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钼酸铁分解

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钼酸铁分解百科

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钼酸钙

2019-02-12 10:08:00

同钼铁、氧化钼相同,钼酸钙也常作为钢铁的钼合金添加剂。其运用远没钼铁、氧化钼广泛。纯钼酸钙含钼48.0%。下表列出了前苏联钼酸钙标准,供参阅。   表  钼酸钙(前苏联)标准UMTY-4523-65ROC  类型Mo ≥Ca ≤P ≤S ≤MДK-144220.10.2MДK-240240.20.3       钼酸钙的出产可由钼焙砂加石灰(CaO)混匀焙烧,钼精矿加石灰(CaO)后混匀焙烧。但更多的是在处理低档次钼精矿时,用氯化钙(CaCl2)沉积MoO42-而制成,惯例工艺见下图。   图  低档次钼精矿制钼酸钙流程       当用苏打液浸出钼焙砂时,不只能与三氧化钼反响,也能与钼酸钼,钼酸铁反响而溶解(但就不能使它们溶解、反响):   MoO3+Na2CO3←→Na2MoO4+CO2↑   CaMoO4+ Na2CO3←→Na2MoO4+CaCO2↓   FeMoO4+ Na2CO3+H2O←→Na2MoO4+Fe(OH)2↓CO2↑       为了溶解充沛并节约苏打,一般选用四到五段逆流浸出。对过泸后的浸液经蒸汽加热浓缩,钼酸钠溶液的钼浓度超越50~70g/L后,就可在80~90℃下参加氯化钙(CaCl2)生成钼酸钙沉积。沉积需在中性或碱性溶液中进行,所加CaCl2量应比理论反响量多10~15%。对所生成的沉积用清水清洗去硫酸盐后,经过滤、锻烧(600~700℃)即可获炼钢工业钼酸钙。     由低档次钼精矿,乃至出产钼酸铵的浸渣,都可与苏打拌合后焙烧,发生如下反响:  MoS2+Na2CO3+O2△Na2MoO4+CO2↑+SO2↑←→ SiO2+ Na2CO3→Na2SiO3+CO2↑   生成的可溶性钼酸钠与硅酸(或偏硅酸)钠可在必定的pH范围下进行别离。别离出硅酸后的母液参加氯化钙,将生成钼酸钙的沉积。对沉积先经清洗、烘干后即成工业级钼酸钙。     钼酸的出产工艺与钼酸钙的出产工艺类似。所不同的仅仅不必氯化钙而用氯化去沉积钼酸钠溶液中的钼:   Na2MoO4+BaCl2→2NaC1+BaMoO4↓   钼酸使用于珐琅工业中。出产时,国内用浸渣加苏打焙烧的工艺使用较多,它的出产要害,是溶液中偏硅酸与钼酸钠的充沛别离。

铁氧化物的分解、还原与再氧化(一)

2019-02-14 10:39:59

氧化物的分化、复原及再氧化反响是烧结进程中化学反响中一个重要部分,它影响烧结矿的矿藏组成及液相的构成,然后影响烧结矿的质最。例如恰当操控烧结气氛以削减铁氧化物的复原进程,促进Fe2O3生成而削减FeO的构成,这有利于烧结矿复原性的进步。   (一)铁氧化物的分化    烧结猜中有许多氧化物,在铁猜中主要是铁或锰氧化物,在熔剂中有钙镁氧化物,这些氧化物在烧结进程中是否发作分化反响决定于它们的化学反响式的平衡常数(Kp)及等压位的改变(ΔZ)一般金属氧化物的分化可按下式表明:                                      2MeO=2Me+O2    如MeO及Me是以固相存在而不相互熔解,则上式的反响平衡常数即等于分化压力:                                       Kp=Po2    分化压力与反响的标准等压位的关系为:                                     ΔZo=-KTlnPo2    当气相中氧的分压为P′o2时,则    当Po2>P′o2时,ΔZ<0氧化物分化,    当Po2<P′o2时,ΔZ>0反响向生成氧化物的方向进行;    当Po2=P′o2时,ΔZ=0反响趋于平衡状况。    在大气中P′o2=0.21而大多数金属氧化物的分化压力比0.21气压小得多,所以大多数金属氧化物在大气中是比较安稳的。 [next]     MnO2,Mn2O3,Fe2O3的分化压力比较大,MnO2在460℃的分压为0.21,550℃的分压为1.0大气压(98066.5帕),Mn2O3到达相应分压的温度为927℃及1100℃因而铁锰的高档氧化物(即氧化程度高的氧化物)在烧结进程中枯燥带或预热带就开端分化乃至已很剧烈,而Fe2O3在1383℃分化压力为0.21,在1452℃分化压力为1.0,要比锰的高档氧化物分化困难一些。在烧结条件下,烧结冷却带的气体的实践压力为0.9大气压(0.9×98066.5帕),所以氧的分压为0.18~0.气压(0.9×98066.5帕);预热带废气含氧8~10%,氧的分压在0.072~0.09大气压(×98066.5帕),在焚烧带烧结温度可达1350~1450℃,氧的分压接近碳粒处则比预热带的更低,因而Fe2O3发作分化或剧烈分化。磁铁矿Fe3O4在1500℃只要10-7.5气压(×98066.5帕),所以在烧结条件下分化是不可能的。但在有SiO2存在的条件下,温度高于1300~1350℃,它可按下式进行分化:                           2Fe3O4+3SiO2=3(FeO)2·SiO2+O2    浮士体(FexO)的热分化在烧结条件下是不可能的,由于它的分化压力在同一温度下比Fe3O4还低。    可以用下式核算FeO的分化温度:    因而在烧结条件下FeO不可能分化。烧结猜中还有许多氧化物,其分化压力比FeO还要小,因而要求分化温度更高。但凡ΔZ°负值愈大,金属与氧亲和力越大,即该金属氧化物愈不易分化,从图中看到钙、镁氧化物,其ΔZ°最小,因而在烧结的温度及气氛下不发作任何分化。   (二)铁氧化物的复原    在烧结进程中,接近燃料颗粒处存在着复原性气体CO以及赤热燃料粒,所以有很强的复原性气氛,因而烧结猜中铁、锰等氧化物及液相中的铁、锰氧化物将遭到复原。    即A,B,C,D分别为Fe2O3、Fe3O4、FeO及Fe的安稳区,见图2当有过剩的固定碳存在时,铁的各级氧化物的复原反响产品决定于气化反响的平衡曲线CO2+C=2CO,见图3.

