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      輝鉬礦冶煉工藝綜述及展望

      2018-01-03 02:12:49卜春陽曹維成張國華常賀強(qiáng)周國治
      中國鉬業(yè) 2017年6期
      關(guān)鍵詞:鉬酸輝鉬礦次氯酸鈉

      卜春陽,曹維成,王 璐,張國華,常賀強(qiáng),周國治,何 凱

      (1.金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,陜西 西安 710077)(2.北京科技大學(xué)鋼鐵冶金新技術(shù)國家重點實驗室,北京 100083)

      輝鉬礦冶煉工藝綜述及展望

      卜春陽1,曹維成1,王 璐2,張國華2,常賀強(qiáng)2,周國治2,何 凱1

      (1.金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,陜西 西安 710077)(2.北京科技大學(xué)鋼鐵冶金新技術(shù)國家重點實驗室,北京 100083)

      本文簡要介紹了鉬資源的狀況,對目前處理輝鉬礦采用的各種工藝進(jìn)行了評述。對火法和濕法冶煉工藝分別進(jìn)行了比較,系統(tǒng)分析了輝鉬礦傳統(tǒng)冶煉的工藝特點。通過對目前輝鉬精礦冶煉工藝的比較,認(rèn)為當(dāng)今對于輝鉬精礦的冶煉一是要不斷改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝,并開發(fā)新的工藝;二是要以目標(biāo)產(chǎn)物為導(dǎo)向,跳過單質(zhì)鉬的生產(chǎn)環(huán)節(jié),簡化生產(chǎn)工序,開發(fā)新的輝鉬精礦冶煉工藝。

      輝鉬礦;火法冶煉;濕法冶煉

      0 引 言

      鉬被譽(yù)為戰(zhàn)爭金屬。鉬位于元素周期表的第五周期第Ⅵ族,由于其特殊的原子結(jié)構(gòu),不僅有著優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和高溫硬度、剛度大、抗磨損性能等良好的力學(xué)性能,而且具有導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能好,熱膨脹系數(shù)小,抗腐蝕性能強(qiáng)等優(yōu)異的物理化學(xué)性能,因此被廣泛應(yīng)用于社會工業(yè)的各方面。在化學(xué)和石油工業(yè)中用作催化劑[1-3];用作鋼鐵工業(yè)的添加劑[4];在航空航天方面用于發(fā)動機(jī)零部件制造[5];冶金工業(yè)中用于高溫爐體的發(fā)熱體[6];用于生產(chǎn)化肥[7]等。鉬已經(jīng)成為發(fā)展現(xiàn)代高科技必不可少的原材料之一,也是重要的戰(zhàn)略儲備金屬。

      我國的鉬資源非常豐富,基礎(chǔ)儲量位居世界首位,也是世界上鉬產(chǎn)品出口量最大的國家之一。目前已知的鉬礦約有20余種,其中包括輝鉬礦(MoS2)、硒鉬礦(MoSe2)、鉬華(MoO3)、鉬酸鉛礦(PbMoO4)、鉬酸鈣礦(CaMoO4)、鉬酸鐵礦(Fe2O3·3MoO3·7H2O)和硫鉬銅礦(CuMo2S5或CuS·2MoS2)等。這些鉬礦中具有工業(yè)價值的礦石只有4種,即輝鉬礦、鉬酸鈣礦、鉬酸鐵礦和鉬酸鉛礦。其中又以輝鉬礦的工業(yè)價值最高,分布最廣,約有99%的鉬以輝鉬礦的狀態(tài)存在,它占世界開采量的90%以上。

      1 輝鉬礦冶煉工藝

      目前處理輝鉬礦的方法有火法和濕法兩大類。焙燒-氨浸工藝是鉬工業(yè)上的經(jīng)典冶金工藝。目前世界上大部分的純鉬化合物生產(chǎn)是采用此工藝。按照焙燒所用的化學(xué)試劑和在冶金過程中的作用的不同,焙燒方法可分為氧化焙燒、氯化焙燒、還原焙燒和真空熱分解等。由于焙燒-氨浸工藝較為成熟,同時又具有設(shè)備簡單、易于操作、投資少等優(yōu)點,至今在工業(yè)上仍有較大應(yīng)用。鉬精礦濕法工藝是在礦漿狀態(tài)下將MoS2氧化浸出,過程中不會產(chǎn)生煙氣,能夠回收鉬精礦中各種有價元素,對當(dāng)前愈來愈迫切的低品位復(fù)雜礦石的冶煉具有較大的優(yōu)勢。按照氧化條件的不同,浸出方法可分為酸性堿性條件下氧化浸出、次氯酸鈉法浸出、電氧化法浸出等方法。

