CN108622938B - 一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于分离化学技术领域，具体涉及一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，包括：(1)对含钼溶液进行搅拌，加入硫化铵，将溶液的颜色由蓝色调整至无色，静置后将上清液通过纸板式过滤器，滤液作为下一酸沉工序的原料；(2)利用锚式浆叶搅拌上一工序得到的滤液，加入工业浓硫酸，调整pH值到2.5～2.8，搅拌30min后过离子交换柱吸附，得到粗四钼酸铵；(3)将纯水加热至沸腾，加入粗四钼酸铵，调整pH值至6.5～7.0，趁热过滤，滤液入结晶釜，真空蒸发浓缩，待蒸发掉55％的水分后，过滤，母液返回步骤(2)再次进行酸沉，结晶体烘干，即得二钼酸铵；本发明提供方法，流程短，成本低，回收率高，不产生任何环境污染，远远优于其它二钼酸铵制备工艺。

Description

一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法
技术领域
本发明属于分离化学技术领域，具体涉及一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法。
背景技术
二钼酸铵，又名重钼酸铵，为白色粉末，通常用于制取催化剂，金属钼、颜料；或用作金属表面处理，缓释剂或微量元素肥料等。
传统的钼酸铵生产的原料为辉泪矿，生产工艺为，辉泪矿-焙烧-工业氧化钼-酸洗-氨浸-粗钼酸铵溶液-氯化镁除杂(高温除杂，一般温度在90℃以上)-硫化氨除杂-精钼酸铵溶液-硝酸酸沉-四钼酸铵-氨溶-蒸发结晶-二钼酸铵。上述方法生产钼酸铵是我国目前应用较广的方法，特点是设备简单，投资较小，处理量小，但是该方法存在以下缺点：(1)氨浸时工业氧化钼浸出率不高，渣中钼不易回收，导致回收率低，成本高；(2)除杂效果差，产品化学性能较难达到国标要求；(3)原料适应性差，只能使用品质较高的钼精矿为原料产品才能达到国标要求；(4)工作环境差，设备易腐蚀；(5)不易实行自动化控制；(6)环保排放(如废水、废气及废渣等)难以达到国家要求，生产过程中由于氨浸大量耗氨，酸沉大量耗硝酸，产生大量高浓度的氨氮化合物，造成废水排放氨氮严重超标，须花费很大代价解决氨氮废物的治理，这是传统工艺所带来的最大弊病。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，该方法具有流程短，成本低，回收率高的优点，并且在生产过程中不产生任何环境污染，远远优于其他的二钼酸铵的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，包括以下步骤：
(1)常温硫化工艺：
对含钼溶液进行搅拌，同时加入硫化铵，将溶液的颜色由蓝色调整至无色，静置24小时，然后将上清液通过纸板式过滤器，滤液作为下一酸沉工序的原料；
(2)酸沉工艺：
利用锚式浆叶搅拌上一工序得到的滤液，加入工业浓硫酸，将滤液的pH值调整到2.5～2.8，搅拌30min后过离子交换柱吸附，并对滤渣用纯水淋洗，得到粗四钼酸铵；
(3)重溶蒸发结晶工艺：
将纯水加热至沸腾，接着加入粗四钼酸铵，然后加入氨水调整pH值至6.5～7.0，趁热过滤，得到的滤液入结晶釜，真空蒸发浓缩，待蒸发掉55％的水分后，过滤，母液返回步骤(2)再次进行酸沉，结晶体进行烘干，即得二钼酸铵。
优选的，步骤(2)中，在加入工业浓硫酸的过程中，溶液的温度低于45℃。
优选的，步骤(2)中，所述的离子交换柱采用D314树脂，3级吸附、1级解析的四级串联吸附除杂；
酸沉母液的流速控制在1～2倍/小时吸附；
解析液采用3～7N的氨水，从上往下1倍/小时流速解析；
再生采用4～6％硫酸含量的溶液从上往下1倍/小时流速再生。
优选的，步骤(3)中，采用微波对结晶体进行烘干，使结晶体的含水率低于0.5％。
