权利要求
1.一种辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,包括如下步骤:
精矿除油:将辉钼精矿置于微波反应器,设置功率为400~600W,温度为200~300℃,处理时间为10~20min;
氧压酸浸:将除油后的精矿与酸液按照固液比1:3~5调浆后,在密闭状态下,搅拌并升温至180~250℃,当温度升至设定值时,将反应体系的氧分压调节至0.5~1.5MPa,反应2~3h后冷却,对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到酸浸液和酸浸渣;
碱性浸出:将酸浸渣与碱液按照固液比1:2~4混合,加热至60~80℃,搅拌浸出1.5~2.5h,反应结束后对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到碱浸液和碱浸渣;
萃取:按酸浸液:碱浸液=2~4:1的比例混合,中和后,再按照相比O/A=1:2~4加入萃取剂,于室温振荡萃取后静置分相,分离后得到负载有机相和萃余液;
反萃:将负载有机相与反萃剂氨水按照相比O/A=2~4:1混合,于室温振荡萃取后静置分相,分离后得到反萃后液和萃取有机相;
蒸发结晶:将反萃后液加热,直至钼酸铵开始结晶时,停止加热,继续搅拌使结晶沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到钼酸铵晶体;
煅烧分解:将钼酸铵晶体在500~600℃煅烧1.5~2.5h,得到目标三氧化钼。
2.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述酸液为10~30%的硫酸。
3.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述氧分压为1.2MPa。
4.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述碱液为30~50g/L的氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述萃取剂为磷酸三丁酯或胺类萃取剂中的任一种。
6.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述萃取的温度为25℃,时间为15~25min。
7.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述氨水的浓度为7~10mol/L。
8.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述反萃的温度为25℃,时间为15~25min。
9.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述干燥的温度为70℃。
10.根据权利要求1所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,其特征在于,所述煅烧的温度为550℃,时间为2h。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于
湿法冶金技术领域,具体涉及一种辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法。
背景技术
[0002]钼作为一种重要的战略性金属,具有低丰度、高价值的特点,广泛应用于钢铁、化工、电子、航空航天等领域。辉钼矿(MoS2)是钼的主要矿物来源,通常含有一定量的
铜、
铅等硫化物,辉钼精矿在氧化焙烧时,使MoS2氧化为MoO3,并释放出SO2气体,使后续处理的环保成本较高。采用生物浸出法,则由于处理周期长,难以工业化,且仅适合特定矿种,回收率不稳定。基于此,亟待提出一种适用性广,工艺稳定,分离高效,能耗低且兼具环保优势的,从辉钼精矿中分离纯化钼的新方法,实现钼的高效分离和富集,满足高端制造业需求。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法。
[0004]本发明的目的是这样实现的,所述辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,包括如下步骤:
精矿除油:将辉钼精矿置于微波反应器,设置功率为400~600W,温度为200~300℃,处理时间为10~20min;
氧压酸浸:将除油后的精矿与酸液按照固液比1:3~5调浆后,在密闭状态下,搅拌并升温至180~250℃,当温度升至设定值时,将反应体系的氧分压调节至0.5~1.5MPa,反应2~3h后冷却,对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到酸浸液和酸浸渣;
