CN106435178B - 一种常压碱分解钼的氧化矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种常压碱分解钼的氧化矿的方法。将钼酸钙与水、氢氧化钠、碳酸钠、含季铵盐的有机相加入带搅拌的常压反应器中。氢氧化钠与碳酸钠摩尔量之和与钼酸钙摩尔量比为0.1:1~8:1；氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为0:1~1:0；季铵盐与钼酸钙摩尔比为0.1：1~5:1；有机相组成为季铵盐+调节剂+稀释剂；反应液固比L/S=0.5:1~20:1；通过静置或离心分相得到负钼有机相和矿浆，负钼有机相采用氨和铵盐反萃，得到钼酸铵溶液，矿浆过滤后，滤渣抛去，溶液返回回用。本发明操作温度低，常压下即可进行，易于操作，浸出液能够回用，减少了废水的排放，钼的提取率高，滤渣中钼量在0.2~0.5%（以Mo计）。
Description
技术领域
本发明涉及一种常压碱分解钼的氧化矿的方法， 属于钼的湿法冶金领域。
背景技术
钼是一种重要的战略金属资源。工业上从多种钼原料中提取钼，这些物料包括钼的硫化物和钼的氧化矿，其中钼的氧化矿主要包括钼酸钙和氧化钼。
由于钼的氧化矿中多含有钙，部分或全部的钼以钼酸钙形式存在。工业上多采用氢氧化钠或者苏打高压浸出法分解钼酸钙，获得含磷砷硅等有害元素的碱性粗钼酸钠溶液。将钼酸钙与苏打混合在750~850 ℃焙烧1~3小时，再采用水浸也能够分解钼酸钙，同样得到含杂质的钼酸钠溶液。硫酸在加热的条件下能够有效的分解钼酸钙，得到酸性钼溶液，同时大量铁、铝、钙等酸性可溶的杂质进入溶液中。上述方法并未克服钼酸钙碱分解需要加温、加压才能够彻底进行的问题，同时无法在浸出的时候实现钼与磷、砷、硅、钠等杂质的分离，使得工艺流程长，成本高。
现有技术处理钼酸钙都包括：分解钼酸钙和从浸出液中除杂制备纯钼酸盐溶液两个步骤。其中碱分解钼酸钙多需要加温、加压才能够彻底进行，所以设备复杂、能耗高、成本高；得到浸出液中多含有磷、砷、硅等杂质，又需要后续净化，使得整个工艺流程长，加大了成本，不利于生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有钼酸钙等氧化矿碱分解需要加温、加压，且浸出过程无法实现钼与磷、砷、硅、钠等杂质分离，提供一种工艺流程短、低成本、水相可循环使用的常压碱分解钼酸钙的方法。该方法实现了常温、常压分解钼氧化矿，分解同时实现钼与磷、砷、硅、钠等杂质的分离，且水相可循环使用，减小了能量和化学试剂消耗，环保且降低了生产成本， 有利于工业化生产。
具体步骤为：
（1）配料：将钼的氧化矿、水、NaOH、Na2CO3和含季铵盐的有机相一道加入带搅拌的常压反应器，其中，氢氧化钠与碳酸钠摩尔量之和与钼的氧化矿摩尔量比为0.1:1~8:1；氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为0:1~1:0；季铵盐与钼的氧化矿摩尔比为0.1：1:~5:1；有机相组成为季铵盐+调节剂+稀释剂；季铵盐、调节剂和稀释剂的体积比为：5~65:0~40:5~55；反应液固比L/S=0.5:1~20:1。
（2）反应：将步骤（1）配好的料在5~80℃搅拌12~90分钟；此过程钼的氧化矿被分解，钼进入有机相中，同时浸出剂碳酸钠得到再生，然后静置或离心分相5~30分钟；反应完成后，得到负钼有机相和矿浆，放出负钼有机相，过滤得到滤渣和滤液，滤液返回步骤（1）配料；
反应按照以下过程进行：
CaMoO4+Na2CO3=CaCO3+Na2MoO4
CaMoO4+2NaOH=Ca(OH)2+Na2MoO4
MoO3+2NaOH=Na2MoO4+H2O
