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
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%。
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
钼中矿处理——钼酸铵生产
2019-02-15 14:21:24
钼矿选矿过程中,有的流程产出一个难以用浮选收回的低档次钼中矿;有的因杂质含量太高得不到合格钼精矿〈或称低档次钼精矿〉。使用这些不合格的钼精矿和钼中矿来出产钼酸铵是收回这部分钼的一个方法。 1.钼中矿的化学选矿 杨家杖子钼矿在选矿过程中产出一个含钼0.6~0.8%的钼中矿,以此为质料出产钼酸铵的工艺流程如下: 首先把钼中矿浓缩到60%固体浓度,参加次溶液浸出,反响式如下:
MoS2+9NaClO+6H2O→Na2MoO4+2Na2SO4+9NaCl+3H2O
次溶液含NaClO130~140克/升、含NaOH50~60克/升。浸出温度45~55℃,钼中矿细度为0.074毫米以下。 浸出生成的钼酸钠溶液参加使pH=5~6,然后加氯化钙,用蒸汽煮沸生成钼酸钙沉积。反响式如下:
Na2MoO4+CaCl2→CaMoO4↓+2NaCl
把钼酸钙沉积过滤后,加碳酸钠溶液分化钼酸钙以除掉其中平杂的重金属离子,反响式如下:
CaMoO4+Na2O3←→Na2MoO4+CaCO3↓
然后加使溶液的pH=0.5,在95℃下反响生成钼酸沉积,反响式如下:
Na2MoO4+2HCl→H2MoO4↓+2NaCl[next]
把钼酸别离出来后,直接溶解于中,生成钼酸铵。参加活性产脱色,然后加使pH=2.5,得到白色结晶的二水四钼酸铵[(NH4)2O•4MoO4•2H2O]。过滤、枯燥、破坏得到钼酸铵制品。整个出产流程如下图所示。
[next]
2.低档次钼精矿出产钼酸铵 有的选厂如金口岭和宝穴选矿厂,因含炭质矿藏的影响,浮选得到的钼精矿含钼仅20~35%。该厂选用化学选矿制成钼酸铵。出产流程如下:首先将低档次钼精矿烘干后焙烧成三氧化钼,反响式如下:
2MoS2+7O2 4.5小时 → 2MoO3+4SO2↑600~650℃
然后将三氧化钼用浸出、生成正钼酸铵,反响式如下:
MoO3+2NH4OH 3小时 → (NH4)2MoO4+H2O
过滤除掉氢氧化铁等不溶物。滤液加(或硫化铵),将浸出液中铜络合物转化为硫化铜沉积、与正钼酸铵别离。除掉重金属离子的溶液,参加硝酸,使pH=2.5,正钼酸铵转化为四钼酸铵晶体,反响式如下:
4(NH4)2MoO4+6HNO3→(NH4)2O·4MoO3↓+6NH4NO3+3H2O
把晶体过滤、在120℃枯燥3小时得到白色结晶的四钼酸铵。出产流程如下图所示。[next]
钼酸铵的湿法生产工艺
2019-02-12 10:08:00
传统的氧化焙烧钼精矿出产钼酸铵的火法工艺,存在SO2烟气严峻污染环境,钼和铼收回率低一级缺点。温法分化钼精矿就可防止这些缺点。
湿法工艺品种繁复,从钼精矿分化手法区分,常见工艺有以下几种(见表1)。
表1 常见湿法工艺
工 艺氧化剂压力(MPa)温度(℃)浸 液硝酸氧压煮O2△0.8~1.5①
※2.0~2.5②180~22020~40g/LHNO3
(HNO3:Mo=0.2~0.3:1)烧碱氧压煮O2同上200 硝酸分化HNO319027~30%浓度硝酸次分化NaOCl120~4030g/L NaOCl,
20~30g/L NaOH
①氯分压;②釜内总压。
1、(硝酸)氧压煮
钼精矿在水介质里,经硝酸催化的氧化煮是一个三相(液-固-气)反响的放热进程,反响为:
MoS29O2+3H2O→H2MoO4+2H2SO4+△Q2
硝酸起作催化剂作用,在反响中循环:
MoS2+9HNO3+3H2O→H2MoO4+9HNO2+2H2SO4+△Q
2HNO2→NO+NO2+H2O
2NO+O2→2NO2+1233kJ
3NO2+H2O→2HNO3+NO+484.5kJ
从亚硝酸→NO+NO2→NO2→HNO3反响很快到达平衡。增大氧分压、下降气相温度,都有利反响进行。
压煮进程中,钼除少数在强酸介质中呈阴离子进入压煮液外,94%左右钼以钼酸方式留在固相。钼精矿里伴生的铼绝大部分转化为可溶的高铼酸或其盐进入压煮液中。钼精矿中铁、铜、铝、镁等呈硫酸盐,部分磷、砷、硅以阴离子方式进入了压煮液。
硝酸氧压煮工艺流程如图1,工艺条件见表2。
表2 氧压煮出产钼酸铵工艺条件
工 艺工 艺 条 件压煮钼精矿(kg):水(L)1:1.5~2.5①釜内加压(MPa)2(反响中上升至3)加热温度(℃)14~15(反响上升至20)②硝酸用量(kg HNO3/kg Mo)0.20~0.30反响时刻(h)2(滤饼)
浸滤饼(kg):水(L):(L)1:0.7~0.8:1.2~1.23PH8.5~90加热温度(℃)70~75拌和时刻(min)15~20溶液比重(g/mL)1.16~1.18净化加热温度(℃)80~PH8.5~9参加过量时溶液呈淡黄色浓缩溶液比重(g/mL)1.2~1.21冷却温度(℃)40~45酸沉反响温度(℃)≯60PH2~2.5溶
再结晶粗晶(kg):蒸馏水(L):(L)100:(40~50):(45~50)溶液比重(g/mL)1.40~1.50溶解加热温度(℃)70~80
① 现在蒸煮加压已可降至0.8~1.2Mpa;
② 反响中,压力还会上升,温度自行再升高[next]
图2 (酸)氧压蒸煮出产钼酸铵工艺流程
钼精矿、硝酸和水(或回来的洗液)参加钛材高压反响釜,向反响釜送入蒸汽开端加热并通入氧气。当釜内温度上升到140~150℃、压力达1.5~2.5MPa后中止蒸汽加热。持续送入氧气,随反响开释热量,釜内的温度、压力得到上升,可到达180~220℃、3~3.5MPa。在不就义载时保持反响2h。反响完毕,中止送氧,温度会随之下降到150℃以下。冷却浸液使温度降至l00℃以下,排气降压,再经液固别离:可获钼酸滤饼和压煮液。对钼酸滤饼的进一步加工与钼焙砂浸工艺类似。
氧压煮工艺里钼和锌的转化率都可达98%~99%以上,加工费不高、三废较少但氧压煮能否施行于出产的关键是设备能否耐压、耐温、耐酸腐蚀。高压反响釜用钛材、密封材料可用四氟乙烯材料制备,对高压、高温、高酸度、高氧化气氛下的阀门等尤须留意。
氧压煮液的处理可选用萃取或离子交流提取钼和铼。几个典型氧压煮条件、作用比照见表3。
表3 氧压煮条件、作用比照
项 目单 位株洲硬质合金厂前苏联美国专利3988418美国专利3739057日本专利昭-37-1520氧分压MPa1.5~2.01.01.05~1.41.0~1.52.0硝酸用量Kg/kg(Mo)0.20~0.30/0.45~0.90.34/液固比/1.5~2.5:110:110:15:110:1温度℃180~220200~225120~160155~160200精矿粒度目75%-200/-325-200-200浸出时刻h2~33~43~426钼转化率%99.1393~993599.5>9998.4进压煮液钼量%~75~720~2510~15/
2、硝酸氧压煮液收回铼的工艺
铼广泛散布在地壳中,但还没有发现有天然形状铼的存在,它也很少呈首要矿藏组分呈现。存在于其他矿藏中的铼仅为痕迹量,辉钼矿却是铼仅有重要的宿主矿藏。至今,世界上所出产铼的99%来源于热液型斑岩铜-钼矿。
从钼精矿出产铼的办法也依靠钼精矿分化的工艺。当氧化焙烧钼精矿时,在500℃以下的焙烧温度,铼就以Re2O7提高进入烟气。用高压力差的高洗刷塔,从烟尘中搜集率约65%。再从溶解有高铼酸或高铼酸铵的洗刷液里萃取或离子交流收回铼。氧压煮时钼精矿中铼的98%转化成高铼酸进入压煮液,压煮液里还含有总钼量5%~6%的钼。
从压煮液可用萃取法或离子交流法收回钼与铼。萃取工艺见图1,萃取铼的工艺条件见表4。
表4 压煮液中收回钼、铼的工艺条件
工 序工 艺 条 件沉 硅聚醚用量50g/m3压煮液萃取与反萃取条 件铼钼有机相组成N2352.520仲辛醇4010火油57.570反萃取剂(mol)NH4OH5~69~10洗刷剂(mol)NH4OH 1.8流比萃取萃铼1.3g/L萃钼20g/L洗刷 1/0.5反萃取铼液10g/L钼液150 g/L铼一次结晶用量(g/L)50 用量(ml/L)20 结晶温度(℃)≤0 铼二次结晶溶解液组成(:水)1:1 一次结晶溶解温度(℃)95 固液比1/10 结晶温度(℃)≤0
[next]
3、烧碱氧压煮
在130℃和氧分压为0.2MPa、釜内总压1MPa时,用NaOH溶液浸出钼精矿。经浸出7~8h后,98%~99%的钼与铼转化进液相。当温度提高到200℃,氧分压可达1~1.5MPa,反响如下:
MoS29O2+6OH-→MoO2-4+2SO2-4+3H2O2
溶液中除含有MoO2-4、ReO4-外,还含有Cu、Fe、Si、As、Sb、P的化合物,这些杂质使溶液处理复杂化。
从含硫酸盐离子高的溶液中别离钼,不适宜选用沉积钼酸钙的办法,由于这会一起生成硫酸钙的沉积而污染钼酸钙。因而,可选用在高压釜中200℃的弱酸溶液中(pH=2)用钼粉复原MoO2-4:
MoO2-4+Mo+4H+→3MoO2↓+2OH-
再用H2复原MoO2即可得工业钼粉。复原后的残液再用以萃铼。该工艺可提取96%钼和85%~90%的铼。
在弱酸性介质中,在加压下通入H2也可复原MoO2-4
MoO2-4+H2→MoO2↓+2OH-
MoO2最佳沉积条件为200℃,氢分压6MPa,pH=2~3,参加晶种反响1~4h后,98%以上相钼会以粗粒MoO3晶体分出。
从苛性碱压煮液中提取钼的另一有效途径是用强碱性阴离子交流树脂作离子交流。
惯例处理钼溶液的萃取、活性炭吸附、离子交流工艺都适用于酸性介质。株洲钨钼材料研究所选用OH-型717#或D296阴离子树脂,从苛性碱氧压煮的钼液中吸附钼,吸附率可达99.5%。而且除掉90%以上磷、砷、硅和80%以上SO42-等杂质。实验中,湿树脂的吸附量较大,pH=8时717#树脂穿透简单(交流柱流出与流入液相含量之比为0.01时简单)为25~29g/L;饱满容量(当流入,流出液的含量到达持平后的树脂含量)为38~40g/L;D296-10在pH=10时的穿透容量为29.06g/L,饱满容量为37g/L。在对树脂用NH4Cl解吸,解吸液酸沉等工序中,可进一步脱除SO42-及铜铁等杂质,取得合格的高质量仲钼酸铵。
4、次氧化法
这往往用作低档次钼精矿和钼中矿的湿法分化工艺。
在碱性介质中,加氧化剂次简直能氧化一切的硫化物:
但在20~40℃时,铁、铜的硫化物氧化速度远比辉钼矿的低。此刻,可充沛将MoS2转化为MoO42-,而铜、铁的硫化物很少溶解。一起,氢氧化铁,特别氢氧化铜在碱性介质能催化次的分化,加速辉钼矿的氧化:
NaClO→NaCl+[O]
浸液成份一般为:NaCIO30g/L,NaOH20~30g/L。一般用此法浸取含钼5%~23%的钼中矿时,钼的收回率可高达96%~98%。这个办法可在常温,常压下作业,比氧压煮易操控。不足之处是药剂耗量太大,理论上核算,每浸取lkg钼,需耗费7kg次,而实践出产耗费还为理论值的1.5~2倍。
为此,呈现通以再生次的工艺:
2NaOH+Cl2→2NaClO+H2↑
亦呈现电氧化法:用通电的氯化钠溶液浸出:
NaCl+H2O电解NaClO+H2↑→
[next]
这些工艺都只是次法的分支,见图2。
图2 次法流程
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%。.
