[发明专利]钼酸铵、氧化钼生产中的焙烧新工艺

说明书

技术领域

本发明属于钼冶金工艺技术领域，主要涉及的是一种钼酸铵、氧化钼生产中的焙烧新工艺。适用一切含钼原料的焙烧。

背景技术

传统的湿法钼冶金工艺是以低品位钼精粉或镍钼矿为原料，经过粉碎、焙烧脱硫，把原料中的钼元素转化为三氧化钼再掺碱焙烧，经过水浸得到钼酸钠的水溶液，再经离子交换进行富集。由于采取的是两步焙烧法，即粉碎后的含钼原料先经过长达数10个小时的焙烧脱硫得到三氧化钼，因为三氧化钼是酸性氧化物，容易与碱反应，所以采用脱硫方法得到三氧化钼需再加碱后二次入炉焙烧，使三氧化钼与碱反应生成能溶于水的钼酸钠。这种工艺存在的主要问题是：焙烧脱硫工段耗时较长，使能耗加大，生产周期长，效率低，污染严重，生产加工的成本升高，钼的回收率较低。在第一步焙烧脱硫时会释放出大量的二氧化硫气体，其化学反应为：M₀S₂+3.5O₂＝M0O₃+2SO₂↑，其中MoS₂为含钼原料的主要成份，SO₂为生成的二氧化硫气体。从化学反应方程式可以计算出：以一个小型工厂每天加工这种原料8T为例，原料含硫平均为20％计，每年在大气中释放的二氧化硫气体在800～1152吨，污染非常严重。为了解决此类污染问题，也有文献报道采取直接加碱一步焙烧的方法，但由于碱的用量太大使加工成本居高难下。例如：《钼冶金》第51页所报道的用碱比例为：含钼原料∶碱＝1.0∶1.1。《钨钼冶金》第175页中所报道的用碱比例为：钼精矿∶苏打∶三氧化铁＝1.0∶0.75∶0.98，其中苏打和三氧化铁的总重量为1.73，即：含钼原料∶(苏打+附料)＝1.0∶1.73。在焙烧过程中，温度一般控制在700℃-800℃以上才能发生反应，较高温度的焙烧会造成钼元素的升华排放到大气中，使钼的回收率平均排徊在78％～85％之间。

发明内容

本发明的目的是提出一种钼酸铵、氧化钼生产中的焙烧新工艺。采取一步焙烧法，不仅有效解决了大气污染问题，而且缩短了生产周期、降低了生产成本和能耗，提高了钼的回收率。

本发明完成上述任务采取的技术方案是：采取一步焙烧法，在含钼原料中加入碱和复合催化剂直接焙烧后即可进入水浸，含钼原料∶碱∶复合催化剂＝1.0∶≤0.38∶≤0.05。

所述的复合催化剂主要为五氧化二矾、硝酸铅、石英及氧化铁，各组分的质量百分比为：五氧化二矾3-8％、硝酸铅20-30％、石英8-15％及氧化铁50-65％。

本发明添加的复合催化剂能起到在不同的温度阶段促进加快化学反应的作用。五氧化二矾的加入能使SO₂↑中的4价硫变为6价硫而成为固体的硫酸盐。其它组份还能起到降低反应温度缩短反应时间的作用，使参加反应物能在不到400oC都能进行反应，当温度达到650oC时已接近反应终点。并且能使碱性物质的用量，由原来的含钼原料∶碱＝1.0∶1.1减少到含钼原料∶碱＝1.0∶0.4。并且省去了漫长的脱硫工段，只将含钼原料直接加碱和复合催化剂焙烧，即可浸出。反应时间由原来的两步焙烧的数10个小时缩短到1.5小时，反应温度保持在650oC。经济效益十分显著。

本发明化学反应方程式：MoS2+3Na2CO3+4.5O2＝Na2MoO4+2NaSO4+3CO2

从上述方程式可以看出，由于复合型催化剂的加入，硫元素遇碱生成固体无毒的硫酸盐。避免了有害气体——二氧化硫的产生，减少了对大气的污染。省去了焙烧脱硫步骤，使整个焙烧时间降到1.5小时。由于反应温度65℃时已接近反应终点，因此杜绝了钼的升华现象，提高了回收率，能将原来排徊在公认的平均回收率83％左右提高到98％左右。以加工1吨5个品位的镍钼矿为例提高收率15％，节约钼的价值将是3000元(以07年钼价为参考)。由于缩短了焙烧时间，燃煤量也大为减少。

本发明最终经离子交换排出的水为酸性水，可与城市排出以洗涤剂为主的碱性污水进行中和而达到排放标准。

具体实施方式

本发明以实施例的方式加以详细说明，但本发明不局限以下实施例。

实施例

本实施例采取一步焙烧法。在焙烧炉内，在含钼原料中加入碱和复合催化剂直接焙烧整个焙烧时间≤1.5小时，反应温度为400℃-650℃，焙烧后得到的钼酸钠经过水浸得到钼酸钠的水溶液，再经离子交换进行富集。其中，含钼原料∶碱∶复合催化剂＝1.0∶≤0.38∶≤0.05。所述的复合催化剂为五氧化二矾、硝酸铅、石英及氧化铁，复合催化剂各组分的质量百分比为：五氧化二矾3-8％、硝酸铅20-30％、石英8-15％及氧化铁50-65％。