(R4N)HCO3(O)+NaOH=(R4N)2CO3(O)+H2O
Na2MoO4+(R4N)2CO3(O)=Na2CO3+(R4N)2MoO4(O)
其中：R为 三辛基甲基等 。
（3）反萃钼：将步骤（2）得到的负钼有机相与浓度为 0.8 ～ 2.6mol/L的碳酸氢铵和浓度为 0.2 ～ 2.0mol/L碳酸铵中的一种或两种一起加入反萃槽进行1~3级逆流反萃取，反萃后的负载有机相（O）和萃余液（A）的比例为O:A=1~1.5:1；进行搅拌反应，得到钼酸铵溶液和贫有机相，钼酸铵送至钼产品制备工序，贫有机相返回步骤（1）配料；
过程反应按照以下过程进行：
(R4N)2MoO4(O)+NH4HCO3=(R4N)HCO3(O)+(NH4)2MoO4
其中：R为 三辛基甲基等。
所述钼的氧化矿为钼酸钙或氧化钼。
所述季铵盐为碳酸氢型、碳酸型、氢氧型和硫酸根型。
所述调节剂为醇类和磷酸酯类中的一种，如仲辛醇、磷酸三丁酯。
所述稀释剂磺化煤油、煤油、甲苯和260#溶剂油中的一种。
本发明在分解时，体系中含季铵盐的有机相的存在，极大的促进了碱分解钼酸钙的趋势，能够在常压条件下高效的分解钼酸钙，同时季铵盐选择性的与钼酸根结合形成萃合物进入有机相中得到负钼有机相，而磷、砷、硅、钠等成分则几乎完全留在水相中，一步实现了钼酸钙的常压分解和钼与杂质的分离。
附图说明
图 1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
原料：工业废水产出的钼酸钙料，其中Mo、Ca、P、Si、As质量百分比含量分别为38.5、20.2、0.16、3.55、0.05%。
配料：浸出加入固体NaOH，Na2CO3，有机相中成份的体积比为： 60% 甲基三辛基碳酸氢铵 + 25% 仲辛醇 +15% 磺化煤油；按照质量比配料，钼酸钙料：NaOH：Na2CO3：水：有机相=100：8：72：400：550。
操作：配料后物料在45℃搅拌90分钟；然后静置20分钟，放出负钼有机相，过滤得到滤渣和滤液，滤液返回配料；负钼有机相用 2.5mol/L NH4HCO3 + 1.0mol/L(NH4)2CO3 混合铵溶液进行2级逆流反萃取， 反萃O:A为 1.1:1，得到钼酸铵溶液和空有机相，空有机相返回配料；滤渣烘干后称重，分析渣中钼含量，计算钼的浸出率。
上述操作的结果表明， 浸出渣Mo质量百分比含量为0.42%，Mo 的浸出率为99.41%；反萃液为纯度较高的钼酸铵溶液， 其中 Mo 、P、As、Si浓度分别为 63.01、0.008、0.001、0.030g/L。
实施例2：
原料：钼酸钙料，其中Mo、Ca、P、Si、As质量百分比含量分别为38.5、20.2、0.16、3.55、0.05%。
配料：浸出加入固体NaOH，Na2CO3，有机相中成份的体积比为为 55% 甲基三壬基碳酸氢铵 +25% 仲辛醇 +20% 磺化煤油 ，钼按照质量比配料：钼酸钙料：NaOH：Na2CO3：水：有机相=100：10：65：500：600。
操作：配料后物料在55℃搅拌60分钟；然后静置30分钟，放出负钼有机相，过滤得到滤渣和滤液，滤液返回配料；负钼有机相用 2.0mol/L NH4HCO3 -1.0mol/L(NH4)2CO3 混合铵溶液进行1级反萃取， 反萃O/A为 1/1，得到钼酸铵溶液和空有机相，空有机相返回配料；滤渣烘干后称重，分析渣中钼含量，计算钼的浸出率。
上述操作得到的结果表明， 浸出渣Mo质量百分比含量为0.38%，Mo 的浸出率为99.48%；反萃液为纯度较高的钼酸铵溶液， 其中 Mo 、P、As、Si浓度分别为 61.01、0.007、0.001、0.025g/L。
实施例3：