钼酸铵热解生产三氧化钼
2019-01-29 10:09:51
工业仲钼酸铵是一系列钼的同多酸铵盐的混合物,它主要包括有:钼酸铵,四钼酸铵与仲钼酸铵。
下表列出了常见几种钼酸铵盐。
表 常见几种钼酸铵盐
名称分子式脱水温度(℃)转化温度(℃)转化产品仲钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O90°脱一个结晶水230四钼酸铵四钼酸铵(NH4)2MoO13130°脱其余结晶水315三氧化钼钼酸铵(NH4)2MoO4·2H2O120 三氧化钼
仲钼酸铵热离解反应及条件如下:
(NH4)6Mo7O24·4H2O90~130℃(NH4)6Mo7O24·4H2O+4H2O↑→
(NH4)6Mo7O24150~250℃(NH4)2Mo4O13+NH3↑+2H2O↑→
(NH4)2Mo4O13280~380℃4MoO3+2NH3↑+H2O↑→
工业生产中,这一系列反应在同1台回转炉内进行。炉温保持在450~500℃。炉温偏低,仲钼酸铵等热解离不彻底;炉温偏高,解离后的三氧化钼蒸汽压上升,会因升华而损失。回转炉的加热通常由炉外缠绕的电阻丝来实现。
由仲钼酸铵热解离生产的三氧化钼呈极淡的黄绿色,基本可满足高纯三氧化钼的要求。此工艺对原料——仲钼酸铵的质量要求较高,原料中的杂质往往进入焙烧后钼砂——高纯三氧化钼的产品中。所以,当原料含杂质较高时,必须先经除杂纯化,直至达到要求之后,再进入热解离段工艺。
用离子交换法分离钼酸铵溶液中的钒
2019-02-21 11:21:37
跟着现代工业的飞速发展,钼的用量不断添加,其报价也继续上涨,但优质钼矿资源越来越少。在各种类型的钼矿藏和钼系废催化剂中都含有一定量的钒酸根,钒酸根是钼产品的有害杂质,因此,需求经过除钒酸根来制备纯钼化合物。
钼酸根、钒酸根在水溶液中的性质十分类似,别离很困难。已有的一些钼酸根、钒酸根别离办法有铵盐沉淀法、溶剂萃取法、电化学离子交流法、电化学复原反萃取法、螯合树脂吸附法等。铵盐沉淀法和溶剂萃取法对钼酸根、钒酸根别离不完全,后3种办法可使钼酸铵产品中钒酸根质量分数小于0. 0015%,可是电化学离子交流法和电化学复原反萃取法操作工艺杂乱,而螯合树脂吸附容量低,工业运用不抱负。实验研讨了用强碱性阴离子交流树脂从钼酸铵溶液中去除钒酸根。
一、实验部分
(一)实验仪器、试剂和分析办法
强碱性阴离子交流树脂D231-Ⅱ,浙江争气实业股份有限公司产品。
实验料液由钼酸铵、和去离子水制造而成,钼质量浓度62.36gL,钒质量浓度0.52gL,pH为6.5~7.5。
、、钼酸铵、均为分析纯。
溶液中钼质量浓度用铜离子催化硫酸盐法在722S型分光光度计上测定,钒酸根质量浓度用硫酸亚铁铵滴定测定,氯离子质量浓度用滴定测定,溶液pH值用pHS-25数显pH计测定。
离子交流柱:Ф2.5 cm×200 cm。
(二)实验办法
树脂先用去离子水浸泡24 h,充沛溶胀后再用去离子水洗至无杂质;用40gL溶液和40 gL溶液替换处理2次,每次用2倍树脂体积的用量浸泡8h并用去离子水洗至中性;最后用4倍树脂体积的40 gL溶液转为氯型,再用去离子水洗至中性,备用。
取200 mL处理好的D231-Ⅱ树脂装填在交流柱中,室温下,将制造好的料液从上向下经过树脂层,操控流速为200 mL/h,每2h取交流柱流出液一次,检测钼和钒的质量浓度。
交流柱流出液中钒酸根质量浓度达0.02 g/L时中止吸附。当树脂吸附饱满后,用4倍树脂体积的50 g/L溶液(或50gL溶液)解吸,用去离子水洗至pH=8,再用4倍树脂体积的50g/L溶液转为氯型,用去离子水洗至pH值为中性后,进行下一个周期的吸附。
二、实验成果与评论
(一)吸附
3个周期的吸附实验曲线如图1~3所示。图1 第1周期树脂对钒酸根的吸附曲线图2 第2周期树脂对钒酸根的吸附曲线图3 第3周期树脂对钒酸根的吸附曲线
从图1~3看出:D231-Ⅱ树脂对料液中的钼酸根和钒酸根都有吸附作用,当流出液体积为1倍树脂体积时,钼酸根开端穿透,随后流出液中钼酸根质量浓度敏捷升高;当流出液体积为8倍树脂体积时,流出液中钼酸根质量浓度与进料液中的根本共同,而钒酸根根本检测不出;当流出液体积为20倍树脂体积时,流出液中检测出有微量的钒酸根。若以钒酸根质量浓度0.02g/L为失效结尾,则树脂对钒酸根的吸附容量约为16.0g/L,处理料液量为26倍树脂体积。
(二)解吸
选用强碱性阴离子交流树脂D231-Ⅱ去除钼酸铵溶液中的钒酸根作用很好。流出液中钒酸根质量浓度达0.02g/L为吸附结尾,此刻对树脂进行解吸处理。负载树脂先用清水淋洗,去除残留的吸附原液,然后用4倍树脂体积的50 g/L溶液进行解吸,再用去离子水洗至pH=8。3个周期的解析实验曲线如图4~6所示。树脂吸附容量、洗脱量和洗脱率见表1。图4 第1周期树脂对钼酸根和钒酸根的解析曲线图5 第2周期树脂对钼酸根和钒酸根的解析曲线图6 第3周期树脂对钼酸根和钒酸根的解析曲线
表1 D231-Ⅱ树脂3个周期的吸附参数从表1看出:3个周期的解析成果根本共同,钒酸根洗脱率均在99%以上,阐明D231-Ⅱ树脂吸附钒酸根的重复性好、洗脱率高。D231-Ⅱ树脂作为一种大孔强碱性阴离子交流树脂,具有特殊的孔结构和比表面积,在pH为6.5~7.5范围内,对钒酸根的吸附选择性大于对钼酸根的吸附选择性。一起,树脂的抗污染才能强,具有很高的吸附才能、耐温性、稳定性和机械强度,十分合适从实践溶液中吸附别离钒酸根。
三、定论
实验成果表明:D231-Ⅱ树脂可用于从钼酸铵溶液中别离钒酸根;溶液pH为6.5~7.5时,D231-Ⅱ树脂对钒酸根的吸附选择性很高,吸附率大于99%;负载树脂用稀(稀碱液)脱附,钒酸根洗脱率在99%以上。D231-Ⅱ树脂有较高的耐氧化、耐酸碱、耐有机溶剂的功能,机械强度大,正常情况下,年损耗率小于5%。选用D231-Ⅱ树脂从钼酸铵溶液中吸附钒酸根,工艺简略,别离作用好,不需求特殊设备,技能简单把握,可完成自动化。
由纯钨酸钠溶液转型制备纯钨酸铵溶液
2019-03-05 09:04:34
一、有机溶剂萃取法转型
(一)基本原理
1、莘取剂。钨萃取工艺中,常用的萃取剂主要为有机胺和季铵盐,在有机胺中又分为伯胺、仲胺和叔胺萃取剂。
在胺类萃取系统中,有机相一般由胺、相调节剂和稀释剂组成。作为相调节剂的有醇类、酮类和磷酸三丁酯(TBP),但大都用醇类,作为稀释剂的多用火油。上述三种溶剂的份额视萃取条件而定。某些萃取系统萃钨的功能见表1。
表1 某些萃取剂萃钨的功能注:N235-三烷基胺;N263-季胺盐。
在用有机胺时,先用无机酸(常用H2SO4)与有机相效果,使胺生成胺盐,例如用2~3mol∕L H2SO4效果,则:用H2SO4≥5mol∕L效果时,则:2、萃钨进程。先用无机酸(如H2SO4)将Na2WO4溶液酸化至pH=2.5~3.0,钨以(HW6O21)5-、(H2W12O40)6-、(W12O39)6-等存在。当这些溶液与酸化后的叔胺触摸时,发作阴离子交流萃取反响。
关于叔胺萃钨(Ⅵ)的反响,在不同文献报导中有所不同,即萃合物中萃取剂与钨的摩尔比动摇于1∶3~1∶2之间。因而,有的作者提出了叔胺萃钨的通式,即在Na2WO4溶液pH=1~3条件下,用体积比为:% Alamine336∶癸醇∶火油为7∶7∶86的有机相萃钨(Ⅵ)的通式为:依据Kim等的数据,在此pH值范围内,通式中钨的阴离子为(W12O40H2)6-、(W6O21H)5-(低钨浓度下)和(W12O40)8-。
当Na2WO4溶液中存在着硅、磷、砷和钼时,在溶液pH=2.5~3.0的条件下,它们均与钨生成杂多酸阴离子被叔胺萃取,这样,不只玷污终究钨产品,并且还给萃取作业带来困难。例如杂多酸根(SiW12O40)4-、(PW12O40)3-、(AsW12O40)3-与叔胺生成的萃合物是密度大于1g∕cm3的黏性物质,当沉降到萃取器底部时会阻塞溢流口。因而,当有这些杂质时,先向料液中参加F-离子(以氟盐参加),以生成不被萃取的H2SiF6、HPF6等。
3、反萃进程。为了直接获得(NH4)2WO4溶液,工业上用(或含部分钨酸铵)反萃钨。关于不同的有机相萃合物组成,其反萃的反响别离如下:可见,虽然有机相中萃合物的组成不同,但都是1mol钨耗费2mol氮。所用的浓度一般为3~4mol∕L NH4OH,反萃终了的平衡水相应保持在pH=8.5左右。
(二)工业实践
用叔胺萃钨的准则流程参见图1。图1 从粗Na2WO4溶液制取钨化合物准则流程图
叔胺萃钨工艺中各阶段的条件及目标见表2。
表2 叔胺萃钨工艺中各阶段的技能条件及目标阶段称号技能条件目标各物料组成萃取比较(o∕a)=1,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流钨萃取率大于99%,萃余液中低于0.1g∕L WO3①有机相φ∕%:10叔胺+10仲辛醇+80火油,酸度(H2SO4)0.1~0.2mol∕L;
②Na2WO4料液:(WO3)90~100g∕L,pH=2.5~3
③萃取洗剂和反洗剂为纯水;
④酸化剂为(H2SO4)0.1~0.2mol∕L
⑤反萃剂为(NH4OH)3~4mol∕L萃洗比较(o∕a)=4~5,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流洗出液中WO3含量低于0.5g∕L反萃取比较(o∕a)=3(未计水相回流),混合10min以上,温度25~40℃,1级箱式回流反萃取率大于99%,反萃液中250~300g∕L WO3反洗比较(o∕a)=4~5,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流洗出液中低于0.5g∕L WO3酸化比较(o∕a)=5,混合2~3min,温度25~40℃,2~3级逆流 纳尔契斯克湿法冶金厂用萃取法处理白钨精矿苏镇压煮液的工艺条件、设备及成果如下。
工艺条件:
有机相φ∕%;20叔胺,20异辛醇,60火油;
料液组成/(g·L-1);(WO3)45~55;(Mo)0.03~0.05;(SiO2)0.03~0.06;(F-)0.1;(NaCl)50~60。