钼酸铵的介绍

2019-02-12 10:08:00

钼酸铵易于纯化、易于溶解、易于热解离,并且,热解离出的NH3气随加热可充沛逸出,不再污染钼产品。因此,钼酸铵广泛用作出产高纯度钼制品的根本质料。比方,热解离钼酸铵出产高纯三氧化钼、用硫化钼酸铵溶液出产高纯二硫化钼,经过钼酸铵出产各种含钼的化学试剂等。钼酸铵也常用作出产钼催化剂、钼颜料等钼的化工产品的根本质料。     在钼的初级产品中,钼酸铵仅次于钼焙砂和钼铁,占有着重要的位置。     工业钼酸铵并非单一化合物,它是一系列钼同多酸铵的混合物,随(NH3)2/MoO3比率的不同而异。但它们都可概括进一个通式,常见几种钼酸铵和通式见表1。Dnval Rode等从实验成果提出了仲钼酸铵新的转化道路:  (NH4)6Mo7O24·4H2O△(NH4)4Mo5O16△(NH4)4Mo8O26△MoO3→→→   这儿又证明a=5或8,b=2或2,c=0或0两种钼杂多酸铵的存在。但不管有几种杂多酸,工业钼酸铵中首要成份一般仍是仲钼酸铵。   表1  常见几种钼酸铵特性  名  称分  子  式参 数(NH3)2/MoO3%Mo转   化abc钼酸铵(NH4)2MoO41101:148.94 仲钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O7343:754.34130℃脱结晶水,230℃转化为四钼酸铵(放出NH3↑)四钼酸铵(NH4)2Mo4O134101:461.12315℃转化为三氧化钼(放出NH3↑)通 式(NH4)2bMoaO3a+bCH2O   b:a         从钼精矿动身,制取工业钼酸铵的工艺繁复。从钼精矿中辉钼矿分化方法,可将这些工艺概括为两大类,即(1)火法:经过氧化焙烧,将钼精矿转化为钼焙砂,再经湿法处理。(2)湿法:钼精矿直接浸出,辉钼矿转化为可溶钼盐。     火法或湿法差异仅在于MoS2氧化方法不同,前者选用焙烧,后者选用氧化剂溶液分化。终究,都使Mo4+→Mo6+,S2-→S0或S4+。     钼酸铵因为各杂多酸份额不同,钼含量也不同,但杂质含量往往很少,要求也很严厉。工业钼酸铵的技能要求见表2。   表2  钼酸铵质量标准  标准 含量(%) 成份我国国标GB3460-82克莱麦克斯1971年标准MSA-1MSA-2MSA-3标准产品典型分析Mo     Si        ︵ 杂 质 ︶ ≯0.00060.00100.0020.00250.0013Al0.00060.00060.0020.00100.0005Fe0.00060.00080.0050.00200.0007Cu0.00030.0005 0.00100.0006Mg0.00060.00060.0020.00050.0005Ni0.00030.00050.0010.00050.0005Mn0.00030.0006   P0.00050.00050.001  K0.010.080   Na0.0010.003   Ca0.00080.0010 0.00150.0007Pb0.00050.00050.00060.00050.0005Bi  0.0006  Sn0.00050.00050.00060.00350.0010Sb  0.0006  Cd  0.0006  Cr   0.00100.0005Ti   0.00100.0005粒度<40网目

钨矿物原料的分解—盐酸分解法

2019-02-13 10:12:38

酸分化法为现在工业上处理标准白钨精矿(要求含黑钨及磷、砷等杂质低,例如我国的一级B类白钨精矿)的首要办法,将流程作恰当修改后,亦可用于处理质量稍差的白钨精矿(含40% ~70%W03,一起含少数CaC03等易溶于酸的化合物),具有流程短、本钱低一级特色。    A  准则流程    准则流程如下图所示。    B  墓本原理    a  首要反响及其热力学条件    白钨矿:      CaW04(s)+2HC1(aq)====H2W04(s)+CaCl2(aq)               (1)     黑钨矿:      FeW04(s)+2HC1(aq)====H2W04(s)+FeCl2(aq)            (2)                   MnW04(s)+2HC1(aq)====H2WO4(s)+MnC12(aq)            (3)    上述反响在25℃的平衡常数及浓度平衡常数Kc(Kc=〔CaCl2)/〔HCl〕2)见表1。 表1          某些反响的平衡常数反响序号Ka(25℃核算值)Kc=[CaCl2][HCl]2(测定值)(1)107104(2)6.3×104700(3)2.5×108 [next]     b  反响机理及影响分化率的要素    反响机理  郑昌琼等研讨标明,当拌和速度满意快时,经过固态H2W04膜的分散为分化进程的操控性进程,跟着浓度的不同,进程中反响的级数以及生成的H2W04膜的性质也不彻底相同,在浓度为1~4mo1/L时,膜对分散进程的阻止效果最大,而在8mo1/L左右则阻止小些。对人工白钨而言,其分化分数(x)与时刻(t)的联系遵守以下方程式:                                  2                             1 - ——x - (1 - x)2/3 = kt                                  3    反响的表观活化能(40-98℃)为37.93 kJ/mol ,属固相膜(即H2W04膜)操控。对白钨精矿而言,测出表观活化能为43.61 kJ/mol。    影响分化率的要素进步分化温度、添加用量和延长时刻都有利于进步分化率。在酸用量必定的情况下,改变酸浓度的一起就改变了固液比,浓度进步则一方面反响剂浓度大,有利于反响;另一方面固液比变大,不利于液相内的传质,总的说来,人们普遍认为选用高浓度有利于进步分化率。因为进程属经过H2W04膜的分散操控,因而减小矿的粒度,相应地将减小H2W04膜的厚度,有利于进步分化率,例如在用量为理论量的2.5倍,浓度29.75%,100℃,拌和1.5h的条件下,当粒度分别为58~74μm和小于58μm,则分化率分别为87.3%和95.1%。    因为经过H2W04膜的分散为速率操控进程,故在球磨的一起进行分化有利于进步分化率。此外,因为黑钨矿难与HCl反响,故原猜中含铁(黑钨矿)高,则分化率下降。    杂质行为  用分化时的杂质行为见表2。表2            白钨矿分化进程中的杂质行为杂质及其矿藏分化进程中的行为铁及重金属硫化物与反响生成相应的氯盐并放出H2S。为防止H2S将钨酸还原成贱价化合物,分化时往往参加精矿重0.1%~0.15%的硝石砷:As2S5,As2S3在中性气氛下不与HCl反响,在有氧化剂NaNO3存在时,生成H3AsO4进入溶液: 3AsS3+28NaNO3+10HCl+4H2O====6H3AsO4+9Na2SO4+10NaCl+28NO↑FeAsO4部分反响,生成H3AsO4进入溶液,并进一步构成杂多酸钼:辉钼矿中性气氛下不与HCl反响,有氧化剂存在时: 3MoS2+18NaNO3+6HCl====3H2MoO4+6Na2SO4+6NaCl+18NO钼:钼酸钙矿CaMoO4+2HCl====H2MoO4+CaCl2;H2MoO4在中溶解度远大于H2WO4(见表3);故在高酸度下部分进入溶液与钨别离,工业条件下除钼率达50%~70%磷:磷灰石2Ca5(PO4)3F+18HCl→6H3PO4+9CaCl2+CaF2(或HF),H3PO4和H3AsO4相同与钨构成杂多酸,P的存在使钨的丢失量进步。HF加快对设备(如珐琅等)的损坏金属氧化矿大部分金属氧化矿与HCl反响生成相应的氯直盐[next]  表3             H2WO4和H2MoO4在中的溶解度浓度20℃50℃70℃H2MoO4H2WO4H2MoO4H2WO4H2MoO4H2WO44004407.02551.39.45535.66.48270192.64.32270.04.86265.05.25200101.51.7124.52.50135.02.1613029.20.6518.60.692.60.678010.90.256.480.2813.00.25403.80.132.460.094.60.01     C  工业实践    a 酸分化进程    设备    (1)拌和浸出槽  槽内壁及拌和器均衬以耐腐蚀的橡胶,或槽壁在内衬玻璃钢的情况下,再砌一层石墨砖,以确保设备有满意的运用寿命,酸分化时一般用蒸汽直接加热。设备无特殊密封办法。    (2)密闭酸分化槽  其主体设备结构与拌和浸出槽相同,但密封杰出,滚动轴采纳机械密封,并选用耐磨、耐酸的密封元件;改进了传动系统以削减轴滚动进程的摇摆,然后确保在操作进程不漏气,槽内可在50kPa的正压下操作,温度达110℃,HC1蒸发量及消耗量少,因而有很好的经济效益及环保效益。    (3)热球磨反响器结构见下图。对其内衬材料及球的原料要求在工作温度下耐、耐磨,现在没有找到能一起满意上述要求的材料。前苏联科学工作者主张用熔铸辉绿岩。我国科学工作者对研磨介质的材料进行了比较,发现在酸分化的详细条件下,钦球、卵石每小时的损耗量分别在0.36%和0.1%以下,一个直径20mm的铝球可运用5000h。    首要技能经济指标  某些工厂的工艺特色及首要技能经济指标见表4,一般白钨矿酸分化时操控终究母液含HCl约100~150g/L。[next] 表4             白钨精矿分化的首要技能经济指标工艺特色技能参数分化率/%酸用量/理论量固:液温度/℃时刻/h白钨精矿热球磨分化1.3~1.51:155~60499白钨精矿拌和分化3.5~4.01:2~100 约99.540%~75%WO3的白钨矿酸分化后再碱浸    98白钨精矿密闭酸分化2.9~3.0--110199.7     b  溶进程    先将粗钨酸用热水调浆,按1kg钨酸加1.2~1.5kg水,操控矿浆密度为1.6~1.65g/cm3(亦有操控为1.35 g/cm3左右的),将热矿浆参加剧烈拌和、浓度为25%~28%的中,1kgW03约需28%浓度的1~1.5L,操控温度约60℃左右,2h左右即可彻底溶解,终究操控溶液含游离35g/L左右,过滤所得的溶液含W03350g/L左右。    溶时,H2W04、H2Mo04分别成(NH4)2 WO4、(NH4)2 Mo04形状进入溶液,磷、砷亦成相应的铁盐进入溶液,为除磷、砷可参加MgCl2,使之成铵镁盐沉积,终究钨酸铵溶液中As/W03、P/W03可降至0.01%以下。    酸分化后溶渣的产出率约相当于精矿量的10%~15%,其间含W03达5% -30%,应进一步处理收回WO3。    参考文献:    1.郑昌琼.分化白钨精矿动力学开始研讨.稀有金属,1980(6):11~15