原料：钼酸钙料，其中Mo、Ca、P、Si、As质量百分比含量分别为38.5、20.2、0.16、3.55、0.05%。
配料：浸出加入固体NaOH，实施2的滤液，有机相中成份的体积比为 55% 甲基三壬基碳酸氢铵 +25% 仲辛醇 +20% 磺化煤油 ，钼按照质量比配料：钼酸钙料：NaOH：实施例2的滤液：有机相=100：10：500：600。
操作：配料后物料在55℃搅拌60分钟；然后静置30分钟，放出负钼有机相，过滤得到滤渣和滤液，滤液返回配料；负钼有机相用 2.0mol/L NH4HCO3 -1.0mol/L(NH4)2 CO3 混合铵溶液进行1级反萃取， 反萃O/A为 1/1，得到钼酸铵溶液和空有机相，空有机相返回配料；滤渣烘干后称重，分析渣中钼含量，计算钼的浸出率。
上述操作得到的结果表明， 浸出渣Mo质量百分比含量为0.41%，Mo 的浸出率为99.41%；反萃液为纯度较高的钼酸铵溶液， 其中 Mo 、P、As、Si浓度分别为 60.45、0.008、0.001、0.032g/L。
实施例4：
原料：钼焙砂氨浸渣，其中Mo、Ca、P、Si、As质量百分比含量分别为15.33、16.2、0.04、2.68、0.02%。
配料：浸出使用NaOH，Na2CO3，有机相中成份的体积比为 50% 甲基三壬基碳酸氢铵+25% 仲辛醇 +25% 磺化煤油，按照质量比配料：氨浸渣：NaOH：Na2CO3：水：有机相=100：10：55：300：350。
操作：配料后物料在45℃搅拌60分钟；然后静置20分钟，放出负钼有机相，过滤得到滤渣和滤液，滤液返回配料；负钼有机相用 2.5mol/L NH4HCO3 和1.0mol/L(NH4)2CO3 混合铵溶液采用2级逆流反萃取，反萃O/A为 1.5/1，得到钼酸铵溶液和空有机相，空有机相返回配料；滤渣烘干后称重，分析渣中钼含量，计算钼的浸出率。
上述浸出——反萃操作达到稳定后，浸出渣Mo质量百分比含量为0.81%，Mo 的浸出率为96.44%；反萃液为纯度较高的钼酸铵溶液， 其中 Mo 、P、As、Si浓度分别为 61.44、0.003、0.001、0.065g/L。
Claims (1)
1.一种常压碱分解钼的氧化矿的方法，其特征在于具体步骤为：
（1）配料：将钼的氧化矿、水、NaOH、Na2CO3和含季铵盐的有机相一道加入带搅拌的常压反应器，其中，氢氧化钠与碳酸钠摩尔量之和与钼的氧化矿摩尔量比为0.1:1~8:1；氢氧化钠与碳酸钠摩尔比为0:1~1:0；季铵盐与钼的氧化矿摩尔比为0.1：1:~5:1；有机相组成为季铵盐+调节剂+稀释剂；季铵盐、调节剂和稀释剂的体积比为：5~65:0~40:5~55；反应液固比L/S=0.5:1~20:1；
（2）反应：将步骤（1）配好的料在5~80℃搅拌12~90分钟；此过程钼的氧化矿被分解，钼进入有机相中，同时浸出剂碳酸钠得到再生，然后静置或离心分相5~30分钟；反应完成后，得到负钼有机相和矿浆，放出负钼有机相，过滤得到滤渣和滤液，滤液返回步骤（1）配料；
（3）反萃钼：将步骤（2）得到的负钼有机相与浓度为 0.8 ～ 2.6mol/L的碳酸氢铵和浓度为 0.2 ～ 2.0mol/L碳酸铵中的一种或两种一起加入反萃槽进行1~3级逆流反萃取，反萃后的负载有机相和萃余液的比例为1~1.5:1；进行搅拌反应，得到钼酸铵溶液和贫有机相，钼酸铵送至钼产品制备工序，贫有机相返回步骤（1）配料；
所述钼的氧化矿为钼酸钙或氧化钼；
所述季铵盐为碳酸氢型、碳酸型、氢氧型和硫酸根型；
所述调节剂为醇类和磷酸酯类中的一种；
所述稀释剂磺化煤油、煤油、甲苯和260#溶剂油中的一种。
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