[发明专利]通过加压氨浸从钼精矿中提取钼酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种钼精矿中有价金属的提取方法。

背景技术

钼是一种稀有、珍贵的高熔点金属，是生产合金钢、不锈钢、耐热钢和合金铸铁等产品 的重要合金化元素，也是重要的战略性物资。钼及其合金具有良好的导热性、导电性、耐磨 性、耐高温性、耐腐蚀性和化学稳定性，同时具有低热膨胀系数、低蒸气压等特点。钼不仅 大量用于冶金领域，而且在航空航天、机械制造、能源、化工催化剂、电光源、电子计算机、 生物医学、润滑剂、抑烟剂、食品、涂料和化肥等技术领域也得到广泛应用。

我国的钼资源十分丰富，其储量约占世界钼总储量的25％，仅次于美国，居世界第二位。 我国钼资源以原生辉钼矿为主，普遍伴生有铜、硫、铼，有的辉钼矿还伴生有铁、钨等，这 些伴生组分均具有回收价值。

目前，我国大多数的钼加工厂采用选矿得到的辉钼精矿(可简称“钼精矿”)作为加工原 料，通过传统的焙烧-氨浸方法生产钼酸铵，钼精矿焙烧过程中产生大量含低浓度二氧化硫烟 气，烟气中排出的SO₂约4万t/a，严重污染大气环境。钼精矿中伴生的稀有元素铼大部分进 入到烟气中，用淋洗的方法虽可回收部分铼，但回收率较低。随着钼工业的发展，高品位和 容易处理的钼精矿石会越来越少，而低品位和复杂矿的比例会逐渐增加，然而传统工艺也不 适合处理低品位矿及复杂辉钼矿，因此传统工艺面临的压力愈来愈大。针对传统焙烧-氨浸工 艺中存在的种种问题，辉钼矿全湿法分解研究在近年开始倍受重视。从上世纪70年代至今， 本技术领域相继发展了氧压煮法(POX)、硝酸分解法、次氯酸钠法、电氧化法和生物浸出法 等。

1962年，Sada，Usataya.E.S等就开始研究POX，以从钼精矿中生产工业氧化钼。Climax 钼公司和Kennecott Utah铜公司等也采用POX法处理钼精矿和含铜钼精矿。

在国内，株洲硬质合金厂和长沙矿冶研究院等对酸氧压分解辉钼矿做过比较系统的研究， 在200℃、2.4MPa～2.6MPa条件下，Mo的转化率可达到98％以上。另外，张邦胜等也对酸 性条件下的氧压分解进行了实验，在温度160℃、氧分压0.35MPa的条件下，Mo的转化率达 到99％。然而，酸氧压分解辉钼矿由于对反应釜材质要求较高，所以大部分工艺都使用价格 昂贵的钛反应釜，而且初期反应进行剧烈，难以精确控制反应条件；辉钼矿分解后钼进入两 相，造成钼的分散，亦不利于钼的高效回收。

上世纪80年代，牟德渊等人在1m³高压釜中进行了碱氧压煮试验，反应时间6h，钼、 铼的浸出率都大于96％。核工业北京化工冶金研究所的程光荣等在160℃、1.6MPa、液固比 为10∶1的条件下，用氢氧化钠浸出含钼约45％左右的辉钼矿，钼的回收率为95.54％。中南 大学唐忠阳等用此法对低钼高铜的铜辉钼矿进行浸出，钼回收率也达到了95.6％。较酸氧压 煮而言，碱氧压煮对设备材质要求不高，并且反应较为缓和，容易实现工业化，但仍存在一 些不足，例如反应时间较长，反应要消耗大量的氢氧化钠，产品为钼酸钠而不利于工业应用， 同时反应会产生大量难以处理的硫酸钠。

硝酸氧化分解辉钼矿的研究较早，由于在常压下反应，反应需要在较高浓度的硝酸中进 行，耗酸量大，成本较高，而且大量浓硝酸的使用对环境构成了威胁，这制约了硝酸氧化法 的进一步发展和应用。

H.B.舍夫斯基等利用次氯酸纳(NaClO)进行地下辉钼矿的浸出。当矿石为10mm～60mm 左右时，用7g/L～9g/L的NaClO浸出55d，浸出率可达到37％～59％。用小于10mm的矿堆 浸，喷淋NaClO溶液，经过150d，钼的浸出率可达95％。浸出液含钼在0.5g/L以上，可用 离子交换法回收。邹平等对含钼0.03％～0.07％的辉钼矿石进行次氯酸钠堆浸，将矿石破碎至 8mm左右后在pH值3～12的室温下喷淋49d，钼回收率达65％。NaClO浸出法的优点是反 应温度低，选择性强，但原料次氯酸钠消耗量大造成生产成本过高。该法常用于低品位中矿、 尾矿的浸出，其改进工艺氯碱法虽可适当降低药剂成本，但存在氯源供给限制及氯污染问题。

电氧化法处理辉钼矿是由次氯酸钠法改进而来，即在电解槽中集NaClO的生成和辉钼矿 的氧化为一体。中南大学符剑刚等对电氧化法进行了一些研究，该方法适宜处理低品位辉钼 矿，主要问题是电耗高、浸出速率慢，钼的浸出率低。