      1.1 火法冶煉

      1.1.1 氧化焙燒

      目前國內(nèi)外大多數(shù)企業(yè)采用直接用空氣作為氧化劑,對輝鉬礦進(jìn)行焙燒[8-11]。根據(jù)焙燒設(shè)備的不同,可將輝鉬礦的氧化焙燒工藝分為多膛爐焙燒、流態(tài)床焙燒、回轉(zhuǎn)窯焙燒、反射爐焙燒和閃射爐焙燒等。我國金堆城鉬業(yè)股份有限公司采用12層的多膛爐對輝鉬礦的焙燒進(jìn)行投入生產(chǎn),取得了重大突破。焙燒出來的鉬焙砂的主要成分是MoO3,之后進(jìn)行升華提純或者采用濕法提純。輝鉬礦氧化焙燒為強(qiáng)烈的放熱反應(yīng),主要反應(yīng)為:

      MoS2+ 3.5O2= MoO3+ 2SO2

      (1)

      除了上述主反應(yīng)之外,輝鉬礦還發(fā)生其他副反應(yīng):MoO3和MoS2的相互反應(yīng);一些金屬硫化物氧化生成氧化物和硫酸鹽;MoO3和雜質(zhì)氧化物、硫化物、硫酸鹽相互反應(yīng)生成鉬酸鹽等。

      目前,很多研究者[12-19]對輝鉬礦氧化焙燒的研究取得了大量重要成果,普遍得出:在空氣的環(huán)境下,MoS2優(yōu)先氧化生成MoO2,之后MoO2繼續(xù)氧化,生成MoO3。王連勇等[19]通過熱重分析實驗,得出了輝鉬礦焙燒的動力學(xué)曲線,如圖1所示。根據(jù)圖1,大致可以把輝鉬礦氧化焙燒過程分為4個階段:

      圖1 輝鉬礦氧化焙燒的熱重曲線

      第一階段:輝鉬礦的預(yù)熱干燥,鉬礦中水分和浮選油的揮發(fā);第二階段:空氣中的氧分子向鉬礦顆粒的表面擴(kuò)散,供給鉬礦氧化時所需要的氧,同時,輝鉬礦在表面原子力的作用下, 對空氣中的氧產(chǎn)生吸附;第三階段:吸附的氧與MoS2發(fā)生反應(yīng), 主要生成物為MoO2;第四階段:生成的MoO2進(jìn)一步氧化,生成MoO3。

      輝鉬礦氧化焙燒所用的空氣方便而又充足,產(chǎn)出的鉬焙砂產(chǎn)量較大,質(zhì)量較高,經(jīng)濟(jì)又實惠,可以為企業(yè)節(jié)約能源,是一種應(yīng)用較多的焙燒輝鉬礦的方法。但是,由于MoO3在較低溫度下,如700 ℃時就開始顯著升華,揮發(fā)出去的MoO3被爐氣帶走,這會造成鉬的大量損失。又因為MoO3的熔點很低,為795 ℃,放熱的情況下,溫度一旦高于熔點,MoO3很容易融化,并且和一些金屬氧化物生成低熔點共熔物而發(fā)生燒結(jié)現(xiàn)象,這對焙燒工藝是很不利的。另外,焙燒產(chǎn)物SO2的釋放,也會對大氣環(huán)境造成污染。因此,對輝鉬礦的研究要綜合考慮各個方面的利益關(guān)系。