设备。萃取和有机相的洗刷在带有分配器的脉冲填料塔中进行,反萃取在混合弄清器中进行。钛材脉冲塔直径1.6m,填料区高10m,有两个弄清区,脉冲频率50次∕min,振幅20min,塔总体积30m3,生产才能按两相总计为50m3/h。脉冲塔中的比较约为1。在塔上部用水洗刷,其比较(o∕a)为(5~10)∶1,从塔出来的富钨有机相流入第二个填料塔(不必脉冲)顶用稳定剂处理,塔直径为1.3m。反萃用的混合弄清器的混合室和弄清室别离为5m3和16m3。反萃后的有机相送至第三个填料塔(不必脉冲)水洗,塔直径为1.6m。
钨和其他成分在流程中的分配见表3。
表3 钨和其他成分在流程中的分配 (g∕L)美国联合碳化物公司用苏镇压煮所得的Na2WO4溶液为55~110g∕L WO3,2.1~4.5g∕L Mo,pH=10.5~11.0。首要除掉钼。除钼后溶液含51. 8g∕L WO3,0.0012g/L Mo,0.75g∕L SiO2。有机相为5(V)%三癸胺-10(V)%十二醇-火油。在混合弄清器中3级逆流萃取。萃取比较O∕A为1,洗刷比较(O∕A)为 1∶0.75。然后用3mol∕L NH4OH反萃钨,比较(O∕A)为1∶(1~1.1)。将反萃液循环至(NH4)2WO4溶液中WO3浓度为225g∕L停止。这时反萃液中含0.4g/L SiO2以上。将溶液在55℃和2.7mol∕L NH4OH条件下弄清约1.5h,使SiO2沉积分出。萃取和反萃取均在50℃下进行。
中科院赵由才等曾研讨用伯胺及磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂别离钨酸钠或钼酸钠溶液中的砷、磷、硅杂质,获得较满足的成果,估量被萃取杂质以杂多酸方式进入有机相,有待展开更多的作业。
二、离子交流法转型
乌兹别克斯坦某厂使用活动床经过AH-80П树脂将经典法净化所得的Na2WO4溶液转型为(NH4)2WO4,其准则流程见图2。图2 用AH-80П将Na2WO4溶液转型的流程
—树脂运动道路;----各种溶液运动道路
1-吸附柱;2-洗刷柱;3-解吸柱;4-再生柱:5-交流后液贮槽;
6-中和槽;7-(NH4)2WO4液贮槽;8-中和槽;9-过滤器
Na2WO4溶液含125g∕L WO3;0.01~0.08g∕L Mo;≤0.05g∕L P、As;115~135g∕L NaCl+Na2CO3;pH=2.5~3.0。溶液中钨主要以偏钨酸根离子形状存在。溶液由吸附柱1底部进入,AH-80П树脂(Cl-型)由上部进入吸附柱悬浮在溶液中并缓慢下沉,两者相对运动并进行离子交流进程,树脂与溶液的流比为1∶(4.2~5.0),吸附柱处理才能为0.2~0.45m3/(m2·h)。从吸附柱底部卸出的树脂当密度到达1.36~1.40g/cm3,则阐明已饱满送往洗刷,当密度小于1.36g∕cm3,则回来吸附柱持续吸附。树脂在吸附柱内与溶液触摸时刻达8~12h,交流后液含WO3 0.02g∕L,WO3吸附率达99.95%。饱满WO3的树脂在洗刷柱2内用pH=2的水洗去Na+后。再进入解吸柱3用15%~25%的解吸。解吸液中高浓度部分送蒸腾结晶APT,低浓度部分回来解吸。解吸后的树脂经60~80g∕L HCl再生成Cl-型后,进行再吸附。
依据测定当溶液中WO3浓度为15~20g/L时,AH-80П的全改换容量达1g干树脂吸附1610mg WO3,比经典的人工白钨酸分化再溶的工艺WO3回收率可进步1.3%~1.5%,耗费下降65%~70%,CaCl2耗费下降100%;电能耗费下降30%~40%。
在生产条件下,当用HNO3系统,则树脂亦可用BП-14K型。
三、沉积人工白钨-酸分化法转型
其实质是将净化除杂后的Na2WO4溶液首要参加CaCl2使Na2WO4转化为CaWO4沉积,而Na+留在溶液中,然后完成了Na+与WO42-的别离,反响为:生成的CaWO4(又称人工白钨)再与HCl效果转化为H2WO4,H2WO4进而用NH4OH溶解得(NH4)2WO4溶液。
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。
硫酸镍铵
2017-06-06 17:49:58
硫酸镍铵又称硫酸镍(II)铵,分子式为 (NH4)2Ni(SO4)2.6H2O,是一种浅绿色的晶体,可溶于水。硫酸镍铵加热时失去结晶水,变为黄色结晶粉末,而它可用于镀镍。【密度】1.923 【性状】 浅绿色单斜晶体。 【溶解情况】 溶于水,不溶于乙醇。 【用途】 用于镀镍和作分析试剂等。 【制备或来源】 将硫酸铵的饱和溶液与硫酸镍的浓溶液混合结晶而得。 【其他】 加热时失去结晶水,变为黄色结晶粉末。 与碱反应会放出氨气,和氢氧化镍。硫酸镍铵IUPAC
名ammonium nickelous sulfate别名硫酸镍(II)铵识别CAS
号15699-18-0<div style="margin: 12pt 0cm" align="cente
硫酸镍铵
2017-06-06 17:49:57
硫酸镍铵又称硫酸镍(II)铵,分子式为 (NH4)2Ni(SO4)2.6H2O,是一种浅绿色的晶体,可溶于水。硫酸镍铵加热时失去结晶水,变为黄色结晶粉末,而它可用于镀镍。CAS号:15699-18-0 化学式:(NH4)2Ni(SO4)2.6H2O摩尔质量:395.00 g·mol−1外观:浅绿色单斜晶体密度:1.92溶解度(水):10.4g/100cc 晶体结构:单斜晶系其他:加热时失去结晶水,变为黄色结晶粉末。 与碱反应会放出氨气,和氢氧化镍。健康危害:皮肤接触过敏,症状为发痒、发红,而后出现皮疹,高度暴露或重复暴露会伤肺,引起咳嗽、气短,肺积水、气喘,对心脏、肝、肾有损害 急救皮肤接触:脱下被污染的衣物,用水清洗皮肤患处眼睛接触:立即用水清洗至少15分钟 食入:将患者立即送到医院观察2天,同时检查尿样中镍含量 呼吸系统防护:选用带护目镜的呼吸器,定期检查肺功能、血浆及尿液中镍含量 防护服:穿戴清洁完好的防护用具(防护服、手套、足靴、头盔),以保护皮肤 泄漏处置:须穿戴防护用具进入现场,将粉状泄漏物收集于密闭容器中。
硫酸亚铁铵、莫尔盐
2019-02-21 13:56:29
【英文名称】ammonium ferrous sulfate;Mohr` salt【结构或分子式】
FeSO4·〔NH4〕2SO4·6H2O
【密度】1.864【性状】通明浅蓝色单斜晶体。【溶解状况】溶于水,不溶于乙醇。【用处】在定量分析中常用作标定重、等溶液的标准物质,并用于医药、电镀等方面。【制备或来历】由硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合后,浓缩、结晶而制得。【其他】
约在100℃失掉结晶水。在空气中安稳。
多硫化铵浸出含砷金矿和贫矿
2019-02-18 10:47:01
好久以来,金的提取和收回一向引起人们的爱好。今日,处理工艺适当杂乱,而且趋向于更为经济和处理矿石档次更低的工艺方面开展。
现在,遍及公认的处理金矿的工艺是化法。可是,因为构成难溶的砷化物,而大量地耗费。因而,用这种办法处理含砷金矿是不经济的。
含砷金矿中的砷能够用挥发法,使砷以或许的方式除掉。但在焙烧过程中,、氯化砷以及二氧化硫的毒性,引起了简直无法操控的污染问题。 南非矿藏处理研讨实验室研发的新的多硫化物浸出法,其长处是: ① 挑选浸出效率高;
② 无污染。
这个新的办法是:含砷金矿在25℃常压下,用含40%多硫化铵水溶液进行浸出。金(如有锑存在的话,与锑在一起)被挑选浸出,砷留于残渣中。在实验室,用特定矿石做的实验标明:用这种办法,能够提取在精矿中80%以上的金。
能够用活性炭从溶液中吸附金,或用加热和蒸汽加热的办法从溶液中沉积金的办法来收回金。这与矿石中其它能够浸出的成分有关。此刻所得到的铵和能够从头生成多硫化铵,回来浸出。
这个办法已由J.C.I实验室作了充沛的点评,而且南非穆尔奇森格拉夫洛特厂建设了日处理五吨的实验车间。从含砷的尾渣中收回锑和金,证明了实验室的数据。
实验作业:只能在实验室中进行实验,而且测定了各种成分的溶解度今后,才干确解出特定矿石的具体流程图。为此,需求二十公斤矿石或许二公斤精矿试样。
在做出上述作业今后,即能够划出处理特定矿石的流程图。也能够同时算出出资与经费。
定论:因为工业性出产的工厂中要操控污染,这个处理含砷金矿的新的多硫化铵浸出法,将在未来的黄金出产中占着重要的方位。
高纯钴的制备技术
2019-01-31 11:06:04
一、前语纯度为 99.9%~99.99%的钴 现已广泛运用于磁性材料、超级合金的制作,99.999%乃至更高纯度的钴则用来做为先进电子元件的靶材。钴靶材中的杂质会影响电子器件的运用功用:碱金属(如 Na,K)、非金属(S,C,P)等杂质能够在半导体之间搬迁,然后影响其功用;Fe会导致电子器件磁功用的不一致;Ti,Cr,Cu元素会影响半导体元件的导电功用;气体杂质(如 O)能够添加半导体元件中的Co和 CoSi2的电阻;Ni会影响半导体的界面功用;放射性元素如U,Th能够辐射出α射线,使半导体失效。因而,研讨高纯钴的制备办法对进步钴靶材的质量有着重要的含义。
在国际上,1956年美国矿业局(Bureau of Mines)初次制备出纯度为 99.99%高纯钴。K.K.Kershner等人通过阳离子交流法和沉淀法除掉四合钴(Ⅲ)盐溶液中的铁、铜、镍等杂质,终究选用阴极电解法制备出高纯钴。跟着离子交流法的开展和高效萃取剂 P507,Cynex272,Cynex301等的呈现,钴溶液提纯技能得到长足开展。美国、加拿大、日本、韩国等国在钴提纯技能上进行了很多研讨工作 ,其间以日本最为杰出。日本 JMc公司于 1997年开端出产高纯钴 ,现有 99.998%高纯钴产品。日矿(Nikko)公司和 日本株式会社化学研讨现已出产出99.999%的高纯钴 ;日本 Furuchi公司出产的高纯钴能够到达 99.999 5%(分析 70种杂质元素),是现在报导中纯度最高的。
