CN100464902C - 钼粉钾杂质的除去方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钼粉钾杂质的除去方法，它包括将钼酸铵一次氢气还原生成二氧化钼，然后对二氧化钼进行筛分，再进行二次氢气还原生成钼粉，对所述二次氢气还原生成的钼粉，进行水洗或酸洗，并经固液分离和烘干，再进行筛分即得成品钼粉。在固液分离和/或烘干后，对钼粉还可进行三次氢气还原。该工艺方法具有工艺简单，除杂效果显著，能有效地去除钼粉中的钾杂质。
Description
技术领域
本发明涉及金属钼的制备方法，尤其涉及去除钼粉中钾杂质的工艺方法。
背景技术
金属钼因其具有高熔点、高耐磨性、良好的导热导电性能及低膨胀系数等优异的物理和化学性能，在电子、电光源、冶金及金属加工行业等工业生产上有着广泛的应用。而钼粉又是制取各种钼制品的材料，大多使用条件下，对钼及钼粉在应用上要求其具有较高的纯度。
传统的钼粉制备工艺是以钼酸铵为原料，经一次低温氢气还原生成二氧化钼，筛分后进行二次高温氢还原，再经筛分、混合组批出成品钼粉。上述传统工艺方法生产出的钼粉质量，在很大程度上依赖于钼酸铵的原料质量，而钾恰是钼酸铵产品中含量最高的杂质元素，现有的钼粉生产工艺并不能有效去除钼粉中的钾杂质，其钾残留比例很高。
由于钾系低熔点碱金属元素，其熔点只有63℃，沸点774℃；钾能与氧气化合成氧化钾，很容易溶解于水里，在空气中极易吸潮生成具有很强腐蚀性的氢氧化钾，是最强的碱之一。因而，在钼的高温烧结(烧结温度在1900℃以上)过程中或作为电光源材料时，钾会以气态挥发出来，粘在高温加热元件或发热发光元件等器件上；或是吸潮后影响电器的绝缘性能，或以强碱形式腐蚀发热元件、耐火材料和保温材料，污染产品表面；即便钼作为合金或不锈钢等的添加剂，由于高钾含量的钼，会把钾带入合金或不锈钢等材料中，而钾在这些材料中往往是一种有害的或人们并不希望它存在的元素，直接影响着合金或不锈钢等的机械和物理性能。因此，市场上急需低钾钼粉。
发明内容
为了克服现有工艺方法所存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能有效地去除钼粉中钾杂质且工艺合理的钼粉钾杂质的除去方法。
为了解决上述技术问题，本发明钼粉钾杂质的除去方法，包括将钼酸铵一次氢气还原生成二氧化钼，然后对二氧化钼进行筛分，再对二氧化钼进行二次氢气还原生成钼粉，对所述二次氢气还原生成的钼粉，进行水洗或酸洗，并经固液分离和烘干，再进行筛分即得成品钼粉。
本发明的工艺方法巧妙地利用了钼在水或酸中不溶解、钼粉粒度细、比表面大；而钾又容易溶于水或酸的特点。在钼粉形成后，增加了一个水洗或酸洗工序，这样在水洗或酸洗过程中，钼粉中的钾杂质，以及其它易溶杂质就会溶解进入液相而分离出去，从而有效地去除了钼粉中的杂质成分，大大提高了钼的纯度，钼粉品质优良，使用性能更佳。另一方面，因为钾在钼酸铵中的活性很强，实践中一般认为，在还原时钾能够加速钼酸铵的裂变，从而提高还原效率和钼的实收率，本发明的除钾工艺方法显得十分合理，它是在氢气还原后再行除钾，这既充分利用了钾在钼酸铵氢气还原过程中的优势，又去除了成品钼粉中钾杂质，具有双重的技术效果。
本发明进一步的技术方案是，在固液分离和烘干后，对钼粉进行三次氢气还原。由于经过氢气还原和水洗酸洗后形成的钼粉中氧含量仍较高，经过第三次氢气还原工序后，能有效地去除了钼粉中的氧元素，进一步提高了钼粉的纯度。
所述水洗或酸洗中，钼粉与水或稀盐酸的洗涤重量比为1:2～5之间。所述酸洗洗涤液为浓度大于0，且小于等于10％的稀盐酸。采用水或稀盐酸作为洗涤剂，同时选用合适的洗涤重量比，不仅使得洗涤工序简单方便，而且具有理想的洗涤效率。