      1.1.2 氯化焙燒

      Medvedev et al[20-24]提出了用輝鉬礦和氯化鈉的混合物在空氣條件下處理輝鉬礦的焙燒方法。所用的化學(xué)流程見圖2。它用氧化氯化焙燒代替了單一的氧化焙燒,這不但可以實質(zhì)性的降低SO2的釋放,減少空氣污染,還可以降低焙燒溫度(大約為450 ℃),節(jié)約能源。并且可以從一定的輝鉬礦中提取不少于98%的鉬于最終產(chǎn)物中。并且認(rèn)為最優(yōu)焙燒條件為焙燒溫度為450 ℃,焙燒時間為90 min和150%過量的氯化鈉;并有浸出溫度為室溫(20~25 ℃),浸出時間為60 min,堿溶度為50 g/L。但是采用了大量的化學(xué)試劑,并且對輝鉬礦的精度有一定的要求,對于低品位和中等品位的輝鉬礦有一定的限制,進(jìn)一步的研究工作仍在繼續(xù)。

      圖2 氧化氯化焙燒處理輝鉬礦的流程圖

      1.1.3 還原焙燒

      Mankhand和Prasad等研究者[25-26]采用MoS2在添加石灰的條件下,用H2把反應(yīng)物輝鉬礦直接還原成了金屬M(fèi)o粉。Mehdi Afsahi等[27-28]把MoS2制成圓柱形,在石灰的條件下,用H2直接還原,所得產(chǎn)物中既有金屬M(fèi)o粉,又有鉬酸鹽。目前H2直接還原輝鉬礦已取得了重大突破,并且提出了“過濾—還原—熔煉”的處理輝鉬礦的方法,見圖3。王多剛等[29]研究人員對輝鉬礦直接氫氣還原工藝的熱力學(xué)進(jìn)行了研究,得出在不添加固硫劑時,輝鉬礦直接氫還原很難進(jìn)行,當(dāng)加入固硫劑,輝鉬礦的氫氣還原反應(yīng)速率明顯加大。

      圖3 加石灰H2還原輝鉬礦提取金屬M(fèi)o的流程圖

      采用該方法提取金屬M(fèi)o,其主要的化學(xué)反應(yīng)有:

      MoS2(s)+2CaO(s) + 2H2= Mo(s)+2CaS(s) +2H2O(g)

      (2)

      它是由以下兩個方程耦合而組成的:

      MoS2+ 2H2=Mo + 2H2S

      (3a)

      2H2S + 2CaO=2CaS +2H2O

      (3b)

      但是實際上反應(yīng)(3a)在熱力學(xué)上是不可行的,在927 ℃下的平衡常數(shù)只有K3a=2.76×10-3, 加入石灰時,石灰具有很高的固硫能力,K3b=5.08×102, 使得反應(yīng)[2]向右移動,K2=1.4,這就使得反應(yīng)[2]在熱力學(xué)上可行[19]。該方法可處理較低品位的輝鉬礦,收得的金屬M(fèi)o的純度較高,是一種很有潛力提取Mo的方法。

      1.1.4 真空熱分解

      Donald[30-31]將輝鉬精礦通過圓盤造粒機(jī)造粒后,在室溫條件下送入爐膛中,然后對爐膛進(jìn)行抽真空,直接升溫?zé)峤鉅t料,熱解完成后,通入H2一段時間,使產(chǎn)物在還原氣氛中冷卻,最終可得到金屬M(fèi)o。

      4MoS2→2Mo2S3+ S2

      (4)

      2Mo2S3→ 4Mo + 3S2

      (5)

      熱解得到的金屬M(fèi)o比較純,Mo含量大于99.6%,F(xiàn)e、Cu和SiO2的含量分別小于0.2%、0.03%和0.07%。但是真空直接熱分解法對空氣的氣壓要求較高,熱解溫度也比較高,對設(shè)備要求嚴(yán)格。輝鉬精礦真空熱分解脫硫后的殘留物中還含有大量的雜質(zhì)元素,如何得到純度較高的金屬鉬還需要進(jìn)一步的研究。

