鉬濕法冶煉新技術

鉬濕法冶煉新技術北京礦冶研究總院王玉芳

目錄一前言二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀三研究基礎四研究進展五工藝對比六展望鉬是重要的戰(zhàn)略性資源，廣泛用于鋼鐵、化工、軍事、電子、電子計算機、生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領域70~80%用于鋼鐵行業(yè)，20~30%用于化工產(chǎn)品、金屬制品我國是鉬儲量、消費大國一前言

資源

一前言

儲量占總量儲量基礎占總量中國33038.283043.6美國27031.354028.3智利11012.725013.1加拿大455.2914.8俄羅斯242.8361.9小計77990.2174791.7世界合計863.51001905100注：美國地質(zhì)調(diào)查局和英國金屬商品研究所公布2007年數(shù)據(jù)

世界主要消費國：西歐、中國、美國和日本2008年消費量：

西歐6.49萬t，同比增長2.77%；

美國3.99萬t，同比增長2.27%；

日本2.95萬t，同比增長1.54%；

中國約4萬t。一前言生產(chǎn)

90%以上的鉬產(chǎn)自輝鉬礦鉬酸銨是重要的中間產(chǎn)品我國鉬選礦產(chǎn)能為20萬t/d礦石鉬精礦產(chǎn)量：18.06萬t/a鉬酸銨產(chǎn)能：5.2萬t/a

一前言錸地球上最稀少的金屬元素熔點高、強度大、塑性及機械穩(wěn)定性良好，抗蠕變性能強是國防、航空航天、核能以及電子工業(yè)等現(xiàn)代高科技領域重要的新材料之一多與鉬伴生一前言二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀直接氧化焙燒法石灰焙燒法電化學浸出法加壓氧化法鉬冶煉二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀直接氧化焙燒法

主工藝流程：焙燒—酸鹽預處理—氨浸—酸沉優(yōu)點：

技術設備成熟、投資低。缺點：

產(chǎn)出大量的低濃度二氧化硫，煙氣制酸費用高，環(huán)境污染重，渣含鉬高。

二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀石灰焙燒法2MoS2

+6Ca(OH)2+9O2=2CaMoO4+4CaSO4+6H2O2ReS2

+5Ca(OH)2+19/2O2=Ca(ReO4)2+4CaSO4+5H2O優(yōu)點：

硫以硫酸鈣形式產(chǎn)出，避免二氧化硫產(chǎn)出。

錸回收率較直接焙燒法高；

適于處理低品位鉬精礦。缺點：

設備產(chǎn)能低，渣量大，生產(chǎn)成本高。

二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀電化學浸出法優(yōu)點：

可處理難選礦、復雜礦缺點：

能耗高、存在潛在污染，未見工業(yè)應用。

二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀加壓氧化法氧壓堿浸法氧壓酸浸法

二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀氧壓堿浸法浸出劑：NaOH、Na2CO3為浸出劑MoS2

+6NaOH+9/2O2=Na2MoO4+2Na2SO4+3H2O2ReS2

+10NaOH+19/2O2=2NaReO4+4Na2SO4+5H2O我國第一家1990年在寶雞投產(chǎn)。

氧壓堿浸法優(yōu)點：

實現(xiàn)硫化物的直接浸出；

解決二氧化硫的污染問題；

反應溫度和壓力相對較低。缺點：

堿耗量大；

溶液中鉬需經(jīng)過酸化后才能萃取回收；

生產(chǎn)成本高。

氧壓酸浸法優(yōu)點：取消了鉬精礦焙燒和制酸系統(tǒng)，硫以硫酸或硫酸根形式進入溶液，避免了SO2對大氣的污染；工藝流程簡短可實現(xiàn)鉬、錸綜合回收大量雜質(zhì)浸出進入溶液，鉬酸銨純度高即適于處理高品位礦，也可處理復雜礦缺點：溫度、壓力高，對設備要求高

氧壓酸浸法：MoS2

+3H2O+9/2O2=H2MoO4+2H2SO42ReS2+5H2O+19/2O2=2HReO4+4H2SO4硫以硫酸的形式進入溶液80%鉬進入渣，其余進入溶液

催化劑：硝酸、硝酸鈉MoS2+6HNO3=H2MoO4+2H2SO4+6NO2NO+3/2O2+H2O=2HNO3優(yōu)點：反應速度快，溫度低缺點：硝酸分解產(chǎn)出氮氧化物，需要進行回收，廢水中硝酸根難回收。

