调节pH值,调节温度为45℃,钼以四钼酸铵形式结晶析出;
(6)酸浸过程
将硫酸加入步骤(4)得到的含钼浸渣中进行酸浸,所述硫酸质量分数为5%,固液质量比为0.5:5,所述酸浸温度为80℃,所述酸浸时间为1h,得到浸渣和含钼浸出液;
(7)共萃取-反萃取过程
在步骤(6)得到的含钼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为22%、30%和45%,所述共萃取过程的O/A为1:1;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为10%,所述反萃取过程的O/A为1:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,得到含钼反萃液;
(8)酸沉过程
将步骤(7)得到的含钼反萃液调节pH值为2,使用硫酸调节pH值,调节温度为40℃,钼以四钼酸铵形式结晶析出。
上述钼的浸出率达95.63%。
实施例3
一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,按照如下步骤进行:
(1)预处理过程
将钼精矿、氯化钙和盐酸加入同一个容器中,所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为5:10,所述盐酸质量浓度为12%,固液质量比为1.5:5,然后将所述容器放入恒温水浴锅中恒温搅拌浸洗,所述浸洗温度为95℃,所述浸洗时间为60min,搅拌停止后趁热抽滤,得到滤饼和滤液,所述滤液经结晶析出二氧化铅,所述滤饼经同温度蒸馏水洗涤数次后烘干得到中品位钼精矿,铅的脱除率已经达到93.58%;
(2)混匀造粒过程
在步骤(1)得到的中品位钼精矿中加入生石灰并混合均匀,所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为1.5:1:0.05,然后加入水制成球团,所述球团的粒级为12mm,将所述球团烘干,所述的烘干温度为110℃,烘干时间为6h;
(3)固化焙烧过程
将步骤(2)得到的球团装入料杯,所述料杯的直径为6cm,高为8cm,所述料杯的加料量为12g,将所述料杯放入竖式电热炉的石英管底部,将石英管底部放入电热炉的加热区,然后向石英管中通入氮气,所述氮气流量为6L/min,直至石英管底部温度达到预设温度,所述的预设温度为200℃,然后向石英管中通入氮气和氧气的混合气体进行焙烧,所述焙烧温度为650℃,所述焙烧时间为1h,得到钼焙砂;
(4)水浸过程
将水加入步骤(3)得到的钼焙砂中进行水浸,所述水的质量为钼焙砂质量的8倍,得到含钼浸渣和含钼铼浸出液;在得到的含钼铼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为25%、40%和50%,所述共萃取过程的O/A为1:2;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为28%,所述反萃取过程的O/A为2:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼、铼进入反萃液,得到含钼铼反萃液;
(5)沉淀、结晶过程
将氯化钾加入步骤(4)得到的含钼铼反萃液中,所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的5倍,经沉淀、结晶后,得到高铼酸钾固体和含钼母液,铼回收率为99%;在得到的含钼母液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为25%、40%和50%,所述共萃取过程的O/A为1:2;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为28%,所述反萃取过程的O/A为2:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,将得到的含钼反萃液调节pH值为4,使用硫酸调节pH值,调节温度为50℃,钼以四钼酸铵形式结晶析出;
(6)酸浸过程
将硫酸加入步骤(4)得到的含钼浸渣中进行酸浸,所述硫酸质量分数为10%,固液质量比为1.5:5,所述酸浸温度为90℃,所述酸浸时间为4h,得到浸渣和含钼浸出液;
(7)共萃取-反萃取过程
在步骤(6)得到的含钼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为25%、40%和50%,所述共萃取过程的O/A为1:2;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,所述氨水的质量百分比浓度为28%,所述反萃取过程的O/A为2:1,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,得到含钼反萃液;
(8)酸沉过程
将步骤(7)得到的含钼反萃液调节pH值为4,使用硫酸调节pH值,调节温度为50℃,钼以四钼酸铵形式结晶析出。
上述钼的浸出率达92.44%。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干简单推演或替换,都应该视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,其特征在于,具体按照如下步骤:
(1)预处理过程