碱性浸出:将酸浸渣与碱液按照固液比1:2~4混合,加热至60~80℃,搅拌浸出1.5~2.5h,反应结束后对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到碱浸液和碱浸渣;
萃取:按酸浸液:碱浸液=2~4:1的比例混合,中和后,再按照相比O/A=1:2~4加入萃取剂,于室温振荡萃取后静置分相,分离后得到负载有机相和萃余液;
反萃:将负载有机相与反萃剂氨水按照相比O/A=2~4:1混合,于室温振荡萃取后静置分相,分离后得到反萃后液和萃取有机相;
蒸发结晶:将反萃后液加热,直至钼酸铵开始结晶时,停止加热,继续搅拌使结晶沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到钼酸铵晶体;
煅烧分解:将钼酸铵晶体在500~600℃煅烧1.5~2.5h,得到目标三氧化钼。
[0005]本发明所述技术方案与现有技术相较具有如下优点:
(1)在氧压酸浸工艺前,加入精矿除油工艺,可避免氧压酸浸过程由于高温高压高氧条件造成的有机物燃烧,造成安全事故。
[0006](2)通过将酸浸液和碱浸液混合,可同步实现酸浸液和碱浸液中钼的综合回收,避免金属损失和浪费,钼的转化率>97%。
[0007](3)酸浸液和碱浸液混合后萃取,中和过程可降低酸浸液酸度,避免高酸度条件对萃取有机相的降解,以及造成有机相乳化等问题。
[0008](4)通过该工艺流程,可通过全湿法流程实现钼的回收,避免火法过程产生二氧化硫等气体,工艺绿色环保。
附图说明
[0009]图1是本发明所述技术方案的工艺流程图。
具体实施方式
[0010]下面对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
[0011]本发明所述的辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法,包括如下步骤:
精矿除油:将辉钼精矿置于微波反应器,设置功率为400~600W,温度为200~300℃,处理时间为10~20min;
氧压酸浸:将除油后的精矿与酸液按照固液比1:3~5调浆后,在密闭状态下,搅拌并升温至180~250℃,当温度升至设定值时,将反应体系的氧分压调节至0.5~1.5MPa,反应2~3h后冷却,对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到酸浸液和酸浸渣;
碱性浸出:将酸浸渣与碱液按照固液比1:2~4混合,加热至60~80℃,搅拌浸出1.5~2.5h,反应结束后对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到碱浸液和碱浸渣;
萃取:按酸浸液:碱浸液=2~4:1的比例混合,中和后,再按照相比O/A=1:2~4加入萃取剂,于室温振荡萃取后静置分相,分离后得到负载有机相和萃余液;
反萃:将负载有机相与反萃剂氨水按照相比O/A=2~4:1混合,于室温振荡萃取后静置分相,分离后得到反萃后液和萃取有机相;
蒸发结晶:将反萃后液加热,直至钼酸铵开始结晶时,停止加热,继续搅拌使结晶沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到钼酸铵晶体;
煅烧分解:将钼酸铵晶体在500~600℃煅烧1.5~2.5h,得到目标三氧化钼。
[0012]所述辉钼精矿的MoS2含量为85~95%。
[0013]所述酸液优选为10~30%的硫酸。
[0014]所述氧分压优选为1.2MPa。
[0015]所述碱液优选为30~50g/L的氢氧化钠。
[0016]所述萃取剂为磷酸三丁酯或胺类萃取剂中的任一种。
[0017]所述萃取的优选温度为25℃,时间为15~25min,优选20min。
[0018]所述反萃的优选相比O/A=3:1。
[0019]所述氨水的浓度为7~10mol/L,优选为8mol/L。
[0020]所述反萃的优选温度为25℃,时间为15~25min,优选20min。
[0021]蒸发结晶时,所述加热的优选温度为80~90℃。
[0022]所述搅拌的优选速度为50~100rpm。
[0023]所述干燥的优选温度为70℃。
[0024]所述煅烧的优选温度为550℃,时间为2h。
[0025]实施例1
[0026]精矿除油:将辉钼精矿置于微波反应器,设置功率为500W,温度为250℃,处理时间为15min;
氧压酸浸:将除油后的精矿与20%的硫酸按照固液比1:4调浆后,放入钛衬加压釜中,在密闭状态下,搅拌并升温至220℃,当温度升至设定值时,将反应体系的氧分压调节至1.2MPa,反应2.5h后冷却,取出釜体。对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到酸浸液和酸浸渣。
[0027]碱性浸出:将酸浸渣与40g/L的氢氧化钠按照固液比1:3混合,置于集热式恒温搅拌器中,加热至70℃,搅拌浸出2h,反应结束后对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到碱浸液和碱浸渣。