所述的水或酸洗的洗涤反应温度40～95℃，洗涤反应时间1～8小时。这样有利于提高除杂效率，稳定除杂效果，提高钼粉的纯度。
具体实施方式
实施例1
取钾含量为0.04％的钼酸铵1000Kg使用多管还原炉进行低温氢还原，反应温区400-650℃，钼酸铵推速3舟/0.5小时，每管氢气流量2.5立方/小时。还原后生成的二氧化钼进行筛分，通过175um孔径的筛网。随后使用四管还原炉进行二氧化钼的氢还原生产钼粉，反应温区800-980℃，二氧化钼推速1舟/0.5小时，每管氢气流量10.0立方/小时。钼粉分析钾含量仍达0.038％。
再取上述经二次氢还原的钼粉500kg，加到放有1500Kg纯水的带夹套的反应锅内，在搅拌条件下，加热到90℃，保持3小时，放出抽滤，用纯水洗涤二次后，放入烘箱于80℃烘干10小时，筛分，通过350um孔径的筛网。当然除烘干外，也可采用其它常见的固液分离方法，或者是固液分离方法再烘干等。
使用四管氢还原炉进行三次高温还原，反应温区800-1000℃，钼粉推速2舟/0.5小时，每管氢气流量8.0立方/小时。钼粉筛分通过60um孔径的筛网。混料设备为V型混料机，混料时间为2小时。此时再行钼粉取样分析，氧含量0.04％，钾含量0.0025％。
经过上述工艺过程，钼粉中的钾、氧大部分被除去，钼粉达到了较高的纯度，含杂大幅下降，从而大大提高的钼粉的产品性能和使用效果。
实施例2
在本实施例中，制备钼粉的工艺方法与上述实施例相同。在二次氢还原制得钼粉后，取经二次氢还原的钼粉500kg，加到放有1500Kg纯水和100Kg盐酸的带夹套的反应锅内，在搅拌条件下，加热到90℃，保持3小时，放出抽滤，用纯水洗涤四次后，水洗液PH≤4。放入烘箱于80℃烘干10小时，筛分，通过350um孔径的筛网。
使用四管氢还原炉三次高温还原，反应温区800-1000℃，钼粉推速2舟/0.5小时，每管氢气流量8立方/小时。钼粉筛分通过60um孔径的筛网。混料设备为V型混料机，混料时间为2小时。进行钼粉取样分析，氧含量0.04％，钾含量0.0022％。
上述举出了本发明的二个实施方式，但本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围。因此，在不违背本发明基本思想的情况下，只要采用了水洗或酸洗工序，都应认为是落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1、一种钼粉钾杂质的除去方法，包括将钼酸铵一次氢气还原生成二氧化钼，然后对二氧化钼进行筛分，再进行二次氢气还原生成钼粉，其特征在于：对所述二次氢气还原生成的钼粉，进行水洗或酸洗，并经固液分离和烘干，再进行筛分即得成品钼粉。
2、根据权利要求1所述的钼粉钾杂质的除去方法，其特征在于：在固液分离和烘干后，对钼粉进行三次氢气还原。
3、根据权利要求1所述的钼粉钾杂质的除去方法，其特征在于：所述水洗或酸洗中，钼粉与水或稀盐酸的洗涤重量比为1:2～5之间。
4、根据权利要求1所述的钼粉钾杂质的除去方法，其特征在于：所述酸洗洗涤液为浓度大于0，且小于等于10％的稀盐酸。
5、根据权利要求1、3或4所述的钼粉钾杂质的除去方法，其特征在于：所述的水洗或酸洗的洗涤反应温度40～95℃，洗涤反应时间1～10小时。
6、根据权利要求2所述的钼粉钾杂质的除去方法，其特征在于：所述的三次氢气还原的反应温区800～1000℃。
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