      1.1.5 MoS2和MnO2共同焙燒

      吳江麗等[32-33]研究了輝鉬礦和二氧化錳共同焙燒的新工藝。具體的實驗步驟如下:將稱量好的二氧化錳和輝鉬礦在坩堝中磨碎并充分混合均勻,當(dāng)馬弗爐的溫度升到設(shè)定值時,將裝樣的坩堝置入馬弗爐中焙燒,中間每隔一段時間將焙燒樣攪拌一次。反應(yīng)一定時間后,將所得的焙砂進(jìn)行酸浸、過濾、濾渣氨浸,最后對氨浸渣進(jìn)行Mo含量的分析,以此計算浸出率。該反應(yīng)的流程圖見圖4。此外,吳江麗等人還對各種參數(shù)對MoS2分解的影響進(jìn)行了詳細(xì)的研究,得出了在二氧化錳和輝鉬礦共同焙燒時,MoS2的分解率隨溫度的提高緩慢增大,與輝鉬礦單獨(dú)焙燒相比,分解溫度降低;并且認(rèn)為450 ℃焙燒2 h效果較好;物料的配比對MoS2的分解率沒有溫度對其的影響大;無論是壓制成型,還是CMC造粒,對MoS2分解率沒有太大的影響,認(rèn)為MnO2對輝鉬礦的相混性能較好,不會阻礙氣體的擴(kuò)散,可以強(qiáng)化MoS2的氧化分解。

      由于二氧化錳具有強(qiáng)氧化性、輝鉬礦的還原性和硫酸鹽的穩(wěn)定性,采用輝鉬礦與二氧化錳共同焙燒新工藝可以克服傳統(tǒng)的焙燒-氨浸提鉬工藝中含硫煙氣嚴(yán)重污染環(huán)境、金屬綜合回收率低等弊端。但是其焙燒反應(yīng)更復(fù)雜,產(chǎn)物多樣,并且主要產(chǎn)物為MnMoO4。

      圖4 輝鉬礦和二氧化錳共同焙燒流程圖

      1.1.6 蘇打燒結(jié)法

      吳建中等[34-36]在輝鉬礦中加入碳酸鈉進(jìn)行了燒結(jié)熔合方面的研究。將輝鉬礦和蘇打按一定的比例混合加入到爐中,在700 ℃熔融狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)?;旌衔锪现屑尤胍欢ǖ南跛徕c作為氧化劑,使礦物中的硫化物氧化為氧化物,之后氧化物與蘇打反應(yīng)生成鉬酸鈉。主要的反應(yīng)如下,具體工藝流程見圖5。

      2NaNO3= Na2O + 2NO +1.5O2

      (6)

      MoS2+ 3.5O2= MoO3+ 2SO2

      (7)

      MoO3+ Na2CO3= Na2MoO4+ CO2

      (8)

      該反應(yīng)在達(dá)到反應(yīng)溫度時,過程可以自動進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物以熔融態(tài)放出,冷卻結(jié)塊,破碎。鉬的浸出率高達(dá)99%。但是浸出液過濾后加入氨水進(jìn)行氨沉?xí)r對溶液的pH值要求較高,需控制在2左右。對熔融態(tài)的處理不夠徹底時,會影響鉬的浸出率。而且反應(yīng)會放出有毒氣體,污染環(huán)境。

      圖5 輝鉬礦-蘇打-硝酸鈉燒結(jié)法流程示意圖

      1.2 濕法冶煉

      20世紀(jì)70年代以來,國內(nèi)外竟相開展了鉬精礦全濕法新工藝的研究,其核心是在礦漿狀態(tài)下將鉬精礦氧化轉(zhuǎn)化成為鉬的氧化物或其鹽,其優(yōu)勢在于能處理各種品位的鉬礦物,適應(yīng)性廣,避免了焙燒工序從而有效解決了SO2氣體的環(huán)境污染問題。鉬礦物經(jīng)濕法分解后可通過溶劑萃取或離子交換等新型分離技術(shù)回收,縮短了工藝流程,同時也能高效綜合回收多種伴生有價金屬,如錸等[37]。全濕法分解工藝將成為一種環(huán)境友好的鉬精礦主要冶金方法[38-40],根據(jù)氧化劑種類和氧化條件的不同,目前己研制出的鉬精礦濕法冶煉工藝有硝酸氧化工藝[41-42]、強(qiáng)酸性(或強(qiáng)堿性)介質(zhì)中氧壓煮工藝[43]、電氧化工藝[44]及其他強(qiáng)氧化劑氧化工藝。

