CN109095501A - 一种用于钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法，其特征在于：在盐酸中加入助剂，溶解后形成均匀溶液，之后加入钼精矿，搅拌均匀后，在温度为40～95℃的条件下反应1～12小时，反应结束后真空抽滤、去离子水水洗、干燥、粉碎后得到铁含量小于0.1%、二氧化硅含量小于0.05%的纯度大于99.5%二硫化钼产品。本发明的有益效果在于：该方法采用一步酸浸即可得到高纯二硫化钼产品，提高了产品品质和等级；步骤简单，操作方便，缩短了反应时间，减少了酸浸次数，降低了酸浸损失；采用新的反应助剂，反应更彻底，杂质含量更低；取消了氢氟酸的使用，减少了酸性废水排量，增加了经济效益和环境效益。

Description

一种用于钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法

技术领域

本发明涉及二硫化钼制备技术领域，特别是涉及一种钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法。

背景技术

二硫化钼是重要的固体润滑剂，特别适用于高温、高压、低温、高真空的环境下。它还具有抗磁性，可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体，具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。

二硫化钼被誉为“高级固体润滑油王”，是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂；本品色黑稍带银灰色，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水。产品具有分散性好，不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加油脂的润滑性和极压性；也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态，延长设备寿命。

现有的二硫化钼生产大部分是钼精矿经盐酸酸浸除铁、氢氟酸酸浸除硅、真空抽滤、去离子水水洗、干燥、粉碎而得。但上述方法对于铁含量的去除效果并不理想，经过三段反复酸浸才能达到0.25%左右，处理周期需要20多个小时，反应时间长，收率低，达不到二硫化钼纯度≥99.0%，铁含量≤0.1%，二氧化硅含量小于0.1%出口要求，影响了产品的应用范围和产品价格。

申请人在专利申请CN107459061A公开了一种用于解决二硫化钼中除铁含量的方法，其特征为在钼精矿酸浸工艺中加入了含有钙基氯硝混盐和羟基乙叉二磷酸的组成物，使二硫化钼中的含铁杂质得到深度去除。但二硫化钼的含硅杂质仍然需要在另一个反应器中加入50%的氢氟酸进行去除，步骤多，反应时间长，产生含氟废水需要处理，增加了生产成本。

发明内容

本发明正是针对原工艺存在除杂步骤多、氢氟酸消耗大、产生酸性废水多等问题，提出了一种用于钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法，将钼精矿除铁、除硅两步进行合二为一，并取消了传统的氢氟酸除硅工艺。

本发明拟采取的技术工艺为：其特征在于，其反应步骤为：盐酸中加入助剂，溶解后形成均匀溶液，之后加入钼精矿，盐酸:助剂:钼精矿的质量比为0.8～5:0.1～0.3:1，盐酸的体积浓度为30%，常压加热并搅拌使其充分反应，再真空抽滤、去离子水洗涤、干燥、粉碎，最终得到铁含量小于0.1%、二氧化硅含量小于0.05%、纯度大于99.5%高纯二硫化钼；其中，反应温度为40～95℃，反应时间为1～12小时。

所述的助剂由四种化合物组成，具体为：钙基氯硝混盐或钙基氯次氯混盐：羟基乙叉二磷酸：六氟磷酸：磷酸或次磷酸或焦磷酸的质量比为1:0.1～10：1～10：0.1～1，四种化合物依次加入到盐酸中。

所述的钙基氯硝混盐为Ca（NO₃）Cl，钙基氯次氯混盐为Ca（ClO）Cl。

本发明的原理及有益效果如下：

1、助剂中的硝酸根离子或次氯酸根离子参与溶解含极微量铁的酸不溶物进入反应液，而另一种氯离子则与溶液中的铁离子反应在羟基乙叉二膦酸（HEDP）存在下形成稳定络合物，使溶液中的铁离子减少，降低了铁离子的电势，打破了体系的溶解平衡，硝酸根离子或次氯酸根离子进一步去溶解含极微量铁的酸不溶物，再进入下一个溶解络合循环，两种阴离子形成理想的离子协同效应，将钼精矿中酸不溶物转化成酸溶性的含铁稳定络合物，达到深度除铁的目的；六氟磷酸用于该反应除硅，具有用量小，效果好的特点，磷酸、次磷酸及焦磷酸均为溶解硅酸盐的助溶剂；

２、该方法采用一步酸浸即可达到铁含量小于0.1%，二氧化硅含量小于0.05%，二硫化钼含量大于99.5%，提高了产品品质和等级；

３、该方法步骤简单，操作方便，利于工业化生产，缩短了反应时间，减少了酸浸次数，降低了酸浸损失；

４、该方法采用新的反应助剂，反应更彻底，杂质含量更低；

５、该方法取消了氢氟酸的使用，减少了酸性废水排量，增加了经济效益和环境效益。

五、具体实施方式

实施例1：在500ml的三口反应瓶中加入体积浓度为30%的盐酸80g,开始搅拌，再加入助剂10g，其中钙基氯次氯混盐、羟基乙叉二磷酸、六氟磷酸、次磷酸的质量比为1:10:10:1,待固体完全溶解后加入100g钼精矿原料，盐酸、助剂、钼精矿的质量比为0.8：0.1：1，搅拌下开始慢慢升温，并维持温度40℃反应12小时，反应混合物真空抽滤，用100ml去离子水洗涤三次，102℃恒温干燥3小时，得到二硫化钼96.5g，含量99.50%，铁含量0.082%，二氧化硅含量0.033%。

实施例2：在2000ml三口反应瓶中加入体积浓度为30%的盐酸500g,开始搅拌，再加入助剂30g，其中钙基氯硝混盐、羟基乙叉二磷酸、六氟磷酸、焦磷酸的质量比为1：0.1：1：0.1,待固体完全溶解后加入100g钼精矿原料，盐酸、助剂、钼精矿的质量比为５:０.3:1，搅拌下开始慢慢升温，并维持温度95℃反应1小时，反应混合物真空抽滤，用100ml去离子水洗涤三次，102℃恒温干燥3小时，得到二硫化钼96.0g，含量99.60%，铁含量0.078%，二氧化硅含量0.025%。

实施例3：在1000ml三口反应瓶中加入体积浓度为30%的盐酸250g,开始搅拌，再加入助剂15g，其中钙基氯硝混盐、羟基乙叉二磷酸、六氟磷酸、磷酸的质量比为1：5：5：0.5，待固体完全溶解后加入100g钼精矿原料，盐酸、助剂、钼精矿的质量比为2.5:０.15：1，搅拌下开始慢慢升温，并维持温度70℃反应7小时，反应混合物真空抽滤，用100ml去离子水洗涤三次，102℃恒温干燥3小时，得到二硫化钼97.0g，含量99.55%，铁含量0.069%，二氧化硅含量0.027%。

Claims (2)

1.一种用于钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法，其特征在于，其反应步骤为：盐酸中加入助剂，溶解后形成均匀溶液，之后加入钼精矿，盐酸:助剂:钼精矿的质量比为0.8～5:0.1～0.3:1，盐酸的体积浓度为30%，常压加热并搅拌使其充分反应，再真空抽滤、去离子水洗涤、干燥、粉碎，其中，反应温度为40～95℃，反应时间为1～12小时。

2.根据权利要求1所述的一种用于钼精矿一步除杂制备高纯二硫化钼的方法，其特征在于：所述的助剂由四种化合物组成，具体为：钙基氯硝混盐或钙基氯次氯混盐：羟基乙叉二磷酸：六氟磷酸：磷酸或次磷酸或焦磷酸的质量比为1:0.1～10：1～10：0.1～1。