铁氧化物的分解、还原与再氧化(二)

2019-01-25 15:49:20

根据理论计算表明,Fe2O3还原成Fe3O4的平衡气相中,CO%含量要求很低,即CO2/CO的比值很大。微量CO的混合气体就足以完全还原赤铁矿成为磁铁矿。还原反应可能在烧结的预热带进行。特别是在固体燃料的燃烧带进行。从实验室研究表明,气相中存在CO2(CO-CO2混合气体中)并不减缓赤铁矿的还原。对于FeO4还原成FeO反应中,平衡气相在700℃时CO2/CO的比值为1.84,1300℃时为10.76.对于FeO还原成Fe的反应,平衡气相在700℃时,CO2/CO的比值为0.67,1300℃时为0.297温度升高,比值不断降低。在实际烧结过程中,当使用惰性物料(例如石英砂)烧结时,燃料燃烧产物中CO2/CO=0.76-1.00之间。因而从热力学的观点考虑,Fe3O4有可能被还原为FeO,而FeO不可能还原成为Fe.但必须指出,在烧结料层中气体组成的分布是极不均匀的。在焦粉粒的周围CO2/CO可能很小,而离焦粉粒子较远的区域CO2/CO可能很大,氧的含量可能较多。在前一种情况下,铁的氧化物甚至可能波还原到金属铁。而在后一种情况下,Fe3O4和FeO有可能被氧化。因此在烧结的条件下,不可能使所有的Fe3O4甚至所有的Fe2O3还原。此外,实际的还原过程取决于过程的动力学条件,如矿石本身的还原性,矿石和还原剂的接触时间和表面积。虽然烧结料中铁矿石的粒度小,比表面积大,但由于高温持续时间短(1~1.5分),(CO向矿粒中的扩散条件差,以及Fe3O4本身还原性不好,所以Fe3O4的还原将受到限制。因此从热力学来分析Fe3O4有可能还原成FeO而事实上还原的多少还取决于高温区平均气相组成和动力学条件。    还原最终作用还决定于烧结过程温度水乎及燃料消耗。当烧结料中加入石灰石时,有利于形成易熔化合物降低燃烧特温度,使还原反应过程受限制,其结果使得烧结矿中FeO下降。相反,当料中加入MgO形成难熔的化合物,燃烧带温度上升,所以烧结矿中的FeO也上升,见图4.[next]   (三)烧结过程中铁氧化物的再氧化    使用高品位赤铁矿粉的烧结试验表明:在正常配碳的条件下(4.75%C),赤铁矿几乎全部还原为磁铁矿,但在燃烧带上部受氧化作用,烧结矿Fe++逐步减少。随着固定碳的减少,氧化更加剧烈,以至可以重新回到赤铁矿的水平。图5表明赤铁矿粉不同配碳烧结时料层中Fe++的分布情况。    由图可知:当配焦粉7%时,燃烧带的Fe++可达30%以上,这说明有FexO出现。在配焦粉5.7%时, Fe++最高达23%,正说明赤铁矿全部还原为磁铁矿。而在距离燃烧带约60%的地区又重新氧化到赤铁矿。对于在高燃料配比的情况下(7%焦粉),氧化作用较弱仅使已还原的氧化物再氧化到磁铁矿的水平。    当烧结磁铁矿时,氧化反应也得到相当大的发展。特别在燃料偏低的情况下,燃烧带温度在1350℃以下,氧化进行得非常剧烈。磁铁矿的氧化带先在预热带开始进行,然后在燃烧带不含燃料的烧结料中,最后在烧结矿冷却带中进行。    当燃料消耗稍高于正常时,这种再氧化过程对烧结矿的最后结构并无影响。在较低的燃料消托时所得到的烧结矿结构,通常含有沿着解理平面被氧化的最初的磁铁矿粒,因为在这种条怍下热量及还原气氛都较弱,不足使它们还原。这种结构类型常常是天然氧化磁铁矿及假象赤铁矿的特征。很值得注意的,在液相中析出的磁铁矿也趋向于具有沿解理平面的氧化,这可能与结晶不均质性的规律有关。而浮士体的氧化经常沿颗粒边缘进行。    当烧结矿的最后结构形成后,烧结矿经受到很微弱的第二次氧化。在一般情况下,分布在硅酸盐液相之间的磁铁矿结晶来不及氧化。磁铁矿部分氧化只是在烧结矿的孔隙表面、裂缝以及各种有缺陷附近的颗粒才能发生。