1980年株洲硬質(zhì)合金廠進行了工業(yè)應用。主要操作條件：

鉬精礦(kg):洗液(L):硝酸鈉(kg)=1:1.7:0.23，

反應溫度：180~220℃，

壓力：35~40atm。

二國內(nèi)外技術現(xiàn)狀溶液中鉬錸的回收

活性炭吸附法

萃取法

離子交換法

三研究基礎加壓濕法冶金Zn、Cu、Ni、Co、Mo、綜合回收有色金屬資源綜合利用復雜多金屬礦物綜合回收與利用冶金固體廢棄物的處理技術二次金屬資源的綜合利用技術濕法冶金研究領域：

實驗用2L加壓釜實驗用10L加壓釜

100L加壓釜500L加壓釜

2m3加壓釜

萃取箱

四

研究進展

近期完成的主要項目大黑山鉬精礦加壓氧化工藝研究德興銅礦鉬精礦濕法工藝小型、半工業(yè)試驗舒蘭鉬精礦試驗、項目建議書及可研秘魯?shù)推肺汇f精礦加壓浸出試驗黑色頁巖鎳鉬礦全濕法工藝

四研究進展加壓氧化

原料性質(zhì)

溫度

反應時間

氧分壓

液固比目的：綜合回收Mo、Re、Cu等，提高產(chǎn)品純度

四研究進展加壓氧化

對于鉬精礦品位>45%

鉬轉(zhuǎn)化率：>98%

浸出率：Mo10～20%，Re>95%

Cu>98%，F(xiàn)e>85%

渣率：75%

溶液：H2SO4>130g/L，Mo5～10g/L

四研究進展萃取

“溶液——萃錸——萃鉬”

錸回收率>96%

鉬回收率>98%

四研究進展氨浸

鉬浸出率：>98%

氨浸渣率：10～15%

渣含鉬：2～3%

四研究進展酸沉

控制溶液比重：

1.16～1.18

鉬酸銨含鉬： >56%

鉬直收率： >97%

四研究進展

元素MoAlFeCuMgNiMnPGB3460-82>560.00060.00060.00030.00060.00030.00030.0005試驗值%<58.460.00010.00010.00010.00010.00010.00010.0001元素BiKNaCaPbSnSbSiGB3460-82—0.010.0010.00080.00050.0005——試驗值%<0.00010.00140.00030.00060.00010.00010.00010.0004表

鉬酸銨產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果

四研究進展圖

鉬酸銨X-射線圖

四研究進展工藝流程優(yōu)化

氨浸渣：Mo2～3%萃余液：含一定量的Cu酸沉后液：Mo1～2g/L，pH=2

五工藝對比

五工藝對比工藝傳統(tǒng)焙燒加壓氧化主工藝流程焙燒—酸鹽預處理—氨浸—酸沉加壓氧化—萃取—氨浸—酸沉Mo回收率92%～95%>95%SSO2，煙氣含硫2~3%H2SO4，>100g/LRe走向揮發(fā)進入煙氣浸出進入溶液Re回收工藝噴淋—萃取萃取Re回收率50~60%>90%

五工藝對比分類焙燒加壓氧化廢氣焙燒產(chǎn)出的含SO2煙塵，濃度約為0.5～5%，經(jīng)收塵后，采用石灰乳吸收，尾氣排放，吸收過程中產(chǎn)出石膏渣。無廢水1.預處理酸液：回收鉬后排放；2.酸沉母液：送預處理工序。1.加壓浸出液：含酸在100~180g/L，萃取鉬后中和排放；2.酸沉母液：回收鉬后排放廢渣1.氨性浸出渣2.SO2吸收產(chǎn)出的石膏渣氨性浸出渣萃余液中和渣

五工藝對比序號項目加壓氧化焙燒單耗(kg/t鉬酸銨)單位成本(元/t鉬酸銨)單耗(kg/t鉬酸銨)單位成本(元/t鉬酸銨)1氧氣1300455

2N235150

3異辛醇18

4煤油420

5液氨440132040012006石灰石180036020004007硝酸10002000120024008煤

1506003309其它

600

600

輔材小計

4963

4930

序號項目加壓氧化焙燒單耗(kg/t鉬酸銨)單位成本(元/t鉬酸銨)單耗(kg/t鉬酸銨)單位成本(元/t鉬酸銨)一輔助材料

4963

4930二動力消耗

1水10t1557.52電280kwh1682201323蒸汽

1000

850

小計

1183

989.5三工資及附加

900

1100四折舊及攤消

950

475五維修

450

225六其它

300

300

合計

8746

8019.5

以年處理鉬精礦4000t為例

表投資對比序號項目名稱加壓氧化