氨浸钼渣氧压碱浸工艺研究

施友富，王淑芳

（1.中铁资源集团有限公司，北京 100039）（2.安徽省冶金科学研究所有限公司，安徽合肥 230011）

1 概况

钼是重要的稀有金属，世界钼资源储量较少，而且分布极不平衡，主要集中在中国、美国、智利、加拿大和俄罗斯等国家。据2010年美国地质调查局出版的《矿物商品摘要》报导，2008年全球钼储量870万t，基础储量2 180万t，其中中国储量330万t、基础储量810万t，居世界第1位［1］。

自20世纪90年代以来，国内外市场对钼系列产品的需求增长迅速，作为制取金属钼及其制品（如钼粉、钼条、钼片、钼丝、钼杆等）的重要中间产品——钼酸铵，在国内取得了快速发展，其产量也急剧上升。目前，在我国的钼酸铵生产厂家中，大多数生产厂家仍采用传统或改进的工艺流程生产钼酸铵，四钼酸铵生产工艺流程图见图1。

图1 四钼酸铵生产工艺流程图

由图1可以看出，氨浸渣来自钼酸铵生产氨浸工段。钼酸铵生产的氨浸渣渣率在15％～20％，呈弱碱性，渣中除含有钼酸铵、MoO3、MoO2、MoS2，还含有难溶的钼酸盐（主要为Ca、Fe、Cu和Pb的钼酸盐）和大量的SiO2，渣含钼3％～15％，必须加以回收［2］。

目前氨浸渣中钼的回收方法主要有盐酸分解法、苏打烧结焙烧法和高压碱浸法等。近年来相关行业的生产和实践证明，加压浸出是一种稳定而有效的单元操作，可达到减少环境污染、提高技术指标、节能降耗和提高经济效益的目的。本文研究采用氧压碱浸工艺从氨浸渣中提取有价金属钼。

2 试验原料

试验所用的原料为国内某钼酸铵厂的氨浸渣，钼的物相分析结果见表1。

表1 氨浸渣钼的物相分析结果 ％

试验所用的辅助原料为工业碳酸钠和氧气。

3 试验原理

氨浸渣中的氨不可溶钼，当用氧作氧化剂，高温高压下在Na2CO3介质中进行如下反应：

4 试验结果

4.1 浸出温度的影响

试验条件：氧分压200 kPa、时间2 h、液固比2∶1、加碱量为钼化学反应理论量的2.5倍，试验结果见图2。

试验结果表明，钼的浸出率随浸出温度的升高而增加，其原因是，提高温度可增大反应速率常数，另一方面可促进氧键的断裂，使溶解的氧分子裂解为氧原子。由图2可见，180℃时钼的浸出率可达96％以上，再增加浸出温度效果不明显。

图2 浸出温度对钼浸出率的影响

4.2 加碱量的影响

试验条件：浸出温度180℃、氧分压200 kPa、时间2 h、液固比2∶1，试验结果见图3。

图3 理论加碱量对钼浸出率的影响

试验结果表明，钼的浸出率随钼化学反应理论纯碱量的增加而升高，超过理论量的2.5倍时，钼的浸出率增加效果不明显。

4.3 氧分压的影响

试验条件：浸出温度180℃、时间2 h、液固比2∶1、加碱量为钼化学反应理论量的2.5倍，试验结果见图4。

图4 氧分压对钼浸出率的影响

试验结果表明，钼的浸出率随氧分压增加而升高。在不加入氧气时，氨浸渣中的硫化钼、低价氧化钼和纯碱在反应条件下基本不反应，钼浸出率低。在氧分压200 kPa时，钼的浸出率可达96％以上，再增加氧分压，钼的浸出率增加效果不明显。

4.4 液固比的影响

试验条件：浸出温度180℃、氧分压200 kPa、时间2 h、加碱量为钼化学反应理论量的2.5倍，试验结果见图5。

图5 液固比对钼浸出率的影响

试验结果表明，随液固比的增大，钼的浸出率增加。液固比1.5∶1时，钼的浸出率可达92％以上，但浆体的流变特性较差；液固比2∶1时，钼的浸出率可达96％以上，浆体的流变特性明显改善。

4.5 浸出时间的影响

试验条件：浸出温度180℃、氧分压200 kPa、液固比2∶1、加碱量为钼化学反应理论量的2.5倍，试验结果见图6。

试验结果表明，钼的浸出率随浸出时间的延长而增加，浸出时间超过2 h，钼浸出率增加效果增加不明显。

图6 浸出时间对钼浸出率的影响

本研究采用氧压碱浸工艺处理氨浸钼渣，在浸出温度180℃、时间2 h、氧分压200 kPa、液固比2∶1、纯碱量为化学反应量的2.5倍时钼的浸出可达96％以上，浸出液可以采用离子交换、萃取等工艺富集。

采用氧压碱浸工艺处理氨浸钼渣，具有钼浸出率高、减少环境污染和增加经济效益的目的。

［1］U.S.Geological Survey.Minaral commodity summaries 2010［M］.2010：107.

［2］ 施友富，张邦胜.钼酸铵生产系统三废治理过程中的钼回收［J］.有色金属，2005，（8）：67.