传统的化学法
为制取纯钥化合物,广泛采用传统化学法,其原则流程见下图:
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A 焙砂的氨浸
a 主要反应
焙砂中除含Mo03外,还含钙、铁、铜、铅、锌等的钼酸盐及钙、铜的硫酸盐, MOS2 、MoO2、Si02、Fe203等。在氨浸时,Mo03生成(NH4)2Mo04进人溶液:
Mo03+2NH40H====(NH4)2 Mo04+H20
铜、锌、镍的钼酸盐和硫酸盐也部分被浸出:
MMo04+4NH40H====[M(NH3)4〕Mo04+4H20
MS04+6NH4OH====〔M(NH3)4〕(OH)2+(NH4)2S04+4H20
钼酸亚铁、钼酸铁与NH40H反应时生成覆盖膜Fe(OH)2或Fe(OH)3,故反应缓慢。二价铁部分以铁氨络合物进人溶液:
FeMo04+2NH4 OH====(NH4)2Mo04+Fe(OH)2
Fe(OH)2+4NH4OH====[Fe(NH3)4〕(OH)2+4H20
CaSO4与浸出液中的Mo042-反应生成CaMo04沉淀:
CaS04十Mo042-====CaMo04+SO42- [next]
CaMo04不与NH40H反应,但CO32-存在时,能发生以下反应:
CaMo04+(NH4)2C03 ====CaC03+(NH4)2 Mo04
CO32-的存在还有利于使Fe(OH)2变成FeC03,防止其形成薄膜覆盖未反应的颗粒。焙砂中的MoS2,Mo02不溶于氨水,进人浸出残渣。
b 工业实践
(1)传统的浸取工艺 浸取过程在钢制搅拌槽中进行,其技术参数为:室温约50℃,固液比1:(3-4),搅拌速率为80~500r/min,氨用量为理论量的1.2~1.4倍,起始氨浓度为8%~10%,控制pH=8~10,钼浸出率为80%~90%;浸出渣含钼10%~25%,渣率25%左右,浸出液密度1.18~1.20g/cm3,含Mo03140~190g/L。某厂三段浸取作业的条件见下表。
三段氨浸取的条件 | |||||
段 号 | 料:水(或稀溶液):氨水 | 溶液密度/(g·cm-3) | pH | 温度/℃ | 搅拌时间/min |
一段浸取 | 1:0.7~0.8:1.2~1.4 | 1.18~1.20 | 8.5~9.0 | 室温 | 30~40 |
二段浸取 | 1:1.5~1.7:0.17~0.2 | ≥1.05 | 8.5~9.0 | 70~75 | 30~40 |
三段浸取 | 1:1.5~1.7:0.5 | 1.05 | 8.5~9.0 | 75~80 | 20~30 |
当前对传统工艺的改进主要有:
1)加(NH4) 2 C03使CaMo04浸出。处理流态化焙烧产出的钼焙砂时,加人(NH4) 2 CO3,钼浸出率由83%~85%增至93%~96%。
2)浸出时加入(NH4)2S,使被浸出的Cu2+等重金属离子呈硫化物沉淀,省去加S2-净化工序。曾在工业规模下浸出时,加入理论量300%的(NH4)2S,控制温度为
(2)酸预处理-氨浸工艺 将中和法生产多钼酸铵的母液(含NH4Cl或NH4NO3)补加盐酸后预处理焙砂,NH4Cl(或NH4NO3)的起始浓度为
MeMoO4+2HCl ==== MeCl2+H2MoO4
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt"> H2MoO4进一步与NH4+形成难溶化合物,留在渣中,渣再氨浸回收钼。所得氨浸液不必净化,直接酸沉可得纯度比传统工艺更高的产品,其中钾含量可降至(3~5)×10-3%,比传统工艺低2~3个数量级。传统工艺与该工艺对比见下表。
传统氨浸工艺与酸预处理-氨浸工艺对比(焙砂含钼45.11%) | |||||
工艺名称 | 特点 | 各工序的损耗/% | 由焙砂至钼酸铵的直接回收率/% | ||
预处理 | 氨浸 | 净化 | |||
传统工艺 | 氨浸后再净化除杂 |
| 渣率25~30,渣含钼11~15,渣中钼损失3~15 | 0.5左右 | 85左右 |
酸预处理-氨浸工艺 | 酸预处理破坏难溶的钼酸盐并除杂后再氨浸 | 0.6~1 | 渣率22~25,渣含钼2.5~3,渣中钼损失1.5~3 |
| 95~96 |