钼酸铵的火法工艺

2019-02-12 10:08:00

所谓火法,特点是工艺前半部钼精矿经氧化焙烧成钼焙砂。从钼焙砂出产钼酸铵仍是湿法,根本工艺道路见下图。整个工艺分以下几步。   图  钼酸铵(火法)出产流程       1、浸     钼焙砂里里除了主成份的三氧化钼外还含有:没焙烧透的二氧化钼和二硫化钼、金属的硫酸盐、金属的钼酸盐、硅类杂质。这些不同物质在浸工艺中的反响也各不相同。     三氧化钼是酸酐,它极易溶于液中,发作如下反响而进入液相:   MoO3+2NH4OH =(NH4)2MoO4+H2O   二氧化钼和二硫化钼不溶于液,残留在固相中。铜、锌、镍的硫酸盐、钼酸盐能溶于,生成铁的络合物,发作如下反进而应入液相:   MeSO4+6NH4OH=Me[(NH3)4](OH)2+(NH4)2SO4+4H2O   MeMoO4+4NH4OH=Me[(NH3)4]2MoO4+4H2O       硫酸钙可与MoO2-4反响:   CaSO4+ MoO2-4=CaMoO4↓+SO2-4       反响新生成的钼酸钙和本来焙砂中的钼酸钙都不溶于,进入固相。     钼酸铁虽能被分化,但反响缓慢。由于,在钼酸铁表面上会生成一层实际上不溶于的氢氧化铁的薄膜,阻止了钼酸铁进一步被液溶解的进程。钼酸铁也大部分残留在固相。[next]     亚铁的硫酸盐或钼酸盐在液中生成氢氧化亚铁,它可溶于液构成铵的络合物:   Fe(OH)2+6NH4OH=[Fe(NH3)6](OH)2+6H2O       硅类杂质为石英(SiO2)或硅酸盐,是钼焙砂中首要杂质,不溶于而残留在固相。     对浸液进行液固别离,取得的钼酸铵溶液含杂量大为削减。     用8%~10%液,在常温或50~60℃,液固比为(3~4):1的条件下浸出钼焙砂。增加量为反响理论耗费值的1.2~1.4倍。这儿留有防止生成聚钼酸盐和确保在终究浸液中有必要坚持的剩下浓度(25~30g/L)。     钼焙砂中杂质含量不同,钼浸出率也不同。当氧化焙烧不充分时,会呈现二氧化钼或二硫化钼;当钙、铁含量较多时,都会使钼的浸出率下降。一般,钼焙砂的浸出率在80%~95%之间。     浸渣分量约为所加焙砂分量的10%~25%,含钼量在5%~25%之间。还需进一步收回其间的钼。     为处理钙、铁等杂质金属离子对浸的搅扰,除了进步钼精矿质量外,还有以下方法:     (1)向浸液中参加碳酸铵,它与硫酸钙反响生成更难溶的碳酸钙(CaCO3),便可防止硫酸钙生成钼酸钙,而进步钼的浸出率。碳酸铵还能与硫酸铁、钼酸铁发作反响,生成碱式碳酸铁的沉积,它的吸附才干比氢氧化铁小,可下降浸渣中钼含量。     (2)浸前,用酸“预浸”钼焙砂是一个卓有成效的方法。此刻会发作如下反响:   MeSO4+2HCl=MeCl2+H2SO4   MeMoO4+2HCl=MeCl2+H2MoO4↓       钙、铁、铜、锌……等以可溶盐方式进入液相,三氧化钼以被酸分化出呈钼酸不溶于酸(应调好PH值)而进入固相。尔后,经过固液别离,可使焙砂中大部分杂质金属被别离出。对净化后的焙砂再浸,浸渣中钼含量可降至3%以下。“预浸”时,二氧化钼可溶于酸进入液相:   MoO2+4HC1=MoCl4+2H2O       所以,钼焙砂含二氧化钼较高时,“预浸”废液应增加收回钼的工艺。     浸工艺一般在珐琅反响釜或钢制浸槽中进行。这些设备带有机械拌和器和蒸汽加热套。浸出进程往往须重复2~4次。后几回稀浸液可循环运用。     2、净化除杂     浸、过滤后所获钼酸铵溶液还含有不少金属的络离子。特别铁和铜的络离子含量较多。为脱除它们,往往要向溶液参加硫氢化铵(或硫化铵、)。     这些金属的络离子中除[Fe(NH3)6]2+移定性较差,其他[Cu(NH3)4]2+、[Zn[Ni(NH3)4]2+结合得都很安稳,它们PK不稳分别为13.32、9.46。因此,溶液中铜、锌、镍的正二价离子浓度很低。     虽然[Cu(NH3)4]2+很安稳,但CuS与FeS溶度积更低。(LFeS=3.7×10-19,LCuS=8.5×10-45)所以,溶液中会发作如下反响,直至铜、铁沉积完:   [Cu(NH3)4](OH)2+NH4HS+3H2O→CuS↓+5NH4OH   [Fe(NH3)6](OH)2+NH4HS+5H2O→FeS↓+7NH4OH       关于锌和镍,虽然它们的硫化物溶度积也不高(LZnS=1.2×10-19,LCuS=1.4×10-24),但它们的络离子相对就安稳得多。此刻,溶液中很低的[Zn2+]、〔Ni2+〕与〔S2-〕不可能到达按此溶度积生成硫化锌、硫化镍的必需浓度。因此,锌、镍的杂质大部分仍留在溶液中。[next]     经过液固别离,就可以脱除钼酸铵溶液中的铜、铁杂质。     出产中,有必要当心操控铵的加人量,假设溶液中铵过量,将生成硫代钼酸盐使终究产品被硫污染。所以,铵需一点一点缓慢参加溶液并不断拌和。每次加往后要取样查验沉降是否已彻底,如发现溶液中铵过量,需参加新鲜的浸液冲销。     铵亦可用硫化铵或替代,但易形成终究产品含Na2O过量而较少选用。     净化是在珐琅反响釜或衬有橡胶的钢制浸出槽中进行。相同,需带拌和器和加热蒸汽套。     3、结晶     经净化的钼酸铵母液往往含有MoO3120~140g/L,母液密度约1.09~1.12g/mL。一般先经预先蒸腾浓缩至含MoO3为280~300g/L,或母液密度1.20~1.23g/mL。此刻,母液中为数不多的CuS、FeS、Fe(OH)3易沉降,可滤除。往后,将有两种加工计划:     (1)计划I—浓缩-结晶法:将经预浓缩后的母液在带机械拌和器、蒸汽加热套的不锈钢或珐琅反响釜中加热、蒸腾、浓缩。使溶液密度到达1.38~1.4g/mL(适当含MoO3为400g/L),过滤热溶液并搜集在冷却、结晶器内。     结晶是在带拌和器、冷却系统的不锈钢或珐琅结晶器中进行的。当母液温度冷却至40~45℃后,约50%~60%的仲钼酸铵从溶液结晶分出。经离心过滤、洗滤、枯燥获终究产品。剩下母液再经“浓缩-结晶”重复屡次,终究再将尾液蒸干,在350~400℃下煅烧,所得三氧化钼含杂太高,须回来浸。     操作须留意:蒸腾进程应保存4~6g/L自在;而且为防部分过热,应不断拌和,这样才干防止生成酸性较强、晶粒较细的钼酸铵沉积,从溶液中分出。     “浓缩-结晶”需重复屡次,进程持续时间较长,第2次后各批结晶含杂较高往往超越标准,而需重复结晶以净化。     (2)计划Ⅱ—中和法:对预浓缩的母液参加中和,依据溶液终究pH和温度不同,可分出不同成份聚钼酸盐。     当心翼翼地用中和加热到55~65℃的钼酸铵母液,直到pH=2.3,强烈拌和,可将96%~97%的钼以二水四钼酸盐方式沉积出来:  4(NH4)2MoO4+5H2OPH=2~2.5(NH4)2Mo4O13·2H2O+6NH4OH→   分出的结晶有必要立刻过滤,不然,在与母液长期触摸后易脱水,生成细晶粒无水四钼酸铵而难过滤。     四钼酸铵沉积物纯度很高,Ni、Zn、Cu……及AS、P、S……等杂质都残留在弱酸性母液中。但它却含有较多氯离子(0.2%~0.4%)不易被水洗掉,而需重结晶,以脱除氯离子。     首要,将四钼酸铵在70~80℃下,用含3%~5%的溶液溶解,直到饱满(溶液密度1.41~1.42g/mL)。然后将饱满溶液冷却到15~20℃,50%~60%的钼会以纯洁的仲钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)方式从中分出。母液再重复溶解四钼酸铵,再冷却结晶,重复可达十次左右。四钼酸铵逐步转变成纯洁仲钼酸铵,杂质在母液中堆集到必定程度后,送去净化处理。     别离四钼酸铵后的酸性母液中,还残留有3%~4%的钼(适当6~10g/L),将其再酸化至pH=2送沉积池,可从中分出各种成份聚钼酸盐非晶形沉积。沉积送净化处理除杂,尾液还含约1g/L的钼,可用离子交换法加以收回。     4、浸渣收回     依据钼焙砂的不同成份,钼的浸出率在80%~95%之间,其余部分残留在产率10%~25%的浸渣中,渣的含钼量还高达5%~25%之间。[next]     浸渣中钼的物相生要为:难溶或不溶于的钼酸钙、钼酸铁;不溶于的二氧化钼、二硫化钼;极少量吸附在氢氧化铁表面的钼酸根离子。笔者在对栾川县钼酸铵厂浸渣所作物相分析发现:吸附MoO2-4很少,而CaMoO4、MoS2含量占渣中钼量的80%以上。见下表。   表  浸渣中钼的散布  钼的物相MoO2-4Fe2(MoO4)3CaMoO4MoO2MoS2算计钼分配率(%)4.199.3335.754.6746.06100.00       从浸渣中收回钼的工艺繁复,不少工艺与钼精矿分化工艺相同,此仅作简略介绍。这些工艺也有火法、湿法之分。     火法常见工艺有:(1)二次焙烧-浸;(2)碳酸钠焙烧-水浸;(3)硫酸焙烧-浸。后两种适用于含各种钼化合物的浸渣。其间碳酸钠焙烧法用得最多。     二次焙烧法:Richard将浸渣在富氧(或纯氧)中焙烧600~650℃,15~30min后总浸率达99%以上。     碳酸钠焙烧-水溶法:将湿渣拌上碳酸钠粉,放焙烧炉内,经700~750℃焙烧6~8h。此刻,浸渣中的各种钼化合物都会转化成可溶的钼酸钠。用水加热溶解此焙渣,钼酸钠溶入液相经过滤后别离出。在pH=3.5~5微酸性介质中,用从浸液中沉积出钼酸铁。沉积物中的FeO3/MoO3份额不定,一般不与Fe2(MoO4)3共同,可用溶解得钼酸铵溶液。     硫酸焙烧-水浸法:将浸渣拌入硫酸在600℃下焙烧,各种钼化合物转化为钼酸。用浸出焙渣,钼酸转化为钼酸铵进入溶液再收回。     湿法常见工艺有:(1)碱液压煮;(2)酸分化;(3)次分化。     碱液压煮:当浸渣中钼首要以钼酸盐方式存在,而MoO2或MoS2含量很低时,在高压反响釜内用碳酸钠溶液浸出浸渣。在180~200℃,1.2~1.5MPa浸出,可将其他钼酸盐转化为可溶钼酸钠别离收回。     酸分化法:当浸渣的钨档次较高(3%~5%W)时,用其他方法难将W-Mo别脱离。此刻用20~30%加温到100℃左右浸出浸渣,可将其间钼酸盐彻底分化,生成易溶于的钼酸,而钨酸盐大部分不会分化而与杂质一块残留在固相,别离出钼酸溶液收回钼。残渣可再收回钨和MoS2、MoO2。     用15%浓度硝酸、10%浓度硫酸,在液固比为3:1,加温到70~80℃时,浸出浸渣2h,可将浸渣中各种钼化合物转化为钼酸,残渣含钼量仅0.44%。