在国内,1961年上海有色金属的研讨所以粗钴为质料 ,用次溶液除镍,以离子交流除铝和锌 ,中和水解法除铁,制备高度纯洁的氯化钴溶液进行电解精粹,获得 99.99%高纯钴。金川镍钻研讨设计院的申勇峰等以l#电解钴为质料选用电溶 、离子交流法除掉溶液中的杂质离子电解提纯后的溶液,得到 99.994%的高纯钴。此外北京有色金属研讨总院和北京矿冶研讨总院也正在进行高纯金属的研讨工作。金川有色金属公司是我国镍钴首要出产基地,钴产值居全国之首,并且出产技能也代表了我国最高水平。其选用粗钴阳极隔板膜电解法出产出纯度大于 99.98%的电解钴 ,到达 1#电解钴的标准。
国外首要选用离子交流法除掉溶液中大部分杂质离子,然后通过电解得到金属钴,再选用区域熔炼、电子束熔炼等手法进一步提纯得到高纯钴。国内研讨工作首要会集在离子交流和电解精粹上,现在还没有扩大化出产的报导。
二、高纯钴的制备制备高纯钴的质料是工业电解钴、钴盐等,运用的冶金办法首要有湿法冶金、火法冶金、电化学冶金等。制备进程分为钴盐溶液净化和钴金属精粹 2个阶段:第 1阶段首要选用湿法冶金办法,如溶剂萃取、离子交流、膜别离、电解等,用以除掉粗钴溶液中的大多数金属杂质,首要是镍、铜、锌、铁等杂质,并经电解得到金属钴;第 2阶段首要选用火法冶金办法,如区域熔炼、真空脱气等,用以进一步脱除金属钴中的碱金属、碱土金属、非金属气体杂质,终究得到高纯金属钴。
(一)钴盐溶液的净化
1、溶剂萃取法溶剂萃取法是运用杂质离子在有机相和水相之间的分配比不同到达别离杂质的意图。Ritcey等在20世纪 70年代研讨了运用 D2EHPA进行钴、镍别离的工艺。N.B Devi研讨了硫酸盐系统中选用D2EHPA,PC88A,Cyanex272萃取 Co的行为,并评论了比较、皂化率对萃取因子的影响。M.V.Rane选用 LIX84从废旧的催化剂中萃取钴,然后用沉淀法除铁和铝 ,得到了纯度大于 99.9%的钴 。N.V.Thakur等选用 P204和 P507完成了钴与镍、铜等杂质的别离。
Wang Guangxin等选用溶剂萃取法和离子交流法净化钴溶液,然后经电解得到金属钴,其成果见表 1。能够看出,溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的除杂作用,但对铜、锌、钛、铅等金属离子反而起了富集作用。溶剂萃取法适用于大规模提纯钴溶液,但在制备高纯钴方面作用却不显着。
表1 离子交流和溶剂萃取后的杂质含量(×10-4%)注:①溶剂萃取-电积工艺;② 离子交流-电积工艺;③ 溶剂萃取-4次离子交流-电积工艺。
2、离子交流法离子交流法是运用离子交流树脂的功用基团和溶液中杂质离子的交流、解析才能的差异到达别离的意图。K.Mimura等选用阴离子交流法净化钴溶液,再经电解、电弧熔炼、电子束熔炼得到纯度为99.999 7%的高纯钴。Nagao等选用阴离子交流法除掉 Fe,Zn,Sn,Ni,Ca,Mg,Na等,然后选用有机胺萃取别离其它杂质,得到的高纯钴盐溶液经结晶、枯燥后复原得到高纯钴粉,其间的Fe,Zn,Sn,Ni,Ca,Na,Mg含量都低于 0.000 l%。
钴盐溶液中的铜在酸性条件下始终能弱吸附在树脂上,难以与钴别离。为处理铜的共吸附问题,Masahito等将钴溶液 中的 Cu2+复原为 Cu+,再选用阴离子交流树脂除掉Cu+(Co2+不被吸附),净化后的高纯 CoCl2溶液结晶、枯燥后经复原得到纯度为 99.999 7%的金属钴(RRR=207),成果见表2。由表 2可见,铜杂质含量低于 0.000 005%。
表2 阴离子交流法制备的高纯钴中的杂质含量(×10-4% )离子交流法对 Zn,Mo,W,Cu的别离作用并不显着,对铅有显着的富集作用。
3、萃取色层法萃取色层法是运用吸附在大孔树脂上的萃取剂对溶液中离子的挑选性萃取到达别离意图。刘扬中等研讨了添加配位剂基乙酸 ,以替代传统的树脂转型办法进行萃取色层法净化钴溶液。他们调查了淋洗液 pH值、进样量及料液中Co、Ni比等要素对别离的影响,在 pH值为 3.40的条件下用5 g萃淋树脂完成将钴、镍质量比在 1~100范围内溶液中的钴、镍(总量为 1.6 mg)彻底别离,并研讨了基乙酸的配位、缓冲作用对别离进程的影响。
周移等将 P507萃淋树脂转型为 Mg型 ,进步了对 Co2+的萃取才能 ,完成了钴与镍的彻底别离 ,并进步了柱子运用寿数。周春山等选用转型后的 P204萃淋树脂以 pH值为 2.5的一钠为淋洗液,完成了钴与铜、锌、锰、铬等金属离子的彻底别离。刘展良等具体研讨了 HCl系统中 Zn、Ca、Mg、Fe、Co、Ni和稀土离子在 P507萃淋树脂上的淋洗行为,并探讨了 Fe3+在柱床上或许存在的反响 机理。萃取色层法既具有液一液萃取中萃取剂的高度挑选性 ,又具有离子交流色层别离的多级性,在别离性质附近的元素上有着优 良的功用,因而在湿法冶金中遭到越来越多的注重。一起萃取色层也存在一些 本身的缺陷 ,如柱子萃取容量比较低 ,萃取剂简单丢失 ,寿数相对较短等。进步柱子的萃取容量,战胜萃取剂丢失,开发挑选性更好的萃取剂是往后萃取色层法获得重大突破的要害。4、膜别离法膜别离法是运用液膜能够挑选性地透过离子并在水相富集而到达别离的意图。Jerzy等选用支撑液膜和大块液膜做载体 ,D2EHPA做萃取剂别离钴和镍 ,探讨了溶液酸度 、膜离子载体浓度、金属离子浓度对别离成果的影响。
Li Longquan等研讨了乳化液在硫酸系统中别离钴、镍的进程。他们选用 EDTA作为掩蔽剂掩蔽料液中的镍离子,以P204的乳化液膜作为载体从硫酸盐系统中收回钴。通过调查 pH值、别离时刻等要素,断定了最佳的别离条件。
虽然膜别离法具有高的挑选性和传质快等长处,但因膜的稳定性差、本钱较高级原因,现在还处于实验室中试阶段。5、电解法钴电解是在酸性钴盐溶液中进行的。电解液的组成、浓度、酸度、温度、电流密度等条件应该严格控制。因为溶液中的Cu2+,Cu+,Sn2+,Ni2+,Pb2+,As3+等杂质离子的电势比钴高(正)或许和钴挨近,在电解时会与Co2+一起分出;电势比钴更低(负)的金属离子如 Fe,Mn,Zn,Na等杂质离子的存在对钴的质量影响不大,但含量较高也会带来必定的损害。因而要严格控制溶液中的杂质离子含量。
净化后的钴溶液中溶解的少数萃取剂会添加金属钴的杂质含量经活性炭处理得到的电积钴中的 C,O,N,H含量大大下降,见表3所示。
表3 活性炭处理后电积钴的杂质含量(×10-4%)注:① 溶解的有机相用经6 mol/L的HCl处理过的活性炭除掉,经电解、EBM后得到的数据;② 进程相似Example 2经电积得到数据,运用的活性炭未经酸处理;③ 进程相似 Example 2,经电积得到数据,溶液未经活性炭处理。
Isshiki等选用聚乙烯电解槽,用直径为1 mm的高纯钴丝(99.998%)做 阴极,用铂板做阳极,电解高纯 COC12溶液得到直径 5 rain的钴棒。
Shindo等选用离子交流法除掉溶液中的杂质,然后经屡次电解和电子束熔炼得到金属钴 。屡次电解和电子束熔炼后的杂质含量见表4。
由表4能够看出,电解能够别离 Ni,Fe,K,U,Th等杂质,屡次电解精粹能够进一步下降杂质含量;电解精粹后的电子束熔炼能够有用去除Na杂质。
表4 钴电解精粹和电子束熔炼后的杂质含量(二)钻金属精粹为脱除金属钴中剩余的碱金属杂质和部分气 体杂质 ,电解得到的金属钴还需要通过火法精粹。常用的办法有电子束熔炼 、区域熔炼等。区域熔 炼是依据杂质元素在液态和固态平分配系数的差 别,使金属得到提纯。可是 ,对分配系数挨近 1 的元素,如 Fe,Ni,Co,Cr,Mn,A1,Cu,Si很难用区域熔炼法相互提纯。电子束悬浮区熔是制 备高纯金属常用的办法,它能够成长完好的单晶,显着进步金属的 RRR值,如表 5所示。通过区域 熔炼后 ,金属钴的 RRR值分别由236和 116进步到 334和 245。
表5 不同工艺下杂质含量及RRR值的改变(×10-4%)注:A,CoCl2质料;B,氢复原钻;C,电解+6次电子束悬浮区域熔炼;D,氢复原+4次电子束悬浮区域熔炼;E,氢复原+8次电子束悬浮区域熔炼 ;F,氢复原-处理+4次电子束悬浮区域熔炼。
Miller等运用真空脱气烧结法使金属钴中的Zn,Cd,S,O,C等杂质元素含量显着下降,成果如表6所示。
由表6能够看出,真空脱气烧结法能够有用地脱除金属中的 C,O,N等非金属杂质 ,但关于金属杂质作用并不显着。
表6 真空烧结脱气作用(×10-4%)三、结语
单一的提纯办法无法满意制备 5N以上高纯钴的要求。溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的作用的,但对 Ni,Cu,Zn等金属离子的别离作用相对较差;膜别离法存在稳定性差 、本钱高的缺陷。离子交流和萃取色层法对别离性质附近的元素上作用杰出 ,但存在容量低一级问题。火法精粹进程中,区域熔炼可去除金属钴中的碱金属、碱土金属和气体杂质,并有利于生成纯度高、值大的完好钴单晶。因而,制备 5N以上的高纯钴合理的工艺流程为:首要选用离子交流或萃取色层法除掉钴盐溶液中的镍、铜、铁、锌等杂质,然后选用电解进一步除掉 Ni,Fe,K,U,Th等杂质得到高纯金属钴,终究选用区域熔炼除掉其间的碱金属和蒸气压较大的杂质,得到晶型完好的高纯钴产品。
制备氧化铜
2017-06-06 17:50:02
氧化铜是初中化学课本中一种普遍的化学药品,氧化铜的性质稳定,用途广泛,在化学试验中利用率高。那当我们在使用氧化铜药品时,除了购买后直接使用之外,有什么办法可以直接制备氧化铜呢?制备氧化铜需要的实验用品:
金属
铜粉、氧气、酒精灯灼热的
金属
铜和氧气反应,就会生成氧化铜。2Cu+O2 =灼热= 2CuO 这个就是实验室制备氧化铜的方法。
钛液的制备
2019-02-13 10:12:38
在硫酸法钛出产中,第一步就是先把固体的钛铁矿经过酸分化制备成可溶性钛的硫酸盐溶液,一起钛铁矿中的铁和大部分金属杂质也变成可溶性的硫酸盐,以便今后将各种杂质别离。因为偏铁酸亚铁(钛铁矿)是一种弱酸弱碱盐,用强酸(H2SO4)与它反响基本上是不可逆的,反响能够进行得比较彻底。
