鉬精礦氧化焙燒-酸浸預(yù)處理后焙砂的氨浸工藝研究

摘要：鉬精礦經(jīng)氧化焙燒-酸洗處理后，焙砂雜質(zhì)元素減少，鉬得到顯著富集。針對(duì)除雜后的焙砂，采用氨水進(jìn)行浸出，研究氨浸過(guò)程鉬浸出的影響因素。結(jié)果表明，焙砂氨浸的最佳條件下，溫度為60 ℃，氨浸時(shí)間為30 min，液固比為3.5～4.0，pH為8.5～9.0。焙砂氨浸浸出率可超過(guò)98.6%，氨浸渣率約為16%，氨浸渣含鉬量為3.5%左右。氨浸渣中殘存的鉬主要為焙燒過(guò)程中未被氧化的MoS2，其他主要為脈石，氨浸渣真比重為2.85 g/cm3。氨浸液含鉬量為140～150 g/L，還含有少量的Fe與Cu，氨浸液比重為1.15～1.18 g/cm3。

關(guān)鍵詞：鉬精礦；焙砂；氨浸；低品位；富集

中圖分類號(hào)：TF841.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）05-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.05.011

Research on Ammonia Leaching Process of Roasted Sand after Oxidative Roasting - Acid Leaching Pretreatment of Molybdenum Concentrate

HE Wenjie， LIU Sanping

（BGRIMM Technology Group， Beijing 100160， China）

Abstract： After the oxidation roasting acid washing treatment of molybdenum concentrate， the impurity elements in the roasted sand are reduced， and molybdenum is significantly enriched. For the roasted sand after impurity removal， ammonia water is used for leaching to study the influencing factors of molybdenum leaching during the ammonia leaching process. The results show that under the optimal conditions for ammonia leaching of roasted sand， the temperature is 60 ℃， the ammonia leaching time is 30 min， the liquid-solid ratio is 3.5～4.0， and the pH is 8.5～9.0. The ammonia leaching rate of roasted sand can exceed 98.6%， the ammonia leaching residue rate is about 16%， and the molybdenum content in the ammonia leaching residue is about 3.5%. The residual molybdenum in the ammonia leaching residue is mainly MoS2 that has not been oxidized during the roasting process， while the rest is mainly gangue， and the true specific gravity of the ammonia leaching residue is 2.85 g/cm3. The molybdenum content of ammonia leaching solution is 140～150 g/L， and it also contains a small amount of Fe and Cu， and the specific gravity of ammonia leaching solution is 1.15～1.18 g/cm3.

Keywords： molybdenum concentrate; roasted sand; ammonia leaching; low grade; enrichment

鉬是一種稀有高熔點(diǎn)金屬，具有高溫強(qiáng)度大、電導(dǎo)率高、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于冶金、建材、機(jī)械、宇航、軍事和石油化工等領(lǐng)域[1-3]。我國(guó)鉬資源儲(chǔ)量非常大，約占全球儲(chǔ)量的80%。雖然我國(guó)鉬資源探明儲(chǔ)量多，但與世界主要鉬資源國(guó)相比，品位顯著偏低，多屬低品位礦床。當(dāng)前，我國(guó)鉬冶煉的原料主要為輝鉬礦，輝鉬精礦的處理方法分為火法和濕法兩大類。火法主要有直接氧化焙燒法和石灰焙燒法，濕法主要有加壓氧化法、硝酸常壓分解法、次氯酸鈉分解法和電氧化法等[4-6]。針對(duì)鉬精礦，采用氧化焙燒-酸洗除雜，提升焙砂的鉬含量，提高鉬浸出率，同時(shí)減少后續(xù)處理過(guò)程的雜質(zhì)元素影響。試驗(yàn)采用氨水對(duì)鉬精礦氧化焙砂酸洗除雜后的物料進(jìn)行浸出，研究氨浸過(guò)程鉬浸出的影響因素。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料與儀器

試驗(yàn)原料為鉬焙砂酸洗渣，主要化學(xué)成分如表1所示。鉬精礦氧化焙燒后得到焙砂，焙砂酸洗除雜后得到試驗(yàn)原料。主要試驗(yàn)儀器有燒杯、恒溫水浴鍋、礦漿抽濾機(jī)、電子天平和烘干機(jī)。

1.2 試驗(yàn)方法

取一定量的鉬焙砂酸洗渣、氨水和水置于燒杯中，按比例配成礦漿，然后將其置于恒溫水浴鍋中，開(kāi)啟攪拌并開(kāi)始計(jì)時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，將礦漿抽濾，液固分離，得到濾餅和濾液。稱重計(jì)量后，濕濾餅烘干，得到氨浸渣，將氨浸渣和濾液分別送樣分析，考察氨浸出時(shí)溫度、時(shí)間、液固比和pH等因素對(duì)鉬浸出效果的影響。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 溫度條件試驗(yàn)