钼酸铵、钼酸钠实行分等级报价的具体方法

2018-12-14 09:31:07

中国有色金属工业协会钼业分会于2006年4月26-27日在杭州召开了“钼业分 会全国钼化工企业第三次峰会”。与会代表围绕会议讨论议题进行了认真讨论,大 家各抒己见,畅所欲言,最后达成了多项有利于全国钼化工行业及钼行业发展的共 识。其中提出了对钼酸铵、钼酸钠的报价问题,大家一致认为,钼酸铵、钼酸钠应 实行分等级报价,这种报价较为科学,有利于钼行业的发展,现将具体事宜通知如 下:     一、四钼酸铵    1、精品级 Mo≥56% 化学物理性能达标,满足钼拉丝条及深加工;    2、一级品 Mo≥56% 各项化学性能达标,满足钼粉制备及钼制品棒、杆、板  等;    3、二级品 Mo≥56% 主含量满足炼钢钼条、块、坯及其普通应用。     二、七钼铵酸    1、一级品 Mo≥54% 化工原料及其主应用;    2、二级品 Mo≥52% 钼肥生产原料;     三 、二钼酸铵    参照七钼酸铵一级品价格执行mo≥56%     四、钼酸钠    1、精品级 Mo≥39.2% 含量≥99% 无钨、钒杂质;    2、一级品 Mo≥38.5% 含量≥98.5%;    3、二级品 Mo≤38% 含量≤98%。.

