利用低品位鎳鉬礦生產高純多鉬酸銨技術的工業應用

1　單元過程技術

1.1　礦物分解

在仔細分析低品位鎳鉬礦化學成分及物相組成的基礎上，重點研究了鹼性試劑對礦物的分解效果，包括NaClO+NaOH直接分解；礦物經氧化焙燒後用NaOH分解；用Na2CO3焙燒後再用水浸出的礦物分解方法。中國有色網。上述幾個方法均取得了良好效果，並已用於工業實踐。中國有色網。用鹼性試劑來分解低品位鎳鉬礦物，突出優點在於，鉬有較高的浸出率，而鎳留於浸出殘渣，鉬鎳能徹底分離。

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。中國有色網。
　　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。中國有色網。
　　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。中國有色網。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。中國有色網。
　　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。中國有色網。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。中國有色網。
　　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。中國有色網。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。中國有色網。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。中國有色網。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。中國有色網。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。中國有色網。
　　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。中國有色網。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。中國有色網。初步淨化後的鉬酸銨溶液V2O5含量可降至0.3 g/L上下。中國有色網。為了獲得高純度鉬酸銨產品，必須進行鉬釩深度分離。

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。中國有色網。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.

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。中國有色網。母液中所含大量的NH4NO3未得到回收利用。中國有色網。不僅浪費了資源，而且造成了對環境的污染。中國有色網。中南大學稀冶所提供的專利技術［12］，為解決這一問題提供了一個可靠途徑。中國有色網。
　　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NH4NO3之濃水蒸發濃縮至比重 1.20~1.40 g/cm3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。

2　低品位多金屬鉬礦生產高純鉬酸銨全工藝流程的工業實踐

由中南大學稀冶所研發和推廣應用的高純鉬酸銨生產工藝流程示於圖1。中國有色網。工藝包括磨礦、礦物分解及液固分離、含鉬溶液預處理、離子交換、結晶除釩、淨化除P、As、Si、一次中和沉鉬、多鉬酸銨重溶、交換除釩（鎢）、二次沉鉬等步驟。中國有色網。
　　圖1高純鉬酸銨製備工藝流程圖
　　該工藝具有以下特點：
　　a. 各種低品位含鉬原料均可處理；
　　b. 工藝中由於離子交換技術的引入，同時篩選出優良樹脂具有高吸附容量，因而工藝的鉬富集倍數高，從而，不論何種原料，除礦物分解稍有差別外，均可統一於同一流程中進行，十分方便；
　　c. 該工藝在回收礦物中有價元素Mo、Ni的同時，還能有效地富集回收V。中國有色網。對於含Mo約6%，含Ni約　3%的礦物來說，Mo和Ni的回收率可分別達到90%和98%；
　　d. 該工藝包含多個專利技術，尤其是鉬釩分離技術及鉬鎢分離技術的應用，確保了工藝的先進性及產品品質；
　　e. 採用該工藝各種原料均可製備國標一級鉬酸銨產品。中國有色網。表1為國內部分廠家採用該工藝生產的鉬酸銨與國標的結果對比。中國有色網。
　　目前，全國應用該所研發工藝技術處理鎳鉬礦和鉬鐵合金的工廠已達8家。