二氧化钼制备方法

钼矿二氧化钼制备方法有哪几种呢?

二氧化钼制备方法主要有三氧化钼和二硫化钼反应和焙烧二硫化钼和二氧化钼法。

早在二十世纪二十年代塞蒙斯、四十年代伦尼、五十年代雪勒兹特,六十年代苏皮洛、克洛皮特等人就在探索研究如何制取二氧化钼,并获得专利。

在七十年代,研究工作曾中断了一个阶段,八十年代沙巴斯基、赫尔沃兹等又进行了如何制取二氧化钼的研究工作。

众所周知,已知的各种制取二氧化钼的方法,如用气态还原剂(氢、氨或照明气)还原三氧化钼,这种方法工艺流程长,价格昂贵,用这种方法生产的二氧化钼只能供用氢气在多管炉内还原二氧化钼为金属钼粉,制取昂贵的钼条、钼丝和钼箔等。

另一方法是用固体还原剂(碳和二硫化钼)直接还原三氧化钼,用这种方法生产的二氧化钼,尽管成本下降,但产品不纯,二氧化钼中含残留的碳和硫,炼钢厂难以接受。再一种生产二氧化钼的方法是将三氧化钼与二硫化钼(MoS2)反应直接生产二氧化钼,不过这种方法生产的二氧化钼含硫较高。

近年来对二氧化钼的制取研究不断取得进展,许多成果具有新颖性、创造性和实用性。计有:

二氧化钼制备方法 - 三氧化钼和二硫化钼反应(脱硫法)

这是一种改进的三氧化钼和二硫化钼反应制取二氧化钼法。

法国的Raymond Cloppet,  La Giffire发现已有的三氧化钼与二硫化钼反应制取二氧化钼法,反应温度超过400℃时,二氧化们吸附一定数量的硫,硫的被吸附量随着炉气中二氧化硫分压的提高而提高,如果使用的三氧化钼含硫量为S = 0. 04%,将三氧化钼与二硫化钼在650℃下,在各种炉气气氛下反应1.5小时后,二氧化钼中硫的含量(重量%)如下:

纯氩气气氛中 S=0.020
氩气加上10%SO2 S=0.080
氩气加上30%SO2 S=0.134
氩气加上50%SO2 S=0.165
纯SO2 S=0.215

此外,二氧化钼吸附硫与二氧化钼与炉气接触时间及存在于原料中的杂质有关。

基于上述研究,提出一种新的三氧化钼与二硫化钼反应制取二氧化钼法。方法基于将磨细的二硫化钼与三氧化钼(如含Mo51.6%的钼精矿与含92%的MoO3)按化学计算数量的量比充分混匀,然后放置在回转窑中,逐渐升温至650℃。在接近大气压力下,保持这一温度约3小时。回转窑装有控温和气压调节装置。

在此温度下,炉中气氛含80%SO2,此时SO2的释放已停止,而后将炉温降至500℃,炉中气氛用氮气气流稀释使炉中SO2的浓度保持在10%以下,1小时后停止加热,使隋性气体保持在二氧化钼产品上,直至温度降至200℃,将产品从炉中排除。此时二氧化钼产品含MoO35.2%,  S0.1%,其余主要为MoO2。少量铁、磷、钙、铜、铅和二氧化硅杂质。

另一方法是将上述三氧化钼与二硫化钼反应产物转人第二台回转窑(与第一台回转窑基本相同),这台回转窑也装设有炉气气氛控制装置。使产品在600-650℃下保持两小时,采用喷吹空气的方法(每公斤产品喷吹约两立方米空气),使炉气中SO2保持在10%炉温降至200℃,排出二氧化钼产品,分析得含MoO37.6% S0.08%的二氧化钼产品。

二氧化钼制备方法 - 焙烧二硫化钼和二氧化钼法

二氧化钼1984,B,J,沙巴斯基(Westminster)和M,T.海尔沃兹(Golden, both of C olo,)共同研制一种焙烧二硫化钼和二氧化钼制取二氧化钼法。方法原理是基于二硫化钼与氧反应:

MoS2+3O2——>2SO2+MoO2

焙烧辉钼矿时,如果混入一定数量的二氧化钼(循环的)时,适宜地控制辉钼矿的氧化速度,可发生以下两种反应:

MoO2+1/2O2——>MoO3
6Mo O3+MoS2——>7MoO2+2SO2

将钼精矿与二氧化钼(二氧化钼与钼精矿的重量比至少为2:1,最好为4:1,最高可大于6:1或更高)混匀给入适宜的反应炉中,如回转窑。导入空气或其他含氧气体,控制其数量。最好是将二氧化钼(是反应炉的循环产品)在大约400℃下趁热入炉。
回转窑的加热区温度保持在700~800℃,温度的控制借助于控制给入反应炉的冷二硫化钼量和辉钼矿的给入量。转化辉钼矿为二氧化钼的焙烧反应(辉钼矿可以含浮选油)是放热反应。通过控制空气引入量和控制反应混合物在回转窑加热区的停留时间,反应通常在20~50分钟内完成。使用的二硫化钼是浮选产品,一般细度为-30目,循环用二氧化钼也是非常细的,通常为-30目左右。

循环的二氧化钼在给入反应炉之后最好与辉钼矿混合后导入反应炉加热区,但对制取二氧化钼来说,这不是不可少的作业。
如果钼精矿中的油氧化产生热量和由于辉钼矿的氧化使反应区的温度超过临界温度的话,如800℃,则产品开始烧结,此时要提高循环的冷的二氧化钼的数量或速度,比例可为6:10。

用这种方法生产的二氧化钼,含硫量通常低于0.1,三氧化钼含量低于10%

如果使用化学计算数量的空气和使用烘干的脱油的钼精矿,焙烧时产出的二氧化硫浓度可高达15%,如果钼精矿中的油份和水份较大,会降低二氧化硫的浓度。高浓度的二氧化硫可经济地转化为硫酸,也有利于环境控制,可降低酸的生产成本。
这种方法的例子是,将含52%Mo、36%S的钼精矿与用本法生产的二氧化钼,以1:4混匀给人150mm直径外热式回转窑中,回转窑倾角每英尺1/16时,转数每分钟4转。回转窑的加热区温度保持在750℃,  45分钟后排出二氧化钼。经分析产品含硫0.1%以下,含三氧化钼10.3%,整个产品含钼64.4%。

固体给料速度与空气吹入速度分别为100克/分和62.8克/分。废气含二氧化硫10.9%,含固体仅为10%。同时进行了工业试.验。也获得了类似的结果。

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