钽铌精矿分解

2019-03-05 12:01:05

钽铌矿藏很难将其分化。一般依据精矿中的矿藏结构及其化学成分和需求取得什知类型的中间化合物和纯度要求来挑选分化办法。工业上钽铌精矿分化办法首要有三种:碱分化法、酸分化法和氯化分化法。此外还有氟化分化、电解分化法;分析化学中还选用KHSO4、K2S2O7、KHF2分化样品。其间,碱熔分化法是最最选用的工业办法,后续首要接分步结晶法别离钽和铌,也可进行酸转化接溶剂萃取法;氯化分化法一般后续精馏法别离钽和铌;酸分化法首要接溶剂萃取法或离子交换法别离钽和铌。       一、碱分化法       碱法分化钽铌精矿首要选用NaOH和KOH试剂,为了下降熔融物的熔点和黏度,常选用NOH+Na2CO3或KOH+K2CO3混合试剂。碱分化按设备和工艺分有坩埚碱熔分化和高压釜碱液分化两种办法。图1为碱熔融处理钽(铌)铁精矿的准则流程图。从中可看出NaOH和KOH熔融的不同之处。   图1  碱分化流程简图       (一)钽铌碱金属化合物的一般性质       和本家中的磷相似,钽、铌和碱金属氧化物能生成偏钽(铌)酸盐(MTaO3、MnbO3)(M为钾钠等碱金属,下同)、焦钽(铌)酸盐(M4Ta2O7、M4Nb2O7)和原钽(铌)酸盐(M2TaO4、M3NbO4)等多种盐类,一般将它们表明为:M2O·nTa2O5、M2O·nNb2O5,式中n值改变很大,常在10以上。实际上它们归于一种多聚体,其原子比一般为M∶Ta(Nb)=16∶14;14∶12;12∶10;16∶12∶;10∶8;7∶5;8∶6;6∶4,化合物中的结晶水分子数改变也很大,从1到40或更多。       钽铌碱金属化合物有如下性质:       1、当用碱金属的氧化物或碳酸盐与钽(铌)氧化物熔融时,因组分不同能够得到不同成分的钽铌酸盐,当M2O∶(Ta,Nb)2O5=1∶1时生成偏钽(铌)酸盐;当碱过量时生成原钽(铌)酸盐见图2、图3、图4。     2、钾和钠的偏钽(铌)酸盐少溶于水,不发作水解,也不为所分化。并且偏钽(铌)酸盐较易被氢复原成贱价氧化物:   2MnbO3+H2=M2O+2NbO2+H2O       复原温度>400℃   2MtaO3+H2=M2O+2TaO2+H2O       复原温度600~700℃     图2  K2O(K2CO3)-Nb2O5系熔度图    图3  K2O(K2CO3)-Ta2O5    图4  Na2O(Na2CO3)-Nb2O5系熔度图       3、各种温度下偏钽(铌)酸盐在水中的溶解度见表1,溶度积见表2,一些热力学数据见表3。   表1  碱金属偏钽(铌)酸盐在水中的溶解度    (mol/L)化合物0℃25℃50℃75℃100℃NaNbO34.3×10-45.9×10-41.6×10-33.7×10-37.4×10-3KnbO37.4×10-48.7×10-44.4×10-39.5×10-31.3×10-2NaTaO34.69×10-55.46×10-51.10×10-43.19×10-42.39×10-4KtaO34.34×10-54.87×10-51.22×10-42.88×10-44.89×10-4   表2  25℃下碱金属偏钽(铌)酸盐的溶度积化合物溶度积化合物溶度积NaNbO33.23×10-7NaTaO32.99×10-9KnbO37.48×10-7KTaO32.37×10-9       表3  偏钽(铌)酸盐的一些热力学数据,温度20℃化合物溶解度/ (mol·L-1)自由能△F/ (kJ·mol-1)溶解热/ (J·mol-1)晶格能/ (J·mol-1)NaNbO34.803×10-436.819260.2496886.59KNbO36.726×10-435.145678.6952785.76NaTaO34.679×10-548.534444.7688960.65KTaO33.959×10-549.371259.8312843.49       4、与偏钽铌酸盐不同,原钽铌酸盐简单水解并构成一系列的多钽(铌)酸盐,如M8(Ta,Nb)5O16·nH2O,M7(Ta,Nb)5O16·nH2O,M14(Ta,Nb)12O37·NH2O等,又如水解反响:   6Na3TaO4+21H2O=Na8Ta6O19·16H2O+10NaOH       铌也有相似反响。并且两者的高碱酸盐(K5NbO5)都存在这样的水解次序:      5、当Na+离子过量时,多钽(铌)酸钠很少溶解,如90℃时Na7Nb12O37·23H2O在水和1%NaOH溶解中的溶解度分别为26g/L和1.1g/L。可是多钽(铌)酸钾则有很高的溶解度,乃至钾离子很多过剩时也溶解度很大。例如中,25℃时六铌酸钾K8Nb6O19·16H2O在水中的溶解度到达111.8g/L,生成的六钽(铌)酸钾盐可溶于水而不分化,并且可用真空蒸腾浓缩使以晶体方式分出。       (二)碱熔融分化钽(铌)铁矿精矿       1、碱熔分化工艺进程       国内外碱溶分化钽铌精矿的工业施行办法根本相似。一般将精矿与放内钢质坩埚中,在煤气敞式炉或竖式电炉中进行熔炼。大致的碱:精矿(分量比)=3∶1(碱耗约为反响理论需求量的6~8倍)。为了下降熔融体的温度和黏度,往往选用90%的NaOH加10%的Na2CO3混合试剂。       操作时先将混合试剂在400~500℃下熔融,然后边拌和边参加磨至0.1mm的精矿(精矿过细会形成较高的漂尘丢失,参加量过大或过快会引起剧烈反响,导致熔体喷溅)。随精矿持续批量参加,将温度升至800℃,保温20~30min,然后将熔体倒入水中(水淬),或薄层倒入铁盘中。熔炼工艺也选用相似的办法。       2、熔炼反响       首要的熔炼反响如下:       Fe[(Ta,Nb)O3]2+6MOH=2M3(Ta,Nb)O4+FeO+3H2O       Mn[(Ta,Nb)O3]2+6MOH=2M3(Ta,Nb)O4+MnO+3H2O       FeWO4+2MOH=M2WO4+FeO+H2O      MnWO4+2MOH=M2WO4+MnO+H2O       FeTiO3+2MOH=M2TiO3+FeO+H2O       Al2O3+2MOH=2MAlO2+H2O       SiO2+2MOH=M2SiO2+H2O       SnO2+2MOH=M2SnO2+H2O       熔融时参加氧或硝石等氧化剂,使铁锰氧化。       NaOH和KOH分化的不同在于:NaOH分化时多钽酸钠和多铌酸钠与氧化铁、氧化锰均转入沉积中,而大部分硅、锡、钨、铝则以硅酸盐等方式转入溶液中。