钛铁矿的酸分化(简称酸解)有干法和湿法。干法是把磨细后的钛铁矿与硫酸混合进行加热、焙炒,待分化完结后加水稀释浸取,取得钛的硫酸盐溶液。该法不能进行大规模的工业化出产,现在在实验室中制备钛的硫酸盐溶液有时还用这种办法。
湿法就是现在遍及选用的硫酸法。湿法从开展的前史来看,曾有过5种不同办法:即液相法、固相法、两相法、加压法和接连法。
液相法:反响一直在液相状态下进行。在这里,硫酸(有用酸)浓度与钛总含量之比值非常重要叫做酸比值,一般以F来表明。选用55%~65%的硫酸酸比值较高(F值3~3.2),所以得到的钛液绝大部分以正硫酸钛—Ti(SO4)2的方式存在。该办法因为反响时间太长,耗酸、耗蒸汽多,加上F值太高形成今后水解困难,水解率低,工业出产一般不选用此法。实验证明液相法的硫酸浓度即便只要10%,也能取得硫酸钛溶液,但反响时间更长,因为10%硫酸的沸点只要10℃,在98℃下反响8h,酸解率只要30%。
两相法:两相法选用的硫酸浓度为65%~80%,F值操控在1.8~2.2之间,操作时先把硫酸加热至120℃左右,然后参加矿粉持续拌和加热到150~200℃,主反响3h,反响物为糊状物,接着冷却、加水浸取坚持必定的悬浮液浓度,至酸解率到达85%~90%时停止。两相法虽比液相法耗用硫酸少,但反响时间长,酸解率低仍不经济。
固相法:该法是现在硫酸法钛工厂遍及选用的办法,因为它与前两种办法比较具有反响温度高、反响进程短、耗用硫酸少的长处。用这种办法出产的硫酸浓度一般在85%~95%,反响剧烈、敏捷,因为浓硫酸的沸点高,最高反响温度可高达200~250℃,反响一般在5~15min内即可完结,反响放出很多的热,因而动力较省,耗酸也较少,F值一般操控1.7~2.1,所得产品为多孔的固相物,简单加水浸取,酸解率一般能够到达95%以上。
加压法:选用20%~50%浓度的稀硫酸,在一耐腐蚀的受压设备中进行,一般出产人工金红石或电焊条用的金红石有时选用此种办法。
接连法:该法运用和20%硫酸的混合酸,先制得半流体状的反响物,然后再高温固化。加压法、接连法对反响设备的原料要求很高,操作杂乱,在工业化钛出产中没有采用。
高纯钴的制备
2018-12-10 14:19:22
高纯钴的制备.pdf
载金树脂解吸方法-硫氰酸铵解吸法
2019-03-05 10:21:23
此法可用于强碱性树脂和含强碱性基团的弱碱性载金树脂中解吸金。它又可分为非挑选性解吸和分步挑选性解吸两个计划。
一、分步挑选性解吸
此计划是А.П.瓦特科夫斯卡娅(Ватковская)提出的,解吸进程分为三步:①先用低浓度(10∕L)NH4CNS+10~2sg∕LNaOH液解吸贱金属杂质。在温度50℃作业,Cu、Zn解吸率~90%,Ag~60%;②后用高浓度(170~250g∕L)NH4CNS+0.1mol/L NaOH在50℃解吸金、银,解吸率为Au~75%、Ag~85%,Cu~100%,③用10~15g∕L NaOH液使树脂转变为OH-型,并除掉部分Zn、S、Si、Al、As等。解吸液中CNS-和CN-选用臭氧将其损坏。
二、非挑选性解吸
此法是南非实验的计划。该计划是用150g∕L NH4CNS在pH7~8条件下解吸,Au、Ag解吸率~100%,Fe、Ni、Co解吸率58%~87%。再用1mol∕L Fe2(SO4)3使树脂再生。向解吸液中参加NaOH使Fe3+生成Fe(OH)3沉积并收回NaCNS。
我国东溪金矿选用NK 884阴离子交流树脂从矿浆中吸附金后,也用硫酸镀碱液解吸金。
银坊金矿运用353E树脂吸附金后,曾用酸性液解吸金。因为硫酸酸性液对设备腐蚀严峻,解吸温度高,且冬天易结晶而阻塞管道,后又改用硫酸铵(或硫酸钠)碱液进行解吸。经实验挑选的条件是:NH4CNS(或NaCNS)1.6~2mol∕L+NaOH 0.3~0.5mol/L,温度25℃,解吸液流量200mL∕h,经47h金的解吸率达99%以上。解吸峰值高且尖,曲线峰值都出现在开端后2h内。解吸液经开路或闭路电积,在电压2.2V、面积电流5.4A∕m2条件下,金的电积收回率达99%~99.1%。载金树脂经解吸、水洗、3%HCl酸洗(20h)、水洗、NaOH转型、水洗六个进程,就可回来吸附进程循环运用。
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。
金电解液的制备
2019-03-06 09:01:40
制备金电解液的最好办法是电解法,俗称电解造液。别的,还可运用法。
电解造液均运用隔阂电解法。这种办法是在与金电解相同的槽中,选用与金电解根本相同的技能条件进行的。其最大不同点是纯金阴极很小且装于未上釉的耐酸素瓷隔阂坩埚中(图1)。此法广泛应用于工业出产中,当运用25%~30%的液,在面积电流1000~1500A∕m2和槽电压不大于3~4V条件下,可制备出含金380~450g∕L的浓溶液。图1 金的隔阂造液
1-阳极;2-阴极;3-隔阂坩埚
某厂电解造液是在电解槽中参加稀(化学纯或蒸馏),槽中装入粗金阳极板,在素瓷隔阂坩埚中装入105mm×43mm×厚1.5mm的纯金阴极板。素瓷坩埚内径为115mm×55mm×深250mm,壁厚5~10mm。坩埚内的阴极液为1∶1的稀。阴极液面比电解槽阳极液面高5~10mm,以避免阳极液进入阴极区。
电解造液的条件一般选用面积电流2200~2300A∕m2,槽电压2.5~4.5V,分量沟通电为直流电的2.2~2.5倍,沟通电压5~7V,液温40~60℃,同极距100~120mm。当接通电流时,阴极上开端放出,而阳极则开端溶解。造液44~48h,即取得密度1.38~1.42g/m3、含金300~400g∕L(延伸周期最高可达450g∕L)、含250~300g/L的溶液,通过滤除掉阳极泥后,贮存在耐酸瓷缸中备用。作业停止后,取出坩埚,阴极液会集进行置换处理,以收回或许穿透坩埚进入阴极液中的金。
鉴于金价贵重,为进步金的直收率,使金不致积压于出产过程中,某些厂曾运用含金95~120g∕L、120~150g∕L的电解液。
造液,是将复原的金粉加溶解而制得。一份金粉参加一份,经溶解后过滤除掉杂质。为了除掉溶液中的硝酸一般在金粉悉数溶解后,持续加热赶硝以使其分解成氧化氮而被除掉。在苏联曩昔多运用造液,南非和日本如今仍多选用之。此法的长处是速度快,但溶液中的硝酸不或许彻底被扫除,用此溶液进行电解时,因为硝酸根离子的存在,会使电解过程中呈现阴极金反溶解的不利因素。
近代金电解工艺中,还有选用离子交换膜造液的。
从锂云母制备铷和铯
2019-03-05 12:01:05
锂云母是提取和的首要矿藏,用硫酸分化锂云母精矿后,得到锂、和的旅酸盐。将这些硫酸盐分步结晶别离锂盐后,加人使、转化为氯化物,然后加人40%的三级化锑溶液,分出Cs3SbCl9沉积,和钾留在母液中。
江西宜春出产锂的工厂已有30年的前史,该厂用选铌钽矿后的锂云母提取锂盐,在出产氢氧化锂(或碳酸锂)后的废液中提和。碱金属碳酸盐的组成为70% K2CO3,23%Rb2CO3,2%Cs2CO3,l% Li2CO3,3% Na2CO3和1%其他盐,因为、、钾的离子半径极端近似,简单生成混晶或异质同晶的化合物,所以从中除钾,从中除都是十分困难。、的纯化别离大多选用复盐分步结晶和分级沉积法。碱金属生成复盐趋势的凹凸次序为:>>钾>钠>锂。
在氯化物溶液中,碱金属与镁的氯化物构成复盐,如光卤石。和与铁、锑、锡、铅、铂、铱、铋的卤素配阴离子(如Rb2PtCl6, 2CsCl·3SbCl3)以及硅钼酸、硅钨酸、亚硝基钴等生成盐。和阳离子与有机阴离子如、6-硝基二盐、四盐构成溶解度很小的化合物。
复盐沉积能够用于含量高的酸性溶液,而不能用于含量低的碱性溶液。上述这些办法,尽管能够完结首要的纯化进程,但进程杂乱、报价昂贵,对和的别离作用也不甚满足。
镁基复合材料的制备
2019-01-03 09:37:07
镁及镁合金虽具有密度低、比强度大、比刚度高和抗冲击性强等诸多优点。但是也有一些固有缺点,如硬度、刚度、耐磨性、燃点较低、不是一种良好的结构材料,使其应用受到相当大的制约。若向镁基体中添加陶瓷颗粒或碳纤维制成复合材料,则可以在很大程度上改善镁的力学性能,提高耐热和抗蠕变性能,降低热膨胀系数等。可作为复合材料增强相的颗粒有:氧化物、碳化物、氮化物、陶瓷、石墨和碳纤维等。制备镁基复合材料的工艺主要是:铸造法、粉末冶金法、喷射沉积法。
铸造法
铸造法是制备镁合金复合材料的基本工艺,可分为搅拌混合法、压力浸渗法、无压浸渗法和真空渗法等。
搅拌铸造法(Stiring Casting)
此法是利用高速旋转搅拌器浆叶搅动金属熔体,使其剧烈流动,形成以搅拌旋转轴为中心的漩涡,将增强颗粒加入漩涡中,依靠漩涡负压抽吸作用使颗粒进入熔体中,经过一段时间搅拌,颗粒便均匀分布于熔体内。此法简便,成本低,可以制备含有Sic、Al2O3、SiO2、云母或石墨等增强相的镁基复化材料。不过也有一些难以克服的缺点:在搅拌过程中会混入气体与夹杂物,增强相会偏析与固结,组织粗大,基体与增强相之间会发生有害的界面反应,增强相体积分数也受到一定限制,产品性能低,性价比无明显优势。用此法生产镁基复合材料时应采取严密的安全措施。
液态浸渗法(Liquid infiltration process)
用此法制备镁基复合材料时,须先将增强材料与黏接剂混合制成预制坯,用惰性气体或机械设备作用压力媒体将镁熔体压入预制件间隙中,凝固后即成为复合材料,按具体工艺不同又可分为压力浸渗法、无压、浸渗法和真空浸渗法。可用挤压、铸造机进行浸渗,也可以用专用浸渗装备。增强相与镁熔体之间的浸润性对浸渗过程有重要影响,是关键的工艺参数。当浸润角θ
粉末冶金法
该法是将预制的镁粉或镁合金粉与陶瓷粒子均匀地混合为一体,经真空除气、固结成形后再进行压力加工制成所需形状、尺寸和性能的复合材料半成品。粉末固结工艺有热压和冷热、温等静压。此法主要优点:基体合金组织微细,可随意调控增强相的分数,甚至可高达50%左右,陶瓷颗粒尺寸可小于5μm,但不足之处是金属粉末在制备和贮存过程中易表面氧化,对材料塑性及韧性不利;制备大尺寸锭坯及需要大型设备和模具,投资较大;所采用的温度低,不会发生有害界面反应,有利于材料塑性及韧性提高。
