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钼酸铋制备
钼酸铋制备
铋的加工和制备
2019-02-14 10:39:59
古代用木炭复原辉铋矿Bi2S3制得铋,1737年J.埃洛用火分化铋矿,得到一小块金属铋;1757年法国的C.J.日夫鲁瓦用木炭复原辉铋矿也制得金属铋。其称号来自德文矿藏名,意为白色物质,因铋的化合物可作白色涂料。铋在地壳中的含量为2×10-5%。铋在天然界既有游离状况的,亦有化合物方式的,化合态首要有铋赭石也称泡铋矿Bi2O3和辉铋矿。游离态铋具有显着菱形结构,是亮光的粉红色脆性金属,熔点为271.3℃,沸点为1560 ℃,相对密度为9.8。熔融的金属铋在凝结时胀大约3.3%,铋对磁力线成直角方位时,受磁场激烈排挤。室温下铋在空气中不氧化,强热时焚烧,生成三氧化二铋。铋不与和稀硫酸效果,但能溶于浓度不大的硝酸和热浓硫酸,铋也能与氢、卤素、氧、氮及硫构成化合物。铋的氢化物BiH3很不安稳,室温即分化。三氧化二铋具有碱性,溶于酸生成铋(Ⅲ)盐。将碱效果于铋(Ⅲ)的可溶盐可制得白色沉积氢氧化铋(Ⅲ):
Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO↑+2H2O
2Bi+6H2SO4=Bi2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Bi(NO3)3+3NaOH=Bi(OH)3↓+3NaNO3
氢氧化铋(Ⅲ)是很弱的碱,所以铋(Ⅲ)盐简单水解,转变成难溶于水的碱式盐。从铋和硝酸相互效果的溶液中结晶出五水,可溶于硝酸酸化的少数水中。用水稀释溶液时发作水解,分出碱式盐,其组成取决于条件,常常生成组成为BiONO3的盐。BiO+称为铋酰,也叫铋氧离子:
Bi(NO3)3+H2O=BiONO3+2HNO3(可逆)
三氯化铋是吸湿性晶体,水解为氯化铋酰(或氯化氧铋)BiOCl。将通入铋盐溶液可得黑褐色沉积三硫化二铋,与砷、锑不同,铋不生成硫代酸盐,所以三硫化二铋不溶于碱金属或铵的硫化物溶液中。铋(Ⅴ)的化合物中最重要是铋酸盐。如铋酸钠。这些化合物是强的氧化物,铋酸钠可将硫酸锰中Mn(Ⅱ)氧化成Mn(Ⅶ)的高锰酸盐。铋也存在于一些有机化合物,尤其为化学医治而制备的有机物(酒石酸盐)中。
铋的首要用途:①为防火设备、金属接点、导热介质用低熔(易熔)合金的组分;②用于制备医治胃病和梅毒的药;③用于电设备(热门合金和永久磁体);④用作催化剂,特别用在腈制备中;⑤制造高温陶瓷和颜料;⑥是有机组成中常用的氟化剂。
金属铋可由硫化物矿煅烧后成三氧化二铋,再与碳共热复本来制得
叶碲铋矿极为稀有,矿藏学材料匮乏。高庄金矿的叶碲铋矿为我国初次发现,它首要产于磁黄铁矿多金属阶段,与磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、碲银矿、天然金等共生。经电子探针分析,高庄金矿有多种铋碲化物,有三粒矿藏的成分与标准叶碲铋矿完全一致。对一较大颗粒的叶碲铋矿做了单晶X射线衍射分析。Au与Bi在矿石和围岩中的含量呈共消长联系,Te与Bi可能对Au、Ag的搬迁富集起了重要效果。
用非晶态钼矿石制备钼酸铵的研究
2019-01-25 13:36:45
摘 要:以中国某地含钼矿石为原料,通过研究发现钼以非晶态硫化物形式存在,一般选矿及文献记载的湿法提取方法均无法使之达到工业应用要求。研究了用原矿直接通过氧化焙烧、碳酸钠溶液高温高压浸取,将其中的钼转化为含钼溶液,再加入一定量固体氯化铵,加热析出钼酸铵,从而制备钼酸铵产品,并通过条件试验选取最佳工艺技术参数。钼酸铵中钼含量大于55%(质量分数),钼的回收率大于90%。关键词:非晶态钼矿石;钼酸铵;氯化铵。 1 物质组分 原矿分析结果:ω/(SiO2)=21.77%,ω/(K2O)=1.04%,ω/(Fe2O3)=15.96%,ω(Na2O)=0.22%,ω(Al2O3)=8.28%,ω/(TiO2)=0.33%,ω/(CaO)=7.28%,ω/(MgO)=2.10%,ω(S)=19.48%,ω(P)=0.16%,ω/(Mo)=4.32%,ω(Ni)=3.14%,ω/(Mn)=O 0.045%,ω/(C) =13.00%。 