优选的，步骤(3)中，所述的真空蒸发浓缩工艺中，控制真空度为-0.05～-0.09Mpa，温度控制在75℃。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提供的从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，流程短，成本低，回收率高，并且在本发明提供的工艺中不产生任何环境污染，远远优于其它二钼酸铵制备工艺。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
本发明提供了一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，包括以下步骤：
(1)常温硫化工艺：
对含钼溶液进行搅拌，同时加入硫化铵，将溶液的颜色由蓝色调整至无色，静置24小时，然后将上清液通过纸板式过滤器，滤液作为下一酸沉工序的原料；
(2)酸沉工艺：
利用锚式浆叶搅拌上一工序得到的滤液，加入工业浓硫酸，将滤液的pH值调整到2.5～2.8，搅拌30min后过离子交换柱吸附，并对滤渣用纯水淋洗，得到粗四钼酸铵；
(3)重溶蒸发结晶工艺：
将纯水加热至沸腾，接着加入粗四钼酸铵，然后加入氨水调整pH值至6.5～7.0，趁热过滤，得到的滤液入结晶釜，真空蒸发浓缩，待蒸发掉55％的水分后，过滤，母液返回步骤(2)再次进行酸沉，结晶体进行烘干，即得二钼酸铵。
本发明中所述的含钼溶液是通过高压、高温下将含铼钼精矿完全氧化，有价元素钼、铼、硫溶解在液体中得到的含钼溶液。在该含钼溶液中，硫酸铵的含量在200g/L以上，钼金属含量在100g/L左右，其它金属含量在5g/L左右。
本发明中，将含钼溶液进行搅拌，根据含钼量的不同加入不同量的硫化铵，硫化铵的加入量为1.0％～1.7％之间，具体的可以根据溶液的颜色进行判断，将溶液的颜色由蓝色调整至无色即可。接着进行静置反应24h，再将上清液过直板式过滤器，将滤液作为下一步酸沉的原料。
利用锚式浆叶对上述滤液进行搅拌，然后用工业浓硫酸将滤液的pH值调整到2.5～2.8之间，控制加入工业浓硫酸的速度，使得溶液的温度低于45℃，搅拌30min后过离子交换柱吸附，并对滤渣用纯水淋洗，得到粗四钼酸铵。
利用工业浓硫酸处理滤液后得到的酸沉母液中含钼量在4～6g/L，再经过离子交换柱吸附，溶液中的钼含量降至0.03g/L。最后得到高纯度的硫酸铵溶液，硫酸铵含量在300g/L，经三效蒸发得到纯度大于99.9％的硫酸铵固体。蒸发得到的冷凝水可以直接回用。
最后将粗四钼酸铵溶解到沸腾的纯水中，加入氨水调整pH值至6.5～7.0，接着趁热过滤，并将滤液转入结晶釜中，真空蒸发浓缩，待蒸发掉55％的水分后，过滤，母液返回步骤(2)再次进行酸沉，结晶体进行烘干，即得二钼酸铵。蒸发得到的冷凝水可以直接回用。
本发明提供的方法简单方便，流程短，生产效率高，生产成本低，最大的优势是无任何三废、不会造成环境污染。
本发明中，所述的步骤(2)中，所述的离子交换柱采用D314树脂，3级吸附、1级解析的四级串联吸附除杂；
酸沉母液的流速控制在1～2倍/小时吸附；
解析液采用3～7N的氨水，从上往下1倍/小时流速解析；
再生采用4～6％硫酸含量的溶液从上往下1倍/小时流速再生。
解析前不用冲洗，再生后也不用冲洗。解析得到的钼酸铵溶液可直接返回酸沉，树脂吸附过的溶液可直接经三效蒸发得到高纯硫酸铵固体。
本发明中，采用三效蒸发结晶，流化床烘干即可得到高纯度的硫酸铵。三效蒸发产生的冷凝水可以直接回用。
进一步的，根据本发明，步骤(3)中，优选采用微波对结晶体进行烘干，使结晶体的含水率低于0.5％。
进一步的，根据本发明，步骤(3)中，所述的真空蒸发浓缩工艺中，控制真空度为-0.05～-0.09Mpa，温度控制在75℃。
本工艺所采用的设备都是非标设备，没有特殊的要求。只要选定合适的设备，制定出每道工序合理的工艺参数，就可以生产出合格的二钼酸铵。
以下通过具体的实施例对本发明提供的从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法做出进一步的说明。
实施例1
一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，包括以下步骤：
(1)常温硫化工艺：