鉬焙砂酸洗渣質(zhì)量為100 g，液固比為3，起始游離氨濃度為85 g/L，pH為8.5～9.0，氨浸時(shí)間為30 min時(shí)，開(kāi)展溫度條件試驗(yàn)。溫度對(duì)鉬焙砂酸洗渣氨浸的影響如圖1所示。浸出溫度升高時(shí)，溫度對(duì)鉬浸出率的影響不顯著[7-10]。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，較高溫度下得到的氨浸液清澈度和過(guò)濾性能更好，但浸出溫度越高，消耗的試劑量越大。因此，綜合考慮生產(chǎn)實(shí)際，氨浸溫度取60 ℃。

2.2 時(shí)間條件試驗(yàn)

鉬焙砂酸洗渣質(zhì)量為100 g，液固比為3，起始游離氨濃度為85 g/L，pH為8.5～9.0，溫度為60 ℃時(shí)，開(kāi)展時(shí)間條件試驗(yàn)。時(shí)間對(duì)鉬焙砂酸洗渣氨浸的影響如圖2所示。氨浸時(shí)間為10 min時(shí)，鉬浸出率已經(jīng)超過(guò)99%，繼續(xù)延長(zhǎng)浸出時(shí)間，鉬浸出率并無(wú)明顯變化，但過(guò)濾液清澈度明顯增加。因此，浸出時(shí)間取30 min。

2.3 液固比條件試驗(yàn)

鉬焙砂酸洗渣質(zhì)量為100 g，溫度為60 ℃，起始游離氨濃度為85 g/L，pH為8.5～9.0，浸出時(shí)間為30 min，開(kāi)展液固比條件試驗(yàn)。液固比對(duì)鉬焙砂酸洗渣氨浸的影響如圖3所示。液固比對(duì)浸出結(jié)果的影響不大，減少液固比理論上可稍微降低氨浸氨耗，相反，液固比增大將增加氨的消耗[11-13]。后續(xù)鉬酸銨結(jié)晶要求氨浸后液比重保持在1.5～1.8 g/cm3，試驗(yàn)液固比為3.5～4.0時(shí)，氨浸液比重可保持在1.5～1.8 g/cm3。所以，氨浸的液固比控制在3.5～4.0。

2.4 pH條件試驗(yàn)

鉬焙砂酸洗渣質(zhì)量為100 g，溫度為60 ℃，浸出時(shí)間為30 min，液固比為4，開(kāi)展pH條件試驗(yàn)。pH對(duì)鉬焙砂酸洗渣氨浸的影響如圖4所示。焙砂中的鉬易被氨水浸出，pH=6.5時(shí)，鉬的浸出率可達(dá)99.06%。但是，pH較低不利于保證雜質(zhì)元素銅、鐵（特別是二價(jià)鐵）的去除[14-16]。所以，反應(yīng)體系pH控制在8.5～9.0。

2.5 綜合條件試驗(yàn)

通過(guò)氨浸條件試驗(yàn)，得到鉬焙砂浸出的最佳工藝條件，即溫度為60 ℃，浸出時(shí)間為30 min，pH為8.5～9.0，液固比為4。最佳工藝條件下，對(duì)鉬焙砂酸洗渣進(jìn)行3組綜合條件試驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。試驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性良好，鉬浸出率可超過(guò)98.9%，氨浸渣率約為16%，氨浸渣含鉬量約為3.5%。

2.6 氨浸渣性質(zhì)分析

對(duì)氨浸渣進(jìn)行化學(xué)成分分析[17-18]，主要化學(xué)成分如表3所示。氨浸渣主要化學(xué)成分為Si，占27.44%，未分解的輝鉬礦中的Mo占3.51%，F(xiàn)e含量為2.38%，Pb含量為0.38%，其他元素含量較小。氨浸渣真比重為2.85 g/cm3。采用X射線衍射儀對(duì)氨浸渣進(jìn)行檢測(cè)[19-21]，結(jié)果表明，氨浸渣的絕大部分成分是SiO2，還含有少量未分解的輝鉬礦和堿式硅酸鎂。

2.7 氨浸液性質(zhì)分析

氨浸液中雜質(zhì)含量的高低直接決定鉬酸銨產(chǎn)品的質(zhì)量，氨浸液的全分析結(jié)果如表4所示。

氨浸液成分分析結(jié)果表明，氨浸液含鉬量為145.19 g/L，還含有少量的Fe、Cu等雜質(zhì)。

3 結(jié)論

氨浸試驗(yàn)考察溫度、氨浸時(shí)間、液固比和pH對(duì)氨浸結(jié)果的影響。經(jīng)條件試驗(yàn)，確定焙砂氨浸的最佳條件，即溫度為60 ℃，氨浸時(shí)間為30 min，液固比為3.5～4.0，pH為8.5～9.0。在最佳氨浸條件下，焙砂氨浸浸出率可超過(guò)98.6%，氨浸渣率約為16%，氨浸渣含鉬量約為3.5%。氨浸渣中殘存的鉬主要為焙燒過(guò)程中未被氧化的MoS2，其他主要為脈石，氨浸渣真比重為2.85 g/cm3。氨浸液含鉬量為140～150 g/L，還含有少量的Fe與Cu，氨浸液比重為1.15～1.18 g/cm3。

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