鉬鎳礦
1 單元過程技術
1.1 礦物分解
專利之一:一種分解鉬釩多金屬冶金物料的方法,包括鈣化氧化焙燒,低溫硫酸化焙燒和水浸3個步驟,可以用來處理含碳鎳鉬礦及由含硫鎳鉬礦冶煉得到的高雜質鉬鐵合金。本方法可防止SO2氣體的產生,從而減輕對環境的污染,在處理含鉬、鎳物料時,鉬鎳同時進入水浸液。
專利之二:高雜質鉬鐵合金碳酸鈉機械活化氧化焙燒工藝,鉬鐵合金粉料與碳酸鈉混合物在氧化焙燒之前,先進行機械活化,以增大反應物之間的接觸面積,降低鉬酸鈉生成反應活化能,從而達到了降低碳酸鈉用量和焙燒溫度的目的。按合金中Mo、P、As、Si、V生成相應鈉鹽反應理論計量的0.7~0.8倍加入碳酸鈉,經機械活化後,在空氣中於550~650℃焙燒1~2 h,焙砂進行水浸,鉬的浸出率能達到96%以上。
1.2 鉬的富集及轉型
低品位鉬礦物分解液的突出特點是鉬濃度不高,而雜質含量相應偏高,為了有效回收其中的鉬,必須先富集鉬,最好能同時實現鉬與大部分雜質分離。
我們在生產實踐中採用從酸性介質中吸附鉬工藝,鹼性浸出液調整pH值至3~4,採用大孔弱鹼性樹脂,鉬以同多酸根離子和雜質酸根離子被吸附,最大優點是樹 脂吸附鉬的容量高,經篩選出的性能最佳的國產樹脂,吸附鉬的容量可達到140 mg/mL以上,且吸附性能穩定,鉬的解析容易,用氨水作解析劑,能獲得高濃度的鉬酸銨溶液。
此法不足之處在於P、As、Si和Mo一同被吸附後進入反萃液,必須單設淨化工序。銅鋁鉛CNMN.COM.CN鋅錫鎳,中國有色網,小金屬,廢舊金屬。解析過程中,放熱反應使樹脂層局部溫度升高,對樹脂有潛在危險,且解析液pH值較低,有晶體析出而造成阻塞。
我們在生產實踐中通過調整解析劑濃度,解析過程不同時段採用不同解析劑流速很好地解決了這一難題。
1.3 淨化除雜
前已述及,在鉬的離子交換過程中,P、As、Si等雜質以鉬的雜多酸根形式被樹脂吸附,解析時,與鉬一併進入解析液中,且有相當高的濃度,必須單設淨化工序,才能保證鉬產品的品質。我們成功地把淨化鎢酸鹽溶液的銨鎂鹽法引入從鉬酸銨溶液中除去P、As、Si,收到了理想的除雜效果。
技術的關鍵之處在於溶液的pH值預調,試劑銨鎂鹽的用量及加入速度,溶液終點pH值的控制等。多年來的生產實踐證明,該技術完全可以滿足從高雜質鉬酸銨溶液中制取高純度鉬酸銨的要求。
1.4 鉬釩分離
釩與鉬的性質較為相近,在各種類型低品位鉬礦物和鉬系廢催化劑中,都含有一定量的釩。在鉬礦物的堿法分解及離子交換富集鉬的過程中,釩總是與鉬結伴而行。釩是鉬產品的有害雜質,含少量釩的多鉬酸銨,外觀是淺黃色,肉眼就可識別,而釩本身又是必須回收利用的有價金屬。因此,鉬生產工藝中做好鉬釩分離並有效回收釩是非常重要的。
在有銨鹽存在的條件下,釩能以偏釩酸銨形式從pH 7.0~9.0的鉬酸鹽溶液中結晶析出與鉬分離。離子交換法富集鉬工藝,為釩的初步分離創造了必備條件,解析得到的鉬酸銨溶液,無需特殊處理,靜置一段時間,釩可以偏釩酸銨形式結晶析出,達到鉬釩初步分離,且可從沉澱物集中回收釩。初步淨化後的鉬酸銨溶液V2O5含量可降至0.3 g/L上下。為了獲得高純度鉬酸銨產品,必須進行鉬釩深度分離。
相繼研發的專利技術,很好地解決了這一技術難題並成功地用於工業實踐採用離子交換法從pH 6.0~8.0的鉬酸銨溶液中選擇性吸附釩,吸附過程接觸時間20~80 min,處理V2O5含量0.05~1.2 g/L的鉬酸銨溶液,一般控制流出液V2O5含量約0.02 g/L為吸附終點,可以滿足制取高純度鉬酸銨產品的要求。其V2O5/Mo品質比可達0.001%以下。負載樹脂解析後,可直接用於下輪吸附,解析所得鉬、釩混合溶液返回至離子交換前之料液調製工藝。此技術釩可深度分離,有價金屬釩可集中回收,而鉬基本無工藝損失。
1.5 深度除鎢
從高濃度鉬酸鹽中除去微量鎢是一項技術難題,雖受到廣泛關注,多年來卻鮮有成熟技術用於工業實踐。隨著鉬產品中對鎢含量的要求愈來愈嚴,生產廠家迫切要求擁有這方面的技術,從事這方面的科技工作者愈來愈多,也取得了一定效果。
選用對同多鎢酸根離子具有較大親和勢的離子交換樹脂從含高鉬低鎢的鉬酸銨溶液中選擇性吸附鎢,取得了良好的除鎢效果。該技術的關鍵是:待處理溶液的預處理,使鎢生成易被吸附的同多鎢酸根離子,而鉬基本上仍以單鉬酸根形式存在,為鉬鎢分離創立必備條件;選用合適的離子交換樹脂,及合理的離子交換工藝參數。鉬含量50~250 g/L,鎢鉬比5×10-4~2×10-2的鉬酸銨溶液,用無機酸調整pH值為7.0~8.5,並存放一段時間之後,按接觸時間1~1.5 h的流速,通過除鎢陰離子交換樹脂床,可有效地從高濃鉬酸銨溶液中除去微量鎢。負載樹脂用鹼性溶液解析甚為便利,所得鉬鎢混合液另行回收,樹脂用HCl再生後,反復使用。
1.6 酸沉母液處理
目前,鉬酸銨生產中產生的大量酸沉母液,都是經離子交換回收鉬後,直接做廢水排放。母液中所含大量的NH4NO3未得到回收利用。不僅浪費了資源,而且造成了對環境的污染。這項專利技術為解決這一問題提供了一個可靠途徑。
具體作法是:酸沉母液調整pH至7.0左右,用離子交換法回收鉬後,藉電滲析進行淡化與濃縮,淡水回用,含NH4NO3之濃水蒸發濃縮至比重 1.20~1.40 g/cm3後,加入石膏粉,料漿經120~200 ℃離心噴霧乾燥,生產農用化肥,從製備的化肥樣品可知不僅含氮高,還含有少量鉬,可作為含微量元素複合化肥的原料。