原矿经X射线衍射图谱分析,未见钼(镍)矿物的谱线和峰值,含硫矿物只有黄铁矿(二硫化铁),质量分数在14%左右,换算其中的硫含量占总质量的7.5%,而原矿化学分析结果表明硫含量高达19.48%,显然无法 平衡。据此判断,钼(镍)以非晶态硫化物形式存在。原矿其它主要矿物组成为:石英、碳、白云石、云母、菱铁矿、高岭石等。 2 原则工艺流程的制定 原矿钼品位较低,硫、碳含量较高,曾尝试浮选或重浮联选进行富集,由于其未结晶形成独立矿物,与碳等共生紧密,且嵌布粒度极细,无法与其它矿物进行有效分离,使得精矿晶位和回收率均极不理想。因此,本研究采用湿法冶金工艺提取其中的钼。原矿直接经氧化焙烧后,用碳酸钠溶液高温高压浸取,再用氯化铵析出浸取液中的钼,制备钼酸铵产品。原则工艺流程为:原矿→破碎→磨矿→氧化焙烧→碳酸钠溶液浸取→氯化铵析出→过滤洗涤→干燥→钼酸铵产品。 文献介绍了用低品位钼精矿制备钼酸铵的工艺路线,制备工艺在常压下进行且为结晶完好的辉钼矿原料。在文献的基础上,研究碳酸钠用量、浸取反应时间、浸取温度(压力)对浸出率的影响,并据此确定最佳浸取工艺条件,以及研究了用氯化铵制备钼酸铵的工艺技术指标。[next] 3 试验结果及分析 3.1 碳酸钠溶液浸取试验 试验仪器:l 000 W可调电炉;调速电动搅拌机;200 mL不锈钢反应釜,自制;调温烘箱。 试剂:碳酸钠,化学纯。 主要反应: 2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2 ↑ MoO3+Na2CO2=Na2MoO4+CO2 ↑ 3.1.1 碳酸钠用量试验 试验条件为:液固质量比2:1,温度100℃,时间1 h。取100g焙烧后的样品,磨至52 µm,加入不同量的碳酸钠,加人量为与固体原矿的质量比,两级浸取,第一次与第二次加入的量相同,加200 mL水,加热到100℃,搅拌反应l h,冷却后过滤洗涤,渣烘干后分析钼含量。浸取焙烧后的样品钼含量为4.07%(质量分数),试验结果见表1。从表l看出,当每次碳酸钠用量为50%时,浸出率相对较突出,但用量过高,不经济。总的来看,常压下浸取效果并不理想,但为高温高压浸取试验提供了一定的参考依据。表l 碳酸钠用量试验结果(质量分数) %碳酸钠用量一次浸出渣钼含量二次浸出渣钼含量总浸出率103.793.0226.8203.521.7656.8301.471.2669401.41.0973.2501.481.5187.5[next]
3.1.2 浸取时间试验 试验条件:液固质量比2:l,碳酸钠用量40%,温度100℃。浸取时间分别为1 h、2 h、3 h、4h时,一次浸出渣钼含量(质量分数)分别为1.40%、1.6l%、1.54%、1.68%。结果表明,浸取时间对浸取效果无显著影响,以1 h为宜。 3.1.3 浸取温度(压力)试验 试验条件:液固质量比2:l,浸取时间l h,碳酸钠用量30%,结果见表2。结果显示,在碳酸钠用量相同的情况下,160℃时的密闭静态浸出率远高于常压下动态浸出率,超过了90%的预期指标。考虑到温度过高,反应时状态的平衡压力也随之增高,对设备的要求更加严格,反应温度以160℃较为适宜,此时状态的压力约606 kPa。表2 浸取温度(压力)试验结果浸取温度/℃一次浸出渣钼质量分数/%二次浸出渣钼质量分数/%总浸出率/%室温3.262.6933.91001.471.26691601.380.2691.2
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。
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
金属铋制备方法研究现状及发展趋势
2019-02-18 15:19:33
铋是一种“绿色”金属,在地壳中的丰度和银的恰当。首要铋矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、铋华(Bi2O3)和泡铋矿(nBi2O3 mH2O)。金属铋-般作为钨、钼、铅、铜、锡冶炼进程中的副产品收回。据美国矿业局1991年的资料,1990年国外铋的探明储量为8. 95万t,其他铋资源11.4万t,算计20. 35万t,首要散布在我国、日本、秘鲁、澳大利亚、墨西哥、美国、加拿大等,在环太平洋沿岸地区构成一个非接连性的大圈。国外铋资源散布状况见表1。