然后加热用处理沉积物浸洗掉铁和锰,最终获工业纯钽铌混合氧化物。而用KOH分化时,用水浸熔体可使大部分钽和铌以可溶性多钽(铌)酸钾的方式进入溶液,氧化铁、氧化锰和钛酸钾则留在水浸渣中。水浸液中再参加氯化钠,使钽铌以难溶的多钽(铌)酸钠方式悉数沉积出来。再用处理沉积物即可获钽和铌的混合氧化物。       KOH分化所得钽铌混合氧化物的纯度较NaOH分化混合氧化物高,缺陷是钽铌的直收率偏低(仅80%)。       (三)碱溶液高压釜分化       碱熔分化的缺陷在于碱耗过高(每1kg精矿耗碱3kg)。选用碱溶液高压釜分化可使碱耗降至0.5kg(为碱熔法的1/6)。分化时选用30%~40%NaOH和KOH,温度在150~200℃,时刻约2~3h,分化时先生成多钽(铌)酸,然后转化成偏钽(铌)酸,反响为:   3Fe[(Ta,Nb)O3]2+8NaOH+(n-1)H2O→Na8(Ta,Nb)6O19·nH2O+3Fe(OH)2   Na8(Ta,Nb)6O19·nH2O→6Na(Ta,Nb)O3+2NaOH+(n-1)H2O       分化后弄清或过滤,滤液初充碱后返回心压釜再用。沉积物则用15%HCl浸洗(固∶液=1∶1,80~90℃,30min)。过滤所得偏钽铌酸盐在20℃下即可为15%~20%HF所溶解。       用KOH分化时(33%~37%KOH,200℃),为进步生成多钽(铌)酸的速度,还向高压釜参加氧化剂(氧压0.4~0.5MPa),所生成的K8(Ta,Nb)6O19·Nh2O虽难溶于KOH溶液,但易溶于水,为此在高压釜分化后沉积物先水浸[固液比1∶(4~5)],将钽铌转入溶液,将溶液蒸腾浓缩后再加KOH使从头沉积出六钽(铌)酸盐,经分化即可得到适当纯的钽铌混合氧化物。       二、酸分化       钽铌的高度耐蚀性的长处,关于冶金更成了缺陷:很难用廉价的工业无机酸作为他们的冶金根底。除了腐蚀性最强的HF酸外,钽铌很难为其他无机酸所溶解,并且溶解度很小。从溶解度表4可看出,能用于分化精矿的只能是HF酸,其次是硫酸。因此有分化和硫酸分化两种办法,其间法用于高档次精矿,硫酸法用于低档次质料。   表4  钽铌在无机酸中的溶解度(20℃)酸名酸浓度/ (g·L-1)Na2O5溶解度/ (g·L-1)酸浓度/ (g·L-1)Ta2O5溶解度/ (g·L-1)HCl660.072360.2314514.8362923.48H2SO4680.047490.2059007.67841.8HF4187753021282       (一)分化法       和其他分化办法不同,分化一起也是浸出进程。分化一般在内衬铅、钼镍合金或镶砌石墨板的反响器中进行,拌和哭喊用蒙耐尔合金(含铜27%~29%铜镍合金)制造。       浸出液中钽铌以络合酸的方式存在,其组分与HF酸的浓度有关。对铌而言随HF酸浓度的添加,会呈现由氟氧铌酸络合物型向氟铌酸络合物型的过滤:H2NbOF5→H2NbF7→HNbF6,对金属性较铌强的钽则由:H2TaF7→HTaF6。浸出反响为:       Nb2O5+10HF=2H2NbOF5+3H2O(低酸度HF<20%)       Nb2O5+14HF=2H2NbF7+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       Nb2O5+12HF=2HNbF6+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       Ta2O5+14HF=2H2TaF7+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       Ta2O5+12HF=2HTaF6+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       即便在高酸度下,除了占主导地位的一种络合物外,实际上是多种络合酸并存。图5和图6分别为NbF5-HF-H2O和TaF5-HF-H2O在20℃时的等温溶解度图。  图5  NbF-HF-H2O系溶解度图(20℃)    图6  TaF5-HF-H2O系溶解度(温度20℃)       关于精矿,因为存在多种杂质,反响要杂乱得多,例如铁锰等也会以络合物方式如HFeF3,HMnF3等存在浸出液中。以钽(铌)铁矿为例,分化浸出反响还有:   Fe(Ta,Nb)2O6+17HF=2H2(Ta,Nb)F7+HFeF3+6H2O   Mn(Ta,Nb)2O6+17HF=2H2(Ta,Nb)F7+HMnF3+6H2O       除了钽、铌、铁、锰之外,在伴生矿藏中所含的其他元素如锡、钛、硅、钨也以络合酸H2SnF6、H2SiF6、H2WF8的方式进入溶液。而稀土、铀、钍、钙等则以沉积物方式REF3、UF4、ThF4、CaF2残留在浸出渣中。     为了加速反响速度和进步钽铌的分化率,分化时还参加硫酸。硫酸的参加还有利于后认取工序进步杂质的别离效果。一般选用60%~70%浓度的,分化温度为90~100℃,耗酸量按化学反响计量的理论用,并超越5%~10%。分化时,将磨至粒度<0.074mm的精矿边拌和边参加反响器中,操控温度小于50℃,因分化为放热反响,加料过快,反响过于剧烈,易形成HF酸蒸发丢失。矿粉加完后,通蒸气或用石墨电阻发热体持续加热至90~100℃,拌和保温4h,冷却后过滤或直接送萃取工序。一般钽铌分化率达98%以上。分化残渣中的钽铌含量低于1%。       (二)硫酸分化法       钽铌能和硫酸效果生成多种硫酸盐,并且在硫酸介质中钽和铌表现出较大的不同。例如铌更易被复原成贱价和更易发作水解,在硫酸介质中铌很简单被锌齐、金属镁和碱金属复原到+3价。钽很难复原,并且只能到达+4价。钽铌硫酸化合物都易和碱金属和铵生成复盐,并且这些复盐都简单水解。随硫酸浓度添加,反响如下:   Nb2O5+H2SO4=Nb2O4SO4+H2O   Nb2O5+2H2SO4=Nb2O3(SO4)2+2H2O   Nb2O5+3H2SO4=Nb2O2(SO4)3+3H2O(中)   Nb2O5+4H2SO4=Nb2O2(SO4)4+4H2O(中)       钽的金属性较强,除上述反响外,还有反响:   Ta2O5+5H2SO4=Ta2(SO4)5+5H2O       图7为Nb2O5-SO3-H2O的等温溶解度图。硫酸分化后一般再用水浸熔料使钽铌水解沉积,一起别离掉大部分铁、锰等可溶性硫酸盐杂质。但也有从硫酸溶液中直接萃取别离钽和铌。    图7  20℃下Nb2O5-SO3-H2O系溶解度图

