HJCET  >> Vol. 8 No. 5 (September 2018)

    碱性溶液中提取钼金属工艺探讨
    Study on Extraction of Molybdenum Metal in Alkaline Solution

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作者:  

董 鹏,秦念勇:中铝山东有限公司,山东 淄博

关键词:
碱性溶液提钼净化Alkaline Solution Extract Molybdenum Metal Refine

摘要:

本文简单介绍了在碱性溶液中提取钼金属的必要性,重点阐述了使用添加剂提取钼金属的工艺,其中反复利用了沉淀反应、吸附、浸出、洗涤、解析、结晶、液固分离等一系列的工艺,为轻重金属生产工艺有机结合的重要创新。

This paper briefly introduces the necessity of extracting molybdenum in alkaline solution and emphatically describes the technology of extracting molybdenum metal with additive. A series of processes such as precipitation reaction, adsorption, leaching, washing, analysis, crystallization and liquid-solid separation have been repeatedly used, which are important innovations in the organic combination of light and heavy metal production processes.

1. 引言

某厂生产流程中的杂质离子如碳酸根 CO 3 2 、草酸根 C 2 O 4 2 等不断循环富集,以上离子长期无效循环不仅造成能源浪费,而且给生产带来较大危害。同时流程中含有一定钼金属,该部分钼金属在生产流程中无效循环,造成了资源浪费 [1] [2] 。因此,急需研究一套新的工艺技术路线对流程中钼金属进行提取,并且生产出钼产品,增加企业效益。

通过流程净化,影响生产的草酸根、碳酸根等杂质得到大幅度降低,可以降低溶出过程的蒸汽消耗,减少沉降过程絮凝剂消耗、提高蒸发器的运行效率,同时提高了系统循环效率,降低各项能源消耗。

2. 试验过程

2.1. 试验原料

碱性溶液、沉淀剂、吸附剂、盐酸溶液(分析纯)、硫酸溶液(分析纯)、液碱溶液(30%)、蒸馏水。

2.2. 试验过程

本次试验共进行五组试验,编号依次为试验1#至5#。

2.2.1. 碱性溶液净化

取500 mL的碱性溶液(黑红色,粘稠)在电炉上进行搅拌加热,当原液温度达到 70 ℃ 时,加入50 g的沉淀剂,浆液保温搅拌反应2个小时,然后进行液固分离。分离后滤液为母液(酱红色,透亮);滤饼为粗钼渣,按照洗水:粗钼渣 = 2:1的比例,加入热水搅洗5分钟,然后液固分离,分离后滤液为洗液(浅红色),洗涤后滤渣为洗钼渣进行下一步处理。

2.2.2. 钼金属的富集

将洗钼渣加水化浆后,加入70 mL盐酸溶液浸出钼,搅拌反应10分钟后液固分离。分离后滤液为800 mL的低钼溶液(草绿色),低钼溶液再进行下一步富集;分离后滤饼为酸浸渣。

称取50 g的吸附剂,与低钼溶液进行一段吸附,20分钟后液固分离。分离后滤液中再加入20 g的吸附剂,滤液进行二段吸附,20分钟后液固分离。分离后滤液为尾液(可加工副产品);两段分离的滤饼为高钼渣,再通过加入液碱进行钼的浸出,液固分离后得到滤液为高钼溶液进入下一步处理;分离后滤饼为碱浸渣。

2.2.3. 制取钼酸

当高钼溶液通过富集达到一定浓度后,加入硫酸调整PH值至1.0沉钼酸,然后进行液固分离。分离后滤液为沉钼滤液,可循环进行酸沉以提高钼的回收率;分离后滤饼为钼酸,作为产品销售。

至此完成拜耳法流程提钼净化的试验过程,其中高钼溶液需多次循环,待钼浓度富集后,再进行沉取钼酸,以提高沉钼率的目的。

Table 1. Alkali solution composition

表1. 碱性溶液成分

Table 2. Solution composition after extraction

表2. 提取后溶液成分

3. 试验结果及分析

3.1. 碱性溶液净化

加入沉淀剂反应后,最终得到提取后溶液,粗钼渣,碱性溶液成分和提取后溶液成分分别如表1表2所列。

通过上述数据可知,在碱性溶液中提取钼金属的提取率可以达到73.8%,达到了提取的目的,同时碳酸根 CO 3 2 -、草酸根 C 2 O 4 2 也在降低,起到了净化流程的目的。

3.2. 钼金属富集

对粗钼渣酸浸出后进行液固分离,得到酸浸渣(烘干后主要为纸屑,Mo含量 < 0.01%)和低浓度钼溶液。在低浓度钼溶液中加入吸附剂吸附,然后加入液碱浸出,最终得到尾液与高浓度钼溶液,高浓度钼溶液经过蒸发进一步提高钼金属浓度。

3.3. 制取钼酸

蒸发后钼金属溶液加入硫酸,通过调节ph值在1.0,搅拌降低温度至常温,缓慢搅拌产生结晶,沉取钼酸,并在电炉上进行烘干,最终得到的钼酸测定钼含量为52%。

4. 结论

1) 本次试验完成碱性溶液中提取钼金属的工艺路线,具备了开发新产品的技术,并掌握了相应的物料消耗,同时通过钼金属的提取净化了生产流程。

2) 实验室试验可以验证该项目的可行性,但其经济性因没有形成闭路循环,在生产中的物料消耗量无法准确评定。

3) 本次试验没有改变碱性溶液的物料性质,也没有造成明显的有用成分的损失,不影响含钼溶液在生产中的正常使用。

4) 该工艺路线能够制取含钼金属50%以上的物料,既可以作为粗钼矿进行销售,也可以进一步提纯,提高钼金属的附加值。

文章引用:
董鹏, 秦念勇. 碱性溶液中提取钼金属工艺探讨[J]. 化学工程与技术, 2018, 8(5): 333-335. https://doi.org/10.12677/HJCET.2018.85043

参考文献

[1] 傅崇说. 有色冶金原理[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2005.
[2] 杨重愚. 轻金属冶金学[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2007.