将钼精矿、氯化钙和盐酸加入同一个容器中,然后将所述容器放入恒温水浴锅中恒温搅拌浸洗,搅拌停止后趁热抽滤,得到滤饼和滤液,所述滤液经结晶析出二氧化铅,所述滤饼经同温度蒸馏水洗涤数次后烘干得到中品位钼精矿;步骤(1)所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为(1:10)~(5:10),所述盐酸质量浓度为6~12%,固液质量比为(0.5:5)~(1.5:5),所述浸洗温度为90~95 ℃,所述浸洗时间为40~60 min;
(2)混匀造粒过程
在步骤(1)得到的中品位钼精矿中加入生石灰并混合均匀,然后加入水制成球团,将所述球团烘干;步骤(2)所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为(0.5:1:0.02)~(1.5:1:0.05),所述球团的粒级为8~12mm,所述的烘干温度为60~110℃,烘干时间为1~6h;
(3)固化焙烧过程
将步骤(2)得到的球团装入料杯,将所述料杯放入竖式电热炉的石英管底部,将石英管底部放入电热炉的加热区,然后向石英管中通入氮气,直至石英管底部温度达到预设温度,然后向石英管中通入氮气和氧气的混合气体进行焙烧得到钼焙砂;步骤(3)所述料杯的直径为2~6cm,高为3~8cm,在固化焙烧过程中所述料杯的加料量为8~12g,所述氮气流量为2~6L/min,所述的预设温度为150~200℃,所述焙烧温度为580~650℃,所述焙烧时间为1~4h;
(4)水浸过程
将水加入步骤(3)得到的钼焙砂中进行水浸,得到含钼浸渣和含钼铼浸出液;在得到的含钼铼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼、铼进入反萃液,得到含钼铼反萃液;步骤(4)所述水的质量为钼焙砂质量的5~8倍;
(5)沉淀、结晶过程
将氯化钾加入步骤(4)得到的含钼铼反萃液中,经沉淀、结晶后,得到高铼酸钾固体和含钼母液;在得到的含钼母液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,将得到的含钼反萃液调节pH值为酸性,调节温度,钼以四钼酸铵形式结晶析出;步骤(5)所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的3~5倍;
(6)酸浸过程
将硫酸加入步骤(4)得到的含钼浸渣中进行酸浸,得到浸渣和含钼浸出液;步骤(6)所述硫酸质量分数为5~10%,固液质量比为(0.5:5)~(1.5:5),所述酸浸温度为80~90℃,所述酸浸时间为1~4h;
(7)共萃取-反萃取过程
在步骤(6)得到的含钼浸出液中加入N235萃取剂、仲辛醇和煤油为有机相进行共萃取;然后以氨水为反萃剂进行反萃取,经过三级共萃取和三级反萃取过程,钼进入反萃液中,得到含钼反萃液;
(8)酸沉过程
将步骤(7)得到的含钼反萃液调节pH值为酸性,调节温度,钼以四钼酸铵形式结晶析出。
2.根据权利要求1所述从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,其特征在于:步骤(5)和(8)所述pH值调节为2~4,使用硫酸调节pH值,所述温度调节为40~50℃。
3.根据权利要求1所述从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,其特征在于:步骤(4)、(5)和(7)中,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20~25%、25~40%和30~50%,所述共萃取过程的O/A为(1:1)~(1:4),所述氨水的质量百分比浓度为10~28%,所述反萃取过程的O/A为(1:1)~(5:1)。
4.根据权利要求1所述从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,其特征在于:步骤(1)所述氯化钙与所述钼精矿的质量比为4:10,所述盐酸浓度为8%,固液质量比为1.2:5,所述浸洗温度为93 ℃,所述浸洗时间为50min;
步骤(2)所述生石灰、中品位钼精矿、水的质量比为1.2:1:0.03,所述球团的粒级为10mm,所述的烘干温度为80℃,烘干时间为4h;
步骤(3)所述料杯的直径为3cm,高为6cm,在固化焙烧过程中所述料杯的加料量为10g,所述氮气流量为4L/min,所述的预设温度为180℃,所述焙烧温度为600℃,所述焙烧时间为2h;
步骤(4)所述水的质量为钼焙砂质量的6倍;
步骤(5)所述氯化钾的质量是含钼铼反萃液中铼质量的4倍;
步骤(6)所述硫酸质量分数为8%,固液质量比为1.2:5,所述酸浸温度为85℃,所述酸浸时间为2h。
5.根据权利要求2所述从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,其特征在于:步骤(5)和(8)所述pH值调节为2.5,使用硫酸调节pH值,所述温度调节为45℃。
6.根据权利要求3所述从含铼钼精矿中提取钼和铼的方法,其特征在于:步骤(4)、(5)和(7)中,所述共萃取过程使用的有机相N235萃取剂、仲辛醇和煤油的体积分数分别为20%、25%和30%,所述共萃取过程的O/A为1:4,所述氨水的质量百分比浓度为21%,所述反萃取过程的O/A为5:1。
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