稀土精矿碱法分解

2019-02-26 10:02:49

首要有烧碱分化法和纯碱焙烧法。前者首要用于分化独居石和磷钇矿精矿,后者首要用于分化氟碳铈矿和独居石的混合精矿。 烧碱分化法 有液碱(烧碱的水溶液)法和固碱法两种办法。液碱法又分常压法、压煮法和热球磨法。工业上大多选用液碱常压分化法。 独居石精矿液碱分化 1952年印度稀土有限公司(Indian Rare EaithLtd.)在特兰旺科一科琴(Travancore-Cochin)的阿尔沃耶(Alwaye)建成了世界上第一座液碱分化独居石精矿的工厂。直至90年代初期,美国、巴西、法国、马来西亚、朝鲜等国也相继建成了液碱处理独居石精矿的工厂。我国第一条液碱分化独居石精矿的出产线于1964年在上海跃龙化工厂投产。 液碱分化独居石精矿出产氯化稀土首要由液碱分化、归纳收回、优先溶解、除镭等作业组成。 在液碱分化中,独居石精矿中的稀土和钍与碱液效果生成氢氧化物沉积: REPO4+3NaOH=RE(OH)3↓+Na3PO4 (1) Th3(PO4)4+12NaOH=3Th(OH)4↓+4Na3PO4 (2) 而磷则生成可溶性的Na3PO4转入分化液中。因为分化进程在精矿颗粒表面生成的氢氧化物阻止了液碱与矿粒内部稀土持续反响,故分化前须先将精矿湿磨细至0.043mm粒级,然后再与含。NaOH50%的溶液在413K温度下反响约5h。实践用碱量约为精矿质量的1.5倍。分化进程在外加热的钢制反响器中进行。 碱液分化完成后,分化液中含过量NaOH和新生成的Na3PO4 有必要归纳收回。收回的办法是用热水稀释并洗刷分化产品,过滤后从滤液中收回Na3PO4和剩下的烧碱。独居石精矿含P2O5约25%,仅低于稀土,故Na3PO4 是烧碱分化独居石精矿的一种重要副产品。 滤饼的首要成分为稀土、钍、铁等的氢氧化物,运用稀土和其他元素的碱性差异,用稀优先溶解稀土: RE(OH)3+3HCl=RECl3+3H2O (3) 优先溶解结束时,溶液pH约4.5,在此pH下钍、铀、铁等仍残留在滤饼中。优先溶解产品经过滤所得的滤渣是提取铀、钍的质料(见铀钍与稀土元素别离)。 过滤所得滤液尚含有微量钍、铀的放射性蜕变产品226Ra和228Ra,有必要经过除镭处理。镭和同属ⅡA族元素,其硫酸盐溶度积均很小(298K时BaSO4为1.1×10-10,RaSO4为4.2×10-11)。往滤液中参加BaSO4就可使镭被BaSO4载带子沉积中: Ba2+(Ra2+)+2SO42-=BaSO4(RaSO4)↓ (4) 除镭后的清液为纯洁的RECl3溶液,可直接浓缩、结晶分出混合稀土氯化物产品,也可先经过P204溶剂萃取分组(见稀土元素革取分组别离)得到混合轻稀土氯化物和中重稀土富集物两种产品。 法国罗纳一普朗克公司(Rhone-Poulene)在拉罗歇尔(LaRochelle)的工厂选用在压煮器内用液碱分化独居石精矿的办法。因为压煮器的温度较常压容器的高,能加快独居石精矿的分化反响,然后可缩短分化时刻、下降碱耗。 与浓硫酸法分化独居石精矿(见稀土精矿硫酸法分化)比较,液碱分化法有两大长处:(1)分化反响不发作酸气,全流程产出的三废量少;(2)经济合理,占独居石精矿分量90%以上的稀土、磷、铀、钍均得到收回,分化剂中的钠成为副产品Na3PO4•12H2O的组成部分而得到运用。但也存在需运用磨细的高质量精矿等问题,因为精矿含杂质多会添加碱的耗费量。 白云鄂博混合型稀土矿精矿烧碱分化白云鄂博混合型稀土矿精矿含钙较高(折组成CaO5%~10%),钙首要以萤石(CaF2)形状存在。钙含量过高不只会导致混合稀土氯化物产品质量下降乃至不合格,还会使稀土收率下降。我国已研讨出除掉精矿中钙的办法。 白云鄂博混合型稀土矿精矿含有氟碳铈矿和独居石两种稀土矿藏,在碱分化时,除发作独居石和烧碱式(1)的反响外,还发作氟碳铈矿和烧碱的反响: RECO3+3NaOH=RE(OH)3+Na2CO3+NaF (5) 影响稀土矿藏分化的首要因素是分化温度和烧碱浓度,较高的分化温度和较高的烧碱浓度都可加快分化反响。烧碱液的沸点随烧碱浓度的添加而升高,因此添加烧碱浓度亦可进步常压烧碱液分化的温度。但烧碱浓度过高又会引起分化产品过于粘稠,影响反响进行。 1982年我国选用固碱电场分化白云鄂博混合型稀土矿精矿。其作法是将除钙的精矿(含水分12%~14%)和固体碱混兼并拌和10min,然后装入分化设备,通电分化15~20min。其间最终7~8min的物料温度达453K。因精矿含有水分,碱易吸潮,故这种反响实践上是浓烧碱液与矿藏的反响,但分化设备中究竟还存在着固碱,所以存在分化反响不易进行的死角。电场分化时刻很短,能耗和碱耗都低。 1985年我国又选用在电加热的反响器平分化除钙后的白云鄂博混合型稀土矿精矿办法。该法运用含烧碱60%~70%的溶液,在433~453K温度下分化40min。这种分化工艺操作简略,耗碱量低。因为烧碱报价比硫酸高得多,故处理规划远不如浓硫酸法分化。 白云鄂博混合型稀土矿精矿烧碱法分化出产氯化稀土的工艺进程与独居石精矿液碱分化出产氯化稀土的类似,分化产品经水洗、过滤、优先溶解稀土、浓缩、结晶等处理,最终得到混合稀土氯化物产品。或在优先溶解稀土后,经溶剂萃取分组,得到混合轻稀土氯化物和中重稀土富集物产品。没有发现白云鄂博混合型稀土矿精矿中有镭的同位素,故全流程无需设除镭工序。 纯碱焙烧(或烧结)法纯碱即为碳酸钠(Na2CO3),1958年苏联用纯碱焙烧(烧结)分化独居石精矿。1963年我国开端研讨用纯碱焙烧白云鄂博混合型稀土矿精矿,1970年前后曾用于工业出产。前苏联也曾进行过用纯碱烧结分化稀土氟碳酸盐和磷酸盐混合精矿的研讨。 按白云鄂博混合型稀土矿精矿质量的10%~30%参加纯碱,混合后于873~973K温度下焙烧,稀土矿藏即可分化生成RECO3,且精矿中的Ce抖被氧化成ce”,为后续作业的铈与其他稀土别离发明了条件。焙烧矿经磨细后,再用水、稀酸洗去非稀土杂质,然后用含硫酸0.25mol/L溶液浸出稀土。浸出液中Ce4+与F-构成合作物。如浸出液的F一浓度过低,则会使稀土浸出率和铈氧化率明显下降。浸出后过滤,滤液用1mol/LP204-0.2mol/LTBP-火油组成的有机相萃取Ce4+,得到纯度超越99.9%的CeO2。因浸出液中含F-及铁、硅等杂质,萃取进程中易发作乳化。参加可抑制因F-而发作的乳化。 前苏联所用的稀土混合精矿由钇氟碳铈矿(Y,Ca)FCO3•CaCO3、磷钇矿、独居石和钇萤石组成。精矿档次低(均匀含RE2O3约6%),还含很多萤石、铁矿藏、云母及锆石,且各矿藏含量改变大。以精矿质量30%的Na2CO3+Na2SO4为分化剂,在1173K温度下焙烧可使稀土矿藏分化成可溶性的碳酸盐或硫酸盐。萤石有助于稀土矿藏分化。当精矿中含萤石高于15%时,不加分化剂在1273K温度下焙烧稀土矿藏即自行分化。 展望从环境保护、资源归纳运用、经济效益等方面衡量,独居石精矿的液碱分化都不失为一种较好的办法,因此为全世界大多数处理独居石的工厂所选用。但一般选用含烧碱50%的碱液在常压下分化,不只碱耗和能耗高,并且分化时刻长,因此极待改善。改善方向是从工艺和设备下手,环绕强化分化条件(如恰当进步分化温度)来进行,这是削减耗费、进步功率、下降成本的有效途径。烧碱分化白云鄂博混合型稀土矿精矿的研讨成果与工业实践都可以在这些方面供给学习。 将白云鄂博混合型稀土矿精矿的氟碳铈矿与独居石分隔,即把混合精矿分红两种精矿(见白云鄂博混合型稀土矿),运用这两种矿藏的不同特色别离处理:独居石精矿用烧碱法分化,制取混合稀土化合物,磷亦得到归纳收回;氟碳铈矿精矿选用氧化焙烧分化,Ce3+一起氧化成Ce4+,然后进行单一稀土别离(见稀土元素别离提纯)。这是白云鄂博混合型稀土矿精矿的最佳处理计划。

钼矿物原料的分解

2019-02-15 14:21:24

其首要使命是使辉钼矿转变为契合钢铁及化工部分使用要求的氧化物或钼酸盐。钢铁部分的要求首要是含硫、磷、砷低,化工部分则首要要求其在中可溶性好,即含MoS2、MoO2、CaMoO4等难溶于NH4OH中的化合物少。    辉钼矿的分化办法有氧化焙烧法和各种湿法分化法(拜见下图)。前者首要适用于处理标准精矿,后者既可处理精矿,亦可处理非标准精矿和中矿以及杂乱矿。    上述分化办法得到的Mo03粉,可直接制成三氧钼块用于炼钢。因为Mo02的密度比Mo03大,在高温下蒸发丢失小,近年来越来越多地选用MoO2块炼钢,处理辉钼矿时,有时直接制成moO2产品。