粉末锭坯经挤压、锻造大变形加工后,粉末颗粒会结合在一起,材料密度可接近理论值。
喷射沉积法
喷射沉积工艺是制备高性能合金材料的有效方法之一,若在喷射沉积过程中将陶瓷颗粒导入雾化锥中,与雾化颗粒共沉积,可以制得陶瓷颗粒增强的复合材料。喷射共沉积法制备AZ91、QE22合金/Al2O3或SiC颗粒复合材料的弹性模量、耐磨性都大幅度提高,膨胀系数有较大下降。
由于喷射工艺流程短,材料制备比较简单、便利;增强颗粒在基体金属中分布均匀,界面反应很轻微,因而性能优异。QE22/SiCp复合材料锭坯孔隙体积分数高达20%,经挤压后,具有优异的强度和塑性,其伸长率达到12%,而传统铸造QE22合金的伸长率只不过2%。
碳酸铵溶液浸出非洲氧化铜矿的研究
2019-02-20 11:59:20
非洲氧化铜矿资源丰厚,铜档次较高,开发价值远远高于国内铜矿。由于战乱频频、技能落后等原因,非洲铜矿开发、出产水平较落后,资源运用率低。近年来,一些国外出资商,首要选用含铜在30%以上的氧化铜矿,在非洲进行鼓风炉还原熔炼,出产含铜85%左右的“黑铜”出口;很多低档次氧化铜矿由于档次达不到火法冶炼的要求,被视为废矿,没有挖掘运用。而我国一些冶炼厂则选用含铜只要1.0%的氧化铜进行出产。跟着铜矿资源日趋严重,非洲丰厚的低档次氧化铜矿资源引起人们极大重视,具有非常达观的开发远景。
非洲低档次氧化铜矿氧化率高,难以选矿富集,因而选用湿法冶金技能处理是最合理的挑选。由于该矿石中碱性脉石含量高,酸浸法处理耗酸过多,经济上不合理,而且酸浸液杂质含量高,后续净化工序杂乱。而选用传统浸法,即以或加铵盐作浸出剂处理氧化铜矿石,不只易蒸发丢失,操作环境较差,而且长途运送不便利,特别不适合在工业和交通落后的非洲大陆运用。
根据酸浸法和传统浸法存在的问题,并结合非洲低档次氧化铜矿特色,本研讨仅选用碳酸铵作浸出剂,对氧化铜矿进行性浸出,首要调查了矿石粒度、碳酸铵浓度、液固比、反响温度、反响时刻、拌和速度等要素对浸出作用的影响。
一、反响原理
浸法是运用铜与构成安稳的合作物,将矿石中的铜金属及铜的化合物浸溶出来,然后完结与脉石及杂质金属的的别离。传统浸法以或加铵盐作浸出剂;而本研讨仅选用碳酸铵作浸出剂,运用它在水溶液中受热分化发作NH2的性质,完结铜合作作用,铜以配离子的方式进入液相,再经过萃取、电积工序制得金属铜。在加热浸出进程中,首要发作的反响为:
(NH4)2CO3=2NH3+CO2+H2O (1)
CuO+2NH3+(NH4)2CO3=Cu(NH3)4CO3+H2O (2)
CuCO3·Cu(OH)2+6NH3+(NH4)2CO3=2Cu(NH3)4CO3+2H2O (3)
二、试验
(一)试验质料
非洲低档次氧化铜矿元素分析及物相分析成果别离见表1和表2。
表1 非洲低档次氧化铜矿元素分析(质量分数)%CuSZnFeNiCoSiO2MgOCaO10.360.0700.0115.510.00890.05138.7713.656.40
表2 非洲低档次氧化铜矿藏相分析(质量分数)%游离氧化铜硅孔雀石结合氧化铜次生硫化铜原生硫化铜总量9.480.560.170.150.001010.36
试验中所用的、碳酸氢铵、碳酸铵等试剂均为分析纯。
(二)试验办法
浸反响在2L的三颈烧瓶内进行。称取必定质量的碳酸铵参加到必定体积的水中,拌和溶解,再参加磨到必定粒度的非洲氧化铜矿,加热反响系统,升温到预订温度,然后持续拌和一段时刻,浸出过完结。过滤选用真空抽滤,浸出液取样分析浓度,核算收回率;浸出渣洗刷后烘干称重,送样检测铜含量,核算铜浸出率。
(三)分析办法
渣中铜含量选用碘量法分析,浸出液的浓度选用蒸馏-酸碱容量法测定。
三、试验成果及评论
(一)浸出剂的挑选
本研讨中的挑选的浸出剂既要求获得抱负的浸出作用,又需求适应于非洲原材料匮乏、交通不便利的现状。固定矿石粒度、浸出剂中[NH3]折合浓度、液固比、反响温度、反响时刻、拌和速度、针对、加碳酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵等浸出剂对铜矿浸出作用的影响进行探究试验研讨,成果见表3。
表3 不同浸出剂对浸出作用的影响浸出剂系统铜浸出率%收回率%补白NH3-H2O42.477.160℃加碳酸铵NH3-(NH4)2CO3-H2O90.581.260℃碳酸铵(NH4)2CO3-H2O92.296.760℃碳酸氢铵NH4HCO3-H2O86.384.860℃;未冒槽
由表3可见,独自选用作浸出剂时,铜矿的进出作用并不抱负,而且NH3很简略从中逸出,形成的丢失,影响铜浸出率并形成环境污染。加碳酸铵作浸出剂时,NH3-(NH4)2CO3-H2O系统加热反响,铜浸出率可到达90%,但由于易蒸发丢失,致使收回率偏低。别的,鉴于非洲交通不畅的情况,不便利于运送,不适合用作浸出剂。仅选用碳酸铵为浸出剂时,它在溶液中60℃充沛分化释放出NH3,并及时与铜发作合作作用,铜浸出率达92.2%,收回率达96.7%。在NH4HCO3-H2O系统中,铜浸出率、收回率都比较抱负,但碳酸氢铵加热会分化发作很多的CO2和NH3,极易引起冒槽现象。
综上比较,仅选用碳酸铵作浸出处理非洲低档次氧化铜矿是适合的,避开了经过添加操控NH3浓度的传统技能道路,质料运送便利,操作环境杰出,浸出作用抱负。
(二)单因子试验
在浸试验进程中,首要调查了矿石粒度、碳酸铵浓度、液固比、反响温度、反响时刻、拌和速度等对浸出率作用的影响。在此基础上,总结得出最佳浸出条件。
1、粒度对浸出作用的影响
固定碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、温度60℃、时刻2h、拌和速度350r/min。矿石均匀粒度对浸出作用的影响见图1。图1 矿石均匀粒度对浸出作用的影响
图1标明,当矿石均匀粒度在0.060~0.300mm之间变化时,铜浸出率有一最佳值;而收回率随矿石粒度增大,有89.4%一直上升至95.7%。
一般来说,矿石粒度越细,液固两相触摸越充沛,浸出反响越完全,浸出率就越高;担任粒度减小到必定程度后,反响转入热力学操控进程,浸出率受之影响变小。而且本研讨发现,粒度过小的铜矿石还会导致过滤、洗刷困难,并形成过多的铜合作离子夹杂在滤渣中,致使铜浸率和收回率均呈现不同程度的下降。因而,矿石粒度要选取恰当,确保铜浸出获得最抱负的作用;而收回率则随粒度增大在不断升高。归纳考虑以上两方面要素,铜矿石均匀粒度挑选0.150mm比较适宜。
2、碳酸铵浓度对浸出作用的影响
固定矿石均匀粒度0.150mm、液固比4∶1、温度60℃、时刻2h、拌和速度350r/min。碳酸铵浓度对浸出作用的影响见图2。图2 碳酸铵浓度对浸出作用的影响
图2标明,随碳酸铵浓度添加,铜浸出率一直在添加,担任浓度高于1.55 mol/L时,铜浸出率添加幅度显着变缓。这是由于碳酸铵浓度升高时,浓度随之升高,然后促进浸反响充沛进行,铜配离子安稳区域增大,铜浸出率逐步添加,可是碳酸铵浓度到达必定程度后,便不再是影响浸出反响的首要操控要素,对铜浸出率的影响减小。收回率跟着碳酸铵浓度的增大在逐步下降,原因在于浓度越高,越简略蒸发丢失。别的,从质料本钱视点考虑,碳酸铵浓度也不宜过高,到达1.55 mol/L即可。
3、液固比对浸出作用的影响
固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、温度60℃、时刻2h、拌和速度350r/min。液固比对浸出作用的影响见图3。图3 液固比对浸出作用的影响
图3标明,跟着液固比的添加,铜浸出率逐步添加。当液固比由2∶1增至4∶1时,铜浸出率添加尤为显着,由83.3%添加至88.3%。在坚持碳酸铵浓度不变的前提下,增大液固比,可促进液固两相充沛触摸,浸反响深化进行,铜浸出率逐步进步。当液固比大于4∶1时,碳酸铵等质料本钱随之进步,但铜浸出率上升缓慢,而且会导致浸出液中铜浓度过低,收回费用添加。与此一起,收回率受液固比的影响较小,根本坚持在95%左右。归纳考虑以上要素,液固比挑选4∶1比较适宜。
4、温度对浸出作用的影响
固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、时刻2h、拌和速度350r/min。温度对浸出作用的影响见图4。图4 温度对浸出作用的影响
图4标明,反响温度升高,铜浸出率随之逐步升高。50~60℃时,铜浸出率添加较快,但温度高于60℃时,添加幅度变缓。由于碳酸铵在溶液中随温度升高不断分化,释放出合作分子NH3,促进浸反响充沛进行;当温度高于碳酸铵分化温度60℃时,浓度根本趋于安稳,铜浸出率添加变慢。收回率跟着反响温度的升高不断下降,原因在于溶液温度越高,的分压越大,越简略引起蒸发丢失。归纳考虑铜浸出率和收回率两方面要素,温度挑选在65℃左右比较适宜。
5、时刻对浸出作用的影响
固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、温度60℃、拌和速度350r/min。浸出对浸出作用的影响见图5。图5 碳酸铵浓度对浸出作用的影响
图5标明,在反响前期,铜浸出率跟着时刻的延伸有较显着的进步,在浸出时刻为2时,铜浸出率现已到达了88.6%;在添加反响时刻对铜浸出率影响不大。这是由于浸反响进程中的操控要素发作改动,反响前期首要操控要素是动力学,而后期首要受热力学要素操控。别的,浸出时刻过长还会增大的丢失,导致收回率下降,并使出资费用和运转本钱添加。因而,浸出时刻挑选2比较适宜。
6、拌和速度对浸出作用的影响
固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、温度60℃、时刻2h。拌和速度对浸出作用的影响见图6。图6 拌和速度对浸出作用的影响