[0028]萃取:按酸浸液:碱浸液=3:1的比例混合,中和后,置于分液漏斗中,再按照相比O/A=1:3,向分液漏斗中加入萃取剂(磷酸三丁酯),将分液漏斗置于水浴恒温振荡器中,于25℃振荡萃取20min后静置分相,待分相结束,分离后得到负载有机相和萃余液。
[0029]反萃:将负载有机相与反萃剂(8mol/L氨水)按照相比O/A=3:1混合,置于水浴恒温振荡器中,于25℃振荡萃取20min后静置分相,待分相结束,分离后得到反萃后液和萃取有机相。
[0030]蒸发结晶:将反萃后液倒入烧杯中,并将烧杯置于垫有石棉网的电炉上,通过电炉加热至85℃,使溶剂逐渐蒸发,钼酸铵的浓度逐渐增加,直至达到过饱和状态,钼酸铵开始结晶时,停止加热,继续以80rpm的速度搅拌,使结晶沉淀。待结晶结束后,过滤,洗涤,得到钼酸铵湿料,将湿料置于真空干燥箱中70℃干燥,得到钼酸铵晶体。
[0031]煅烧分解:将干燥后的钼酸铵晶体放入马弗炉中,在550℃煅烧2h,得到目标三氧化钼,经监测显示钼的转化率达到99.2%。
[0032]实施例2
[0033]精矿除油:将辉钼精矿置于微波反应器,设置功率为400W,温度为200℃,处理时间为20min;
氧压酸浸:将除油后的精矿与10%的硫酸按照固液比1:5调浆后,放入钛衬加压釜中,在密闭状态下,搅拌并升温至180℃,当温度升至设定值时,将反应体系的氧分压调节至0.5MPa,反应3h后冷却,取出釜体。对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到酸浸液和酸浸渣。
[0034]碱性浸出:将酸浸渣与30g/L的氢氧化钠按照固液比1:4混合,置于集热式恒温搅拌器中,加热至60℃,搅拌浸出2.5h,反应结束后对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到碱浸液和碱浸渣。
[0035]萃取:按酸浸液:碱浸液=2:1的比例混合,中和后,置于分液漏斗中,再按照相比O/A=1:2,向分液漏斗中加入萃取剂(磷酸三丁酯),将分液漏斗置于水浴恒温振荡器中,于25℃振荡萃取15min后静置分相,待分相结束,分离后得到负载有机相和萃余液。
[0036]反萃:将负载有机相与反萃剂(7mol/L氨水)按照相比O/A=2:1混合,置于水浴恒温振荡器中,于25℃振荡萃取15min后静置分相,待分相结束,分离后得到反萃后液和萃取有机相。
[0037]蒸发结晶:将反萃后液倒入烧杯中,并将烧杯置于垫有石棉网的电炉上,通过电炉加热至80℃,使溶剂逐渐蒸发,钼酸铵的浓度逐渐增加,直至达到过饱和状态,钼酸铵开始结晶时,停止加热,继续以50rpm的速度搅拌,使结晶沉淀。待结晶结束后,过滤,洗涤,得到钼酸铵湿料,将湿料置于真空干燥箱中70℃干燥,得到钼酸铵晶体。
[0038]煅烧分解:将干燥后的钼酸铵晶体放入马弗炉中,在500℃煅烧2.5h,得到目标三氧化钼,经监测显示钼的转化率达到97.0%。
[0039]实施例3
[0040]精矿除油:将辉钼精矿置于微波反应器,设置功率为600W,温度为300℃,处理时间为10min;
氧压酸浸:将除油后的精矿与30%的硫酸按照固液比1:3调浆后,放入钛衬加压釜中,在密闭状态下,搅拌并升温至250℃,当温度升至设定值时,将反应体系的氧分压调节至1.5MPa,反应2h后冷却,取出釜体。对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到酸浸液和酸浸渣。
[0041]碱性浸出:将酸浸渣与50g/L的氢氧化钠按照固液比1:2混合,置于集热式恒温搅拌器中,加热至80℃,搅拌浸出1.5h,反应结束后对浸出的物料进行过滤,洗涤,得到碱浸液和碱浸渣。
[0042]萃取:按酸浸液:碱浸液=4:1的比例混合,中和后,置于分液漏斗中,再按照相比O/A=1:4,向分液漏斗中加入萃取剂(磷酸三丁酯),将分液漏斗置于水浴恒温振荡器中,于25℃振荡萃取25min后静置分相,待分相结束,分离后得到负载有机相和萃余液。
[0043]反萃:将负载有机相与反萃剂(10mol/L氨水)按照相比O/A=4:1混合,置于水浴恒温振荡器中,于25℃振荡萃取25min后静置分相,待分相结束,分离后得到反萃后液和萃取有机相。
[0044]蒸发结晶:将反萃后液倒入烧杯中,并将烧杯置于垫有石棉网的电炉上,通过电炉加热至90℃,使溶剂逐渐蒸发,钼酸铵的浓度逐渐增加,直至达到过饱和状态,钼酸铵开始结晶时,停止加热,继续以100rpm的速度搅拌,使结晶沉淀。待结晶结束后,过滤,洗涤,得到钼酸铵湿料,将湿料置于真空干燥箱中70℃干燥,得到钼酸铵晶体。
[0045]煅烧分解:将干燥后的钼酸铵晶体放入马弗炉中,在600℃煅烧1.5h,得到目标三氧化钼,经监测显示钼的转化率达到98.2%。
说明书附图(1)
声明:
“辉钼精矿中钼的高效分离纯化方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)