      1.2.1 硝酸氧化分解法

      采用硝酸(濃度25% ~50%)在加熱(溫度為80 ℃以上)的條件下,能有效地將鉬精礦氧化生成鉬酸沉淀,鉬精礦與硝酸相互反應(yīng)的方程式如式(9):

      MoS2+6HNO3=MoO4+2H2SO4+6NO

      (9)

      隨著硝酸濃度和溶液溫度的增加,鉬精礦的氧化速度加快。如果分解過程在封閉的系統(tǒng)中進(jìn)行,從析出的氮的氧化物中回收硝酸,而可顯著地降低硝酸用量:

      NO+1/2O2=NO2

      (10)

      3NO2+H2O= 2HNO3+NO

      (11)

      反應(yīng)完成后,80%的鉬進(jìn)入固相形成鉬酸沉淀,約20%的鉬留在母液中,鉬精礦中含的全部錸都能轉(zhuǎn)移到溶液中。精礦分解生成的鉬酸沉淀,經(jīng)洗滌和過濾后用氨液浸出,然后再按通常的工藝流程處理成純鉬酸按溶液,經(jīng)結(jié)晶析出仲鉬酸銨產(chǎn)品。在硝酸氧化分解過程中,重金屬硫化物均被氧化成硝酸鹽進(jìn)入溶液,錸幾乎全部進(jìn)入溶液,因而固相中的鉬純度明顯提高,分解液經(jīng)除鐵凈化后,可用陽離子交換萃取劑(2-乙基己基磷酸)從弱酸性溶液中萃取Mo,然后用三烷基胺萃取Re。

      該方法的優(yōu)點是取消了氧化焙燒工序,避免了長生廢氣對空氣的污染;可以回收幾乎全部的錸,錸在母液中富集,用萃取法能將錸全部提?。荒敢嚎山Y(jié)晶出硫酸銨和硝酸銨混合物作為肥料,避免了污染;硝酸溶液可重復(fù)使用,降低了成本;返回液中由于硫酸的存在,可減少硝酸的耗量。

      該方法的主要缺點是消耗大量的硝酸,精礦要求粒度要細(xì);腐蝕性嚴(yán)重,所用設(shè)備必須選用優(yōu)質(zhì)昂貴的材料制造。

      1.2.2 酸性堿性條件下氧化浸出

      無論是酸性還是堿性條件下的氧壓法都是在高壓釜內(nèi)使MoS2氧化為可溶性鉬酸鹽。表1為塞浦路斯鉬提取工藝高壓氧化浸出過程經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。堿性條件下高壓氧化浸出主要工藝條件為:溫度130~200 ℃,總壓力2.0~2.5 MPa,反應(yīng)時間3~7 h,NaOH用量為理論量的1.0~1.03倍。

      表1 高壓氧分解過程技術(shù)指標(biāo)

      氧壓浸出法和硝酸氧化法主要消耗廉價的氧化劑-空氣或純氧,但過程需要高溫高壓,對反應(yīng)設(shè)備要求很高,反應(yīng)條件苛刻,生產(chǎn)技術(shù)難度較大,浸出過程中的工藝條件也較難控制,且生產(chǎn)中存在一定的安全隱患,一般較難應(yīng)用于中小型生產(chǎn)廠家,目前國內(nèi)己有廠家停用該法。

      考慮到軟錳礦(MnO2)為強(qiáng)氧化劑,而工業(yè)生產(chǎn)中為從軟錳礦制取硫酸錳需還原焙燒后再浸出,若將它作為氧化劑處理MoS2,則在MoS2本身被氧化的同時,MnO2將直接轉(zhuǎn)化成MnSO4,取得很好的效果。顧珩[45]在常壓下,研究了二氧化錳對輝鉬礦的濕法氧化浸出,用軟錳礦對輝鉬礦的浸出在最佳工藝條件下鉬浸出率大于95%。