图6标明,拌和速度对铜浸出率和收回率均有较大影响。在液固反响进程中,在拌和速度较慢时,分散是影响反响进程的重要要素,反响首要受动力学操控,因而跟着拌和速度的增大,铜浸出率有比较显着的进步。担任拌和速度大于350r/min时,热力学变成影响浸反响的首要要素,拌和速度对铜浸出率的影响变小。一起,拌和速度增大会加速溶液中的外泄蒸发,收回率随之不断下降。结合工业出产的可操作性,拌和速度挑选350r/min比较适宜。
(三)最佳浸出条件下浸出作用
经过以上试验,断定非洲低档次氧化铜矿的最佳浸出条件为:固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、温度65℃时刻2h、拌和速度350r/min。在最佳条件下,该氧化铜矿获得了抱负的浸出作用,铜浸出率到达92.4%,收回率到达95.5%。
四、定论
本研讨仅以碳酸铵为浸出剂,运用它在溶液中易受热分化发作NH3的性质,对非洲低档次氧化铜矿进行浸处理,经过试验研讨得到最佳浸出条件:固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、温度65℃时刻2h、拌和速度350r/min。在最佳条件下,该氧化铜矿获得了抱负的浸出作用,铜浸出率到达92.4%,收回率到达95.5%。
本浸工艺进程简略,质料本钱低价、运送便利、,铜浸出作用抱负、收回率高,而且结合萃取等工序可完结循环运用,特别适合在基础设施不发达的非洲国家运用,关于开发当地低档次氧化铜矿资源具有非常活跃的含义。
超细均质铝粉制备方法
2019-01-02 14:54:46
超细均质铝粉的制备方法,包括铝锭熔融、制粉、物料输送、气固分离、收集成品、产品包装、其特征在于由下列步骤组成: a) 先将铝锭熔融,在全封闭容器内的高速盘式雾化器,并在情性气体保护下进行雾化制粉; b) 雾化的铝粉,通过容器底部鼓入的惰性气体和容器上部喷入的油浸润下,同时从容器上部通过惰性气体保护的管道输送至一次旋风分离器和二次带过滤网的喷淋塔进行气固分离; c)一次旋风分离器分离的油浸润铝粉沉入底部即为产品进入包装桶封存,气体和微细铝粉通过管道进入二次喷淋塔,油浸润铝粉沉入底部返回容器内,气体经过滤返回风机循环,循环油也再返回循环; d)容器累积的油浸润铝粉作为产品回收,包装封存。
从光卤石制备铷和铯
2019-03-05 12:01:05
天然光卤石( KCl·MgC12·6H2O)是一种复盐,的含量为0.05%~0.037%,的含量仅为的2%。光卤石参加水分化后,氯化镁进入溶液,而大部分留在沉积中。蒸腾溶液人工光卤石将结晶分出,和富集在人工光卤石中。通过数次重结晶后,可将富集到10%,调整溶液的酸度到pH值为2~3,向此溶液中参加适量的50%的钼磷酸铵粉末,在常温下充沛拌和,即以杂多酸盐RbH2[P(Mo3O10)4·xH2O]的方式沉积出来。用9MNH4NO3的溶液洗刷沉积,又从钼磷酸中转入溶液。将富集有RbNO3的溶液蒸腾至干,于300~500℃灼烧除掉铵盐,可获得纯度为80%的硝酸,还能够进一步收回。从盐卤中提取和的工艺流程如图1所示。用斜发沸石别离提取卤水中钾、、,能得到较好的化合物,可是的别离尚不抱负。
图1 从盐卤中提Rb和Cs的流程
高纯金属制备技术(二)
2019-01-25 13:38:01
式中,V为离子漂移速度;U为离子迁移率;F为作用于离子的外力,它由电场作用力和导电电子散射作用于离子的力组成。这些作用力和离子有效电荷数有关。依母体离子和杂质离子的电荷数不同和扩散、漂移速度不同而达到分离目的。如图4。 电迁移和区域熔炼方法结合使用效果更好(如图5),以镓为例,经过上述方法提纯后,镓的残余电阻率达到R残余=100000。这种方法已广泛用于铍、钨、钇、镧、铈等金属的提纯。
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5.电磁场提纯 在电磁场作用下深度提纯高熔点金属的技术越来越多地被采用。电磁场不限于对熔融金属的搅拌作用,更主要的是电磁场下可使熔融金属在结晶过程中获得结构缺陷的均匀分布,并细化晶粒结构。在半导体材料拉制单晶时,在定向结晶时熔体中存在温度波动,这种温度波动会导致杂质的层状分布,而一个很小的恒定磁场就足以消除这种温度波动。在多相系统结晶时,利用电磁场可使第二相定向析出,生成类似磁性复合材料的各向异性的组织结构。电磁场还用于悬浮熔炼,这时电磁场起能源支撑作用和搅拌作用,利用杂质的蒸发和漂走第二相(氧化物、碳化物等)来纯化金属。由于不存在和容器接触对提纯金属造成的污染问题,被普遍用于几乎所有高熔点金属的提纯,如钨、钼、钽、铌、钒、铼、锇、钌、锆等。 6.提纯方法的综合应用 各个提纯方法都是利用金属的某个物理性质或化学性质和杂质元素间的差异而进行分离达到提纯目的的,如真空蒸馏是利用金属和杂质的饱和蒸气压和挥发速度的差异。区域熔炼是利用杂质在固相和液相间的溶解度差异而进行提纯分离的,因而各个方法都有一定的长处(对某些杂质分离效果好)和短处(对另一些杂质分离效果差)。即使是同一个提纯方法,也因金属性质的不同,提纯效果差别很大,如区域熔炼对高熔点金属的提纯效果好,但对某些稀土金属的提纯效果则不理想。欲获深度提纯金属的效果,一般需要综合应用多种提纯手段。在这方面,各个方法的合理结合应用和先后顺序使用十分重要,通常是将电子束熔炼或蒸馏和区域熔炼或电迁移法相结合,即先进行电子束熔炼或蒸馏提纯,再以区域熔炼或电迁移提纯作为终极提纯手段,以铍为例,为获超高纯铍,最好先多次蒸馏提纯,再真空熔炼,最后进行区域熔炼或电迁移提纯,经这样提纯后所得铍单晶纯度达99.999%,残余电阻率R残>1000。在制取超纯锗时,一般先用化学法除去磷、砷、铝、硅、硼等杂质,再用区熔法提纯得到电子级纯锗;最后多次拉晶和切割才能达到13N的纯度要求。表2为各种方法结合使用提纯金属铼的效果。表2 各种提纯方法提纯金属铼的效果提纯方法剩余电阻率RRR值铼粉末真空熔炼1000铼粉末真空熔炼+区域熔炼6000粉末在H2和O2气中退火+真空熔炼+区域熔炼8000氢还原提纯+真空熔炼15000氢还原提纯+真空熔炼+区域熔炼30000氢还原提纯+真空熔炼+电迁移区熔50000[next]
7.宇宙空间条件下提纯金属 宇宙空间的开发为提纯金属制造了新的机会。宇宙空间的超高真空(约10-10Pa),超低温和基本上的无重力(g=10-5g0),为金属提纯提供了优越条件。在这种条件下,液态金属中将不会有对流的问题,结晶时杂质的分布将只具有纯扩散性质,熔化金属毋需坩埚,超高真空尤其有利于杂质的挥发和脱气。这些对于采用熔炼、蒸发、区域熔炼等方法提纯化学活性大的金属和半导体材料来说更是非常理想的条件。以提纯锗为例,在地球上锗垂熔时杂质镓的分离系数为0.1/0.15,而在宇宙空间时则达0.23/0.17。在无重力条件拉制的晶体的完整性较在重力条件下的完整性好很多。以锑化锢为例,其位错密度比只是在重力条件下的位错密度的1/6。由于宇宙中液态金属表面张力系数值很大,故在宇宙间用无坩埚区域熔炼法必定能制备出极高纯度和完整性的单晶来。此外,超低“宇宙”温度也具有良好的应用前景。
红铜的硬度
2019-05-28 09:05:47
红铜即纯铜,又叫紫铜,具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力制作,很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品。特性高纯度,安排细密,含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松,导电性ir1u1et能极佳,电蚀出的模具表面精度高,经热处理技术,电极无方向性,合适精打,细打,具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。 红铜成分很纯,除天然的微量(0.10.2%)杂质外,没有人工参加锡或铅使成合金。红铜的硬度虽较差,但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业,特别端子印刷电器路板,电线遮盖用铜带上海废铜收回、气垫,汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。红铜的硬度虽较差,但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。特性高纯度,安排细密,含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松,导电功能极佳,电蚀出的模具表面精度高,经热处理技术,电极无方向性,合适精打,细打,具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业,特别端子印刷电器路板,电线遮盖用铜带、气垫,汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。 红铜的密度8.96g/(cm) 红铜的比重8.89g/(mm) Cu≥99.95% O<003 电导率≥57ms/m 硬度≥85.2HV
高纯金属制备技术(一)
2019-02-15 14:21:16