表1 国外铋资源散布 万t我国铋资源丰富,储量总计50~60万t,占国际总储量的70%,会集散布在湖南、广东、江西、云南4省。湖南柿竹园有色金属矿铋的储量占全国总储量的74%,并且档次高、易挖掘,是我国最重要的铋质料基地。近年来,国内许多科研机构依据铋矿的不同组成,环绕下降出产本钱、处理环境污染、FeCl3再生和溶液中有价金属的富集问题,展开了很多作业,开发了多种湿法冶金工艺流程,首要有:1)FeCl3浸出-铁粉置换法,2)FeCl3浸出-隔阂电极法,3)FeCl3-水解沉铋法,4)挑选性浸出法,5)-亚硝酸浸出法,6)新氯化水解法,7)矿浆电解法等。这些工艺流程大都已进行扩展实验或半工业、工业实验,其间矿浆电解法已用于工业出产。
一、国外铋矿的湿法冶金技能及工艺参数
国外用湿法技能处理铋矿石收回金属铋始见于1958年。Fester,等选用10%的HNO3从含铋钨精矿中浸出金属铋,浸出温度为80℃;选用10%H2SO4+NaNO3和H2SO4+KClO3作浸出剂,在较低的温度下浸出铋,也得到了较为满足的成果。表2是国外处理低档次铋矿的工艺参数。
表2 国外铋矿湿法处理技能及工艺参数二、国内湿法冶金技能及存在的问题
(一)FeCl3浸出-铁粉置换法
该办法可分为、浸出,铁粉置换,海绵铋熔炼3个首要进程,工艺流程见图1。图1 FeCl3浸出-铁粉置换法收回金属铋的工艺流程
1、+浸出。用与的混合液浸出硫化铋矿,矿石中的Bi2S3为FeCl3所溶解生成可溶性三氯化铋:一起,矿石中搀杂的少数天然铋也被溶解:矿石中的氧化铋则为所溶解:浸出剂中参加有助于避免BiCl3水解为不溶
性的BiOCl堆积。
2、铁粉置换。矿石中的铋经浸出后都转入到溶液中,加铁粉可置换出海绵铋:3、海绵铋的精粹。置换出的海绵铋需加热熔化铸成铋锭,但直接熔化会发作严峻的氧化反响,因而工业上是在熔融的(熔点318.4℃,密度2.13g/cm3)中进行熔化,这样既可避免铋的氧化,并且熔融的液铋(熔点271 0C,同温液体密度为10.064g∕cm3)也易于集合,一起铋的氧化物及其间某些杂质也能被NaOH吸收。基层集合的液铋经流铸构成必定巨细的铋锭,其间仍含有一些杂质,归于粗铋,须进一步精粹。
此法工艺比较老练,铋的浸出率高(94%~94.5%),环境污染小。其缺陷是材料耗费高,每
吨海绵铋耗费1.5~1.8t,0.4~0.5t,铁粉0.5~0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能,铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视,废液排放量大,浸出液中离子浓度较高,溶液粘度较大,渣的过滤和洗刷较为困难。
(二)FeCl3浸出-隔阂电极法
用隔阂电极法替代铁粉置换法,恰当操控电位,铋在阴极被复原:铁在阳极发作氧化:该办法的关键是电极电位的操控和溶液透过隔阂的速度操控。在阴极区,溶液中的首要阳离子是Bi3+、Fe2+和H+,在阳极区,溶液中的首要阳离子是Bi3+、Fe3+和H+。为使阳极区的三价铁离子不致在阴极放电而下降电流效率,选用恰当的隔阂材料把阴、阳南北极分隔,阴极区液面高于阳极区液面。操控电解液的浸透速度,使与二价铁的氧化速度恰当。
与浸出-铁粉置换法比较,此流程较短,但因为溶液中铁离子浓度高,电堆积进程中三价铁不可避免地透过隔阂在阴极复原,因而电流效率低(42%~50%),二价铁的电氧化率也不高。
(三)FeCl3-水解沉铋法
使用氯化铋易水解的特性,在弱酸性溶液中水解氯化铋,使生成氯氧化铋,制取氯氧铋精矿。
为使水解彻底,溶液pH值一般操控在1~2之间。溶液需稀释数倍,形成水和试剂耗量大、铋收回率低、废水排放量大。柿竹园选厂曾选用此法出产氯氧铋精矿,每吨精矿耗费工业800kg,铋的收回率仅为60%。
(四)挑选性浸出法
操控溶液电位,用挑选性浸出硫化铋矿,一起按捺杂质的浸出:此法消除了很多铁离子在流程中的循环和堆集问题,提高了产品质量,渣的过滤、洗刷功能也得以改进,铋的浸出率较高,但的耗费量大,部分单质硫会进一步氧化为硫酸根,的污染和腐蚀较为严峻,设备原料和密封要求较高。与浸出法比较没有显着的优越性。
(五)-亚硝酸浸出法
该法已进行半工业实验,处理的是难选含铋辉铋矿。根本化学反响为:该法耗费试剂品种多且量大,除和氯化钠外,还需硝酸纳、火油和等。
(六)氯化-水解法
中南大学多年来的研讨成果表明,选用高浓度氯离子溶液,在90~105℃下,二段循环浸出