对含钼溶液进行搅拌，同时加入硫化铵，将溶液的颜色由蓝色调整至无色，静置24小时，然后将上清液通过纸板式过滤器，滤液作为下一酸沉工序的原料；
(2)酸沉工艺：
利用锚式浆叶搅拌上一工序得到的滤液，加入工业浓硫酸，将滤液的pH值调整到2.8，搅拌30min后过离子交换柱吸附，并对滤渣用纯水淋洗，得到粗四钼酸铵；
在加入工业浓硫酸的过程中，应控制加入速度以控制溶液的温度低于45℃；
其中，所述的离子交换柱采用D314树脂，3级吸附、1级解析的四级串联吸附除杂；
酸沉母液的流速控制在2倍/小时吸附；
解析液采用浓度为5N的氨水，从上往下1倍/小时流速解析；
再生采用4～6％硫酸含量的溶液从上往下1倍/小时流速再生；
(3)重溶蒸发结晶工艺：
将纯水加热至沸腾，接着加入粗四钼酸铵，然后加入氨水调整pH值至6.5～7.0，趁热过滤，得到的滤液入结晶釜，在真空度为-0.05～-0.09Mpa，温度为75℃的条件下进行真空蒸发浓缩，待蒸发掉55％的水分后，过滤，母液返回步骤(2)再次进行酸沉；
采用微波对结晶体进行烘干，使结晶体的含水率低于0.5％，即得二钼酸铵。
其中，步骤(2)中，经过离子交换柱吸附后的溶液中的钼含量极低(约0.03g/L)，硫酸铵的含量在300g/L，经过三效蒸发得到纯度大于99.9％的硫酸铵固体，蒸发得到的冷凝水可以直接回用。
采用上述实施例提取含钼溶液中的钼金属并制备二钼酸铵，钼金属的提取率达到99.0％以上，并且该提取制备工艺流程简单，易于操作。如滴加物料的终点都十分容易判断；提取制备的成本低廉，回收率高，并且在本发明提供的工艺流程中不会产生任何环境污染，远远优于现有技术中的二钼酸铵的制备工艺。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)常温硫化工艺：
对含钼溶液进行搅拌，同时加入硫化铵，将溶液的颜色由蓝色调整至无色，静置24小时，然后将上清液通过纸板式过滤器，滤液作为下一酸沉工序的原料；
所述的含钼溶液是通过高压、高温下将含铼钼精矿完全氧化，有价元素钼、铼、硫溶解在液体中得到的含钼溶液；在该含钼溶液中，硫酸铵的含量在200g/L以上，钼金属含量在100g/L左右，其它金属含量在5g/L左右；
(2)酸沉工艺：
利用锚式桨 叶搅拌上一工序得到的滤液，加入工业浓硫酸，将滤液的pH值调整到2.5～2.8，搅拌30min后过离子交换柱吸附，并对滤渣用纯水淋洗，得到粗四钼酸铵；
经过离子交换柱吸附，溶液中的钼含量降至0.03g/L，最后得到高纯度的硫酸铵溶液，硫酸铵含量在300g/L，经三效蒸发得到纯度大于99.9％的硫酸铵固体；蒸发得到的冷凝水可以直接回用；解吸 得到的钼酸铵溶液可直接返回酸沉；
(3)重溶蒸发结晶工艺：
将纯水加热至沸腾，接着加入粗四钼酸铵，然后加入氨水调整pH值至6.5～7.0，趁热过滤，得到的滤液入结晶釜，真空蒸发浓缩，待蒸发掉55％的水分后，过滤，母液返回步骤(2)再次进行酸沉，结晶体进行烘干，即得二钼酸铵；
步骤(2)中，所述的离子交换柱采用D314树脂，3级吸附、1级解吸 的四级串联吸附除杂；酸沉母液的流速控制在1～2倍/小时吸附；
解吸 液采用3～7N的氨水，从上往下1倍/小时流速解吸 ；
再生采用4～6％硫酸含量的溶液从上往下1倍/小时流速再生。
2.根据权利要求1所述的从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，其特征在于：步骤(2)中，在加入工业浓硫酸的过程中，溶液的温度低于45℃。
3.根据权利要求1所述的从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，其特征在于：步骤(3)中，采用微波对结晶体进行烘干，使结晶体的含水率低于0.5％。
4.根据权利要求1所述的从含钼溶液中制备二钼酸铵的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的真空蒸发浓缩工艺中，控制真空度为-0.05～-0.09MP a，温度控制在75℃。
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