      1.2.3 次氯酸鈉法浸出

      次氯酸鈉在堿性條件下能氧化分解幾乎所有硫化礦物(MeS)[46],常溫條件下,次氯酸鈉對輝鉬礦的氧化速率大于Fe、Cu硫化物。在處理低品位鉬礦物原料時,次氯酸鈉是一個很有效的氧化浸出劑。在氧化浸出過程中,次氯酸鈉本身也會緩慢分解析出氧,其他的一些金屬硫化物也會被次氯酸鈉氧化,這些金屬的離子或氫氧化物又會與鉬酸根生成鉬酸鹽沉淀,使進(jìn)入溶液的鉬又返回到渣中。控制適當(dāng)?shù)倪M(jìn)出條件,可以減少其他金屬硫化物的氧化浸出。反應(yīng)式如下:

      (12)

      次氯酸鈉法盡管反應(yīng)條件溫和,生產(chǎn)易控制,對設(shè)備要求不高,設(shè)備投資成本低,但原料次氯酸鈉消耗量大而造成生產(chǎn)成本過高,該法常用于低品位中礦、尾礦的浸出,其改進(jìn)工藝-氯堿法雖可適當(dāng)降低藥劑成本,但存在氯源供給限制及氯污染問題[47]。

      1.2.4 電氧化法浸出

      電氧化法處理輝鉬礦是由次氯酸鈉法改進(jìn)而來,即在電解槽中集NaClO的生成和輝鉬礦的氧化為一體。將已經(jīng)漿化的輝鉬礦物料加入到裝有氯化鈉溶液的電解槽中,在電氧化過程中,電解槽兩極電化學(xué)過程如下:

      陽極電化學(xué)反應(yīng):2Cl-→Cl2+2e

      陰極電化學(xué)反應(yīng):2H2O+2e→2OH-+H2

      陽極產(chǎn)物C12又與水反應(yīng),生成次氯酸根ClO-。ClO-再氧化礦物中的硫化鉬,使鉬以鉬酸根形態(tài)進(jìn)入溶液中[48]。

      電化學(xué)方法可提供極強(qiáng)的氧化、還原能力,并能通過改變電化學(xué)因素,如電流密度、電極電位、電催化活性及選擇性等,較為方便地控制、調(diào)節(jié)反應(yīng)的方向、限度、速率。它繼承了次氯酸鈉法浸出率高、反應(yīng)條件溫和、無污染的特點[49]。為提高電氧化法的電流效率降低能耗,過程中引入超聲波強(qiáng)化浸出,超聲場可顯著減少電極表面的覆蓋物,提高電解電流,促進(jìn)MoS2氧化分解。同時在強(qiáng)酸介質(zhì)中Mn3+/Mn2+氧化能力很強(qiáng),能將MoS2氧化分解為MoO3和硫酸,且錳離子可以循環(huán)利用。符劍剛采用Mn3+/ Mn2+間接電氧化法濕法分解輝鉬礦,鉬的浸出率為88.5%。以上方法提高了經(jīng)濟(jì)效益、降低了能耗,同時反應(yīng)設(shè)備易解決、投資小,條件易控制,操作簡單。但目前仍處于試驗階段,沒有能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化[50]。

      2 輝鉬礦冶煉工藝前景與展望

      目前國內(nèi)鉬冶煉大都采用傳統(tǒng)的氧化焙燒-氨浸工藝生產(chǎn)鉬酸銨,該工藝要求600 ℃以上的高溫條件,能耗大,最主要的是生成的二氧化硫污染環(huán)境嚴(yán)重;雖然鉬精礦中加入石灰,可以解決二氧化硫煙塵問題,但是石灰與輝鉬礦反應(yīng)生成鉬酸鈣,又增加了鉬浸出的難度。氧化焙燒方法對設(shè)備如回轉(zhuǎn)窯、多膛爐等溫度控制要求高,爐內(nèi)溫度超過750 ℃時,將造成三氧化鉬的升華而使鉬損失;同時溫度高致使?fàn)t料燒結(jié),會造成下料口堵塞而必須清爐,增加了勞動強(qiáng)度。現(xiàn)有的全濕法分解工藝中,高壓氧酸浸和高壓氧堿浸工藝對設(shè)備耐蝕性能及操作條件(高溫、高壓)要求苛刻。高壓氧酸浸工藝所利用的硝酸在運(yùn)輸、儲存和加入高壓容器中時都容易揮發(fā),不僅在使用中容易發(fā)生安全事故,而且還造成環(huán)境污染。高壓氧堿浸工藝中,反應(yīng)時間長,消耗苛性鈉量太大,且輝鉬礦氧化不徹底,因此工業(yè)上難以推廣應(yīng)用。其他強(qiáng)氧化劑分解工藝也存在氧化劑耗量大,成本高且運(yùn)輸、貯存不方便等問題。電氧化濕法分解鉬精礦雖然具有反應(yīng)條件溫和、氧化徹底、反應(yīng)過程無污染物等優(yōu)點,但此工藝尚在研發(fā)階段,未有成熟方案運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)。