硫化铋矿,铋浸出率超越94%,工艺流程如图2所示。氯化-水解法浸出硫化铋矿,处理了很多铁在溶液中的循环和浸出剂的氧化再生问题,并且浸出液中有价金属的浓度比较高。但浸出时所需温度较高,元素硫的氧化严峻,杂质元素如As的浸出率也较高,因而氧化剂的耗费量大,一起还存在设备腐蚀、废液排放量大等问题。图2 氯化-水解法提取金属铋的工艺流程
(七)矿浆电解法
矿浆电解法是北京矿冶研讨总院历经20余年的研讨成果,是一种新的湿法冶金工艺。在一个设备中一起完结铋矿石的氧化浸出和铋的电积复原,将传统的浸出、固液别离、溶液净化、电积等进程有机地结合起来,改变了铋矿浸出时耗氧,而电积时阳极氧化空耗能量的不合理状况,简化了湿法冶金流程,金属收回率较高,能耗下降,有利于保护环境。
矿浆电解法处理铋精矿是在中等温度(50~60℃)下和酸性氯盐体系中进行。浆化后的铋精矿参加到矿浆电解槽的阳极区直接电解,铋精矿在被氧化浸出的一起,金属铋在阴极被复原分出,完成了金属铋的一步提取。阳极区发作的铋精矿的浸出反响为:阴极区发作金属离子的复原反响:工艺流程如图3所示。图3 矿浆电解法处理铋精矿工艺流程
矿浆电解法不只保留了传统湿法冶金工艺的长处,并且还具有以下特色:
1、一步产出金属,元素硫、砷、铁及脉石矿藏进入浸出渣,进程简略,溶液中离子浓度低,浸出渣易于过滤和洗刷。
2、在常压和接近于常温下操作,设备可选用廉价的玻璃钢、聚等抗氧化腐蚀的材料。
3、矿粒-电解液-阳极-空气泡体系有十分强的去极化才能,电解时所需槽电压很低,因为充分使用了阴阳极的复原氧化性,电能耗费小。
4、试剂耗费少,整个进程根本上无试剂耗费。
5、作业方法灵敏,既适合于大规模接连作业,
完成机械化和自动化出产,也能以小规模和间歇式出产,乃至可在矿山进行“坑口冶炼”。
6、归纳收回作用好。除用于处理铋精矿外,还特别适合于处理低档次杂乱难选的铜、铅、锌、铋、银混合硫化矿。
三、结束语
虽然金属铋浸出工艺研讨比较深化和完善,但不论是惯例拌和浸出法仍是矿浆电解法,都需求较高温度或电能,出资大、本钱高,且易污染环境。现在,在常温下从低档次铋矿中浸出金属铋的研讨仍是一片空白,首要原因是铋矿档次低,组成杂乱,条件难于挑选。
别的,湿法冶金进程中发生很多废渣和废水,危害性极大,需归纳治理,因而,在往后的研讨中,要不断开发高效、无污染、低本钱、低能耗、归纳使用程度高的新工艺流程。
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%。
铋常识
2019-03-14 09:02:01
铋是银白色金属,密度9.8,熔点271.3℃,沸点 1560℃,性脆,导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属,在磁场效果下电阻率增大而热导率下降。铋及其合金具有热电效应。铋在凝结时体积增大,膨胀率为3.3%。在室温下,铋不与氧气或水反响,加热到熔点以上时能焚烧生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸(如),但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为-3、+3、+5,其间+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。 自然界中铋以单质和化合物两种状况存在,铋独自矿床少,常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。首要矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3•mCO2•H2O)、铜铋矿(3Cu2S•4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS•Bi2S)等。 铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其间所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。 铋的首要用途是以金属形状用于制作易熔合金,以化合物形状用于医药。