      目前,減少對環(huán)境的污染,提高金屬的綜合回收率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,開展從低品位鉬礦及各種鉬廢料中回收鉬的新工藝研究成了鉬工業(yè)發(fā)展的重點。就生產(chǎn)鉬金屬而言,輝鉬礦的冶煉工藝將不斷地朝著降低能耗、減小污染、縮短流程的方向發(fā)展;就鉬精礦的冶煉而言,可以轉(zhuǎn)換一種思維,以目標(biāo)產(chǎn)物為導(dǎo)向,而不僅僅局限于鉬金屬的生產(chǎn),比如直接以鉬精礦為原料去生產(chǎn)二硅化鉬和碳化鉬以及其他鉬的化合物,直接以結(jié)果為導(dǎo)向在一定程度上可以跳出原有的處理思路,縮短處理流程,使原料得到更加有效的利用。目前已經(jīng)有學(xué)者對以鉬精礦為原料制取二硅化鉬做了深入的研究[51]。

      3 結(jié)束語

      我國鉬資源儲量豐富,隨著各行業(yè)對特殊鋼需求的激增,鉬資源的開發(fā)得到進(jìn)一步推動。鉬資源的不斷消耗導(dǎo)致富礦、易選礦床逐漸減少,而低品位、復(fù)雜礦將成為今后的重點開發(fā)對象。礦石的貧、雜化對鉬的冶煉工藝和設(shè)備都提出了更高的要求和挑戰(zhàn),傳統(tǒng)工藝已經(jīng)無法實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一,鉬礦冶煉工藝得到進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展已變的勢在必行。本文從輝鉬精礦的火法和濕法冶煉工藝方面做了詳細(xì)評述,認(rèn)為當(dāng)今對于輝鉬精礦的冶煉一是要不斷改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝,并開發(fā)新的工藝;二是要以目標(biāo)產(chǎn)物為導(dǎo)向,跳過單質(zhì)鉬的生產(chǎn)環(huán)節(jié),簡化生產(chǎn)工序,開發(fā)新的輝鉬精礦冶煉工藝。相信在廣大科研工作者的努力下,一定能做到輝鉬精礦的最大化利用。

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      OVERVIEWANDPROSPECTFORTHESMELTINGPROCESSOFMOLYBDENITE

      BU Chun-yang1, CAO Wei-cheng1, WANG Lu2, ZHANG Guo-hua2, CHANG He-qiang2, ZHOU Guo-zhi2, HE Kai1

      (1.Technical Centre, Jinduicheng Molybdenum Co., Ltd., Xi’an 710077, Shaanxi, China)(2.State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China)

      The status of molybdenum resources was briefly introduced, and the various treatment methods of molybdenite used in the present were summarized and shown.The process characteristics of traditional smelting of molybdenite were systematically analyzed by comparing the thermometallurgy with the hydrometallurgy process.Through the comparison of the molybdenite concentrate smelting processes, it is considered that one thing is to continuously improve the existing production process, and develop new technology; the other thing is to target product oriented production over molybdenum, simplify production process,and develop new smelting process of molybdenite concentrate.

      molybdenite; thermometallurgy; hydrometallurgy

      2017-09-17;

      2017-10-20

      卜春陽(1978—),男,高級工程師,現(xiàn)從事鉬金屬材料研究開發(fā)開作。E-mail:bp208@163.com

      10.13384/j.cnki.cmi.1006-2602.2017.06.002

      TF841.2

      A

      1006-2602(2017)06-0005-07

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