前者熔点规模为47-262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改动这些金属在合金中所占的百分比,就可取得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,这些合金用于消防设备,做主动喷水器的热敏元件,锅炉和压缩空气缸的安全塞,焊料等。 铋合金具有在冷凝时不缩短的特性,用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂,以改进合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制作红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制作硒整流器的辅佐电极。使用铋在磁场效果下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小而且熔点低、沸点高,可用作核反响堆的传热介质。碲化铋广泛用于制作温差元件用于太阳能电池,铋银合金可用于制作光电放大器,硫化银铋用于制作半导体仪器,铋镉温差元件用于报警设备。
铋知识
2019-03-08 09:05:26
铋是银白色金属,密度9.8,熔点271.3℃,沸点1560℃,性脆,导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属,在磁场效果下电阻率增大而热导率下降。铋及其合金具有热电效应。铋在凝结时体积增大,膨胀率为3.3%。在室温下,铋不与氧气或水反响,加热到熔点以上时能焚烧生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸(如),但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为-3、+3、+5,其间+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
自然界中铋以单质和化合物两种状况存在,铋独自矿床少,常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。首要矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3•mCO2•H2O)、铜铋矿(3Cu2S•4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS•Bi2S)等。
铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其间所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。
铋的首要用途是以金属形状用于制作易熔合金,以化合物形状用于医药。前者熔点规模为47-262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改动这些金属在合金中所占的百分比,就可取得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,这些合金用于消防设备,做主动喷水器的热敏元件,锅炉和压缩空气缸的安全塞,焊料等。
铋合金具有在冷凝时不缩短的特性,用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂,以改进合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制作红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制作硒整流器的辅佐电极。使用铋在磁场效果下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小而且熔点低、沸点高,可用作核反响堆的传热介质。碲化铋广泛用于制作温差元件用于太阳能电池,铋银合金可用于制作光电放大器,硫化银铋用于制作半导体仪器,铋镉温差元件用于报警设备。
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%。.
铋的冶炼
2019-03-07 10:03:00
铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。