高纯金属是现代许多高、新技能的归纳产品,尽管20世纪30年代便已呈现“高纯物质”这一称号,但把高纯金属的研讨和出产进步到重要日程,是在二次世界大战后,首先是原子能研讨需求一系列高纯金属,然后跟着半导体技能、宇航、无线电电子学等的开展,对金属纯度要求越来越高,大大促进了高纯金属出产的开展。 纯度对金属有着三方面的意义。榜首,金属的一些性质和纯度关系密切。纯铁质软,含杂质的铸铁才是坚固的。另一方面,杂质又是十分有害的,大多数金属因含杂质而发脆,关于半导体,极微量的杂质就会引起材料功能十分显着的改变。锗、硅中含有微量的m、V族元素、重金属、碱金属等有害杂质,可使半导体器材的电功能遭到严重影响。第二,纯度研讨有助说明金属材料的结构铍理性、杂质对缺点的影响等要素,并由此为开发预先给定材料性质的新材料规划发明条件。第三,跟着金属纯度的不断进步,将进一步提醒出金属的潜在功能,如普通金属铍是一切金属中最脆的金属。而在高纯时铍便呈现低温塑性,超高纯时更具有高温超塑性。超高纯金属的潜在功能的发现,有或许开阔新的应用领域,在材料学方面翻开新的突破口,为高技能的延伸铺平道路。 金属的纯度是相关于杂质而言的,广义上杂质包含化学杂质(元素)和物理杂质(晶体缺点)。可是,只要当金属纯度极高时,物理杂质的概念才是有意义的,因而出产上一般仍以化学杂质的含量作为点评金属纯度的标准,即以主金属减去杂质总含量的百分数标明,常用N(nine的榜首字母)代表。如99.9999 %写为6N,99.99999%写为7N。此外,半导体材料还用载流子浓度(atom/cm3)和低温搬迁率(cm2V-1S-1)标明纯度。金属用剩下电阻率RRR和纯度级R(Rein heitgrad)标明纯度。国际上关于纯度的界说尚无统一标准。一般讲,理论的纯金属应是纯洁彻底不含杂质的,并有稳定的熔点和晶体结构。但技能上任何金属都达不到不含杂质的肯定纯度,故纯金属只要相对意义,它仅仅标明现在技能上能到达的标准。跟着提纯水平的进步,金属的纯度在不断进步。例如,曩昔高纯金属的杂质为10-6级(百万分之几),而超纯半导体材料的杂质达10-9级(十亿分之几),并逐步开展到10-12级(一万亿分之几)。一起各个金属的提纯难度不尽相同,如半导体材料中称9N以上为高纯,而难熔金属钨、钽等达6N已属超高纯。 高纯金属制取一般分两个进程进行,即纯化(开始提纯)和超纯化(终究提纯)。出产办法大致分为化学提纯和物理提纯两类。为获高纯金属,有用除掉难以别离的杂质,往往需求将化学提纯和物理提纯合作运用,即在物理提纯的一起,还进行化学提纯,如硅在无坩埚区熔融时可用氢作维护气,如果在中参加少数水蒸气,则水与硅中的硼起化学反响,可除掉物理提纯不能除掉的硼。又如选用真空烧结法提纯高熔点金属钽、铌等时,为了脱碳,有时需求配入比化学计量稍过量的氧,或为脱氧配入必定数量的碳,这种办法又称为化学物理提纯。[next] 一、化学提纯 化学提纯是制取高纯金属的根底。金属中的杂质首要靠化学办法铲除,除直接用化学办法取得高纯金属外,常常是把被提纯金属先制成中间化合物(氧化物、卤化物等),经过对中间化合物的蒸馏、精馏、吸附、络合、结晶、歧化、氧化、复原等办法将化合物提纯到很高纯度,然后再复原成金属,如锗、硅挑选、三氯氢硅、硅烷(SiH4)作为中间化合物,经提纯后再复原成锗和硅。化学提纯办法许多,常用的列于表1。表1 常用化学提纯办法办法内容沉积包含沉积、共沉积、均一沉积等金属置换包含依照金属活动性次序K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Au,用前面金属把后边的金属从其盐溶液中置换出来萃取包含有机溶剂萃取、络合萃取、萃取精馏等离子交流包含用离子交流树脂、离子交流纤维、离子交流膜以及沸石的交流电化学办法包含电解、操控电位电解、电渗析以及电泳等化合物提纯包含化学搬运反响,先制成化合物并经过提纯,进一步热分化、氢复原、金属热复原、氧化、电解、色谱别离等各种不同办法进行提纯蒸馏包含常压蒸馏、减压蒸馏、蒸汽蒸馏、共沸蒸馏、亚沸蒸馏、精馏、常压进步、真空进步等重结晶包含在水及其他有机溶剂中的重结晶,分步结晶等色谱别离包含气相色谱、液相色谱、薄层色谱、干柱色谱(用活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、硅藻土等作吸附剂的吸附提纯)过滤包含微孔滤膜、超滤膜及其他介质过滤[next]
二、物理提纯 物理提纯首要运用蒸腾、凝结、结晶、分散、电搬迁等物理进程除掉杂质。物理提纯办法首要有真空蒸馏、真空脱气、区域熔炼、单晶法(拜见半导体材料章)、电磁场提纯等,此外还有空间无重力熔炼提纯办法。 物理提纯时,真空条件十分重要。高纯金属精粹提纯一般都要在高真空和超高真空(10-6~10-8Pa)中进行,真空对冶金进程的重要作用首要是:①为有气态生成物的冶金反响发明有利的化学热力学和动力学条件,从而使在常压下难以从主金属中别离出杂质的冶金进程在真空条件下得以完成;②下降气体杂质及易蒸腾性杂质在金属中的溶解度,相应下降其在主金属中的含量;③下降金属或杂质蒸腾所需温度,进步金属与杂质间的别离系数;④减轻或防止金属或其他反响剂与空气的作用,防止气相杂质对金属或合金的污染。因而许多提纯办法,如真空熔炼(真空感应熔炼、真空电弧熔炼、真空电子束熔炼)、真空蒸馏、真空脱气等有必要在真空条件下进行。 1.真空蒸馏 真空蒸馏是在真空条件下,运用主金属和杂质从同一温度下蒸气压和蒸腾速度的不同,操控恰当的温度,使某种物质挑选性地蒸腾和挑选性地冷凝来使金属纯化的办法,这种办法曾经首要用来提纯某些低沸点的金属(或化合物),如锌、钙、镁、镓、硅、锂、硒、碲等,跟着真空和超高真空技能的开展,特别是冶金高温高真空技能的开展,真空蒸馏也用于稀有金属和熔点较高的金属如铍、铬、钇、钒、铁、镍、钴等的提纯。 蒸馏的首要进程是蒸腾和冷凝,在必定温度下,物质都有必定的饱满蒸气压,当气压中物质分压低于它在该温度下的饱满蒸气压的蒸气压时,该物质便不断蒸腾。蒸腾的条件是不断供应被蒸腾物质热量,并排出发生的气体;冷凝是蒸腾的逆进程,气态物质的饱满蒸气压随温度下降而下降,当气态组分的分压大于它在冷凝温度下的饱满蒸气压时,这种物质便冷凝成液相(或固相),为使冷凝进程进行到底,有必要及时排出冷凝放出的热量。影响真空蒸馏提纯作用的首要要素是:①各组分的蒸气分压,分压差越大,别离作用越好;②蒸腾和冷凝的温度和动力学条件,一般温度下降可增大金属与杂质蒸气压的距离,进步别离作用;③待提纯金属的成分,原金属中杂质含量越低,别离作用越好;④金属和蒸腾和冷凝材料间的作用,要求蒸腾冷凝材料自身有最低的饱满蒸气压;⑤金属剩余气体的相互作用;⑥蒸馏设备的结构;⑦真空蒸馏有坩埚式和无坩埚式两种,无柑埚蒸馏一般经过电磁场作用将金属熔体悬浮起来(见图1),有关蒸馏工艺请拜见上述元素的精制进程。[next] 2.真空脱气 真空脱气是指在真空条件下脱除金属中气体杂质的进程。实际上是下降气体杂质在金属中的溶解度。依据西韦茨规律,恒温下双原子气体在金属中的溶解度和气体分压的平方根成正比。因而进步体系的真空度,便相当于下降气体的分压,亦即能下降气体在金属中的溶解度,而超越溶解度的部分气体杂质便会从金属中逸出而脱除。以钽粉真空热处理为例,在高真空(2.5-6μPa)条件下,钽的水分在100一200℃急剧蒸腾,600-700℃氢化物分化逸出,碱金属及其化合物在1100-1600℃温度下蒸腾,大部分铁、镍、铬等以低熔点氧化物形状蒸腾,2300℃时氮蒸腾逸出,比照氢、氮对金属亲和势大的氧,则以加碳脱氧([C]+[O]=CO↑)和以上杂质金属贱价氧化物MeOn,的办法除掉。真空脱气广泛用于高熔点金属钨、钼、钒、铌、钽、铼等的纯化。 3.区域熔炼 区域熔炼是一种深度提纯金属的办法,其实质是经过部分加热细长料锭构成一个狭隘的熔融区,并移动加热器使此狭隘熔融区按必定方向沿料锭缓慢移动,运用杂质在固相与液相间平衡浓度的差异,在重复熔化和凝结的进程中,杂质便偏析到固相或液相中而得以除掉或从头散布,熔区一般选用电阻加热,感应加热或电子束加热,图2为锗区域熔炼示意图。
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图3为熔融区部分相图,当固液平衡共存时,杂质在固相中的浓度Cs和液相中的浓度C1是不相同的,两者之比称为平衡分配系数,即K0=Cs/C1。在图3中,当熔区自左向右缓慢移动时,分配系数K0<1的杂质就会富集在液相,并逐步随熔区向右搬迁并富集;K0>1的杂质则向右搬迁并富集。一般在一次区域熔炼不能到达所要求的纯度时,提纯进程需求重复屡次,或许用一系列加热器,在料锭上发生多个熔区,到达高度提纯的意图。 区域熔炼广泛用于半导体材料和高熔点金属钨、钼、钽、铌的提纯,更用于高纯铝、镓、锑、铜、铁、银等金属的提纯。对含杂质约l×10-3%的锗,在区域提纯6次后,高纯锗部分的杂质浓度可降到1×10-3%。钨单晶经5次区熔后,R298K/R4.2K可由40进步到2000. 4.电搬迁提纯 电搬迁是指金属和杂质离子在电场的作用下往必定方向搬迁或分散速度的差别来到达别离杂质的意图。是新近开展起来的用于深度提纯金属的办法,其特点是别离空隙杂质(特别是氧、氮、碳等)的作用好,但现在仅应用于小量金属的提纯。将其和其他提纯办法结合运用,可获超高纯度的金属。 将棒状样品经过流电,母体金属和杂质离子便向必定方向移动,这时离子的漂移速度为: V=UF
高纯钼精矿的制备
2019-02-12 10:08:06
优质钼精矿与非优质钼精矿的报价不同,1975年7月1日克莱麦克斯公司所供应钼精矿的报价,优质比非优质高出2.5%~17%。
美国克莱麦克斯公司拟定的优质钼精矿标准为MoS2≥95%、Cu<0.15%、Pb
铜-钼选厂产出的浮选钼精矿,一般含铜都超过了0.5%,铅和氧化钙含量也常超支。钼选厂产出的浮选钼精矿含杂,有时也难到达优质品标准。
为出产优质的高纯度钼精矿,常见的出产工艺有以下几种。
1、强化选矿
加拿大恩达科在精选进程取得两种产品:优质钼精矿含钼56.88%与普通钼精矿含钼51%。
北京银河化工厂选用浮选柱对钼精矿进行七段开路浮选,在获取优质钼精矿(含MoS 97%,钼回收率37%)的一起,还产出一部分钼中矿。萨尔瓦多选用九段精选,从惯例钼精矿中别离出优质钼精矿(含MoS2 97%,钼回收率65%),一起还产出一部分普通钼精矿。
笔者选用TL药剂强化浮选,从含钼47%的钼精矿,出产出含钼为57%~58%、钼回收率≥97%的优质钼精矿,一起还产出一少部分钼中矿(Mo≤2%)。
2、浸出
浮选精矿中含CaO、PbS较高时,可运用浸除。
常见含钙矿藏为方解石(CaCO3),其次为萤石(CaF2)。它们自身不易浮,一般进当选钼尾矿中。可是,连生体、受油药污染或机械搀杂等原因,往往少数进入钼精矿,使其CaO含量超支。
方解石可溶于生成可溶CaCl2:
CaCO3+2HC1=CaC12+CO2↑+H2O
加拿大恩达科对CaO含量0.4%的浮选钼精矿,过滤前参加在常温常压下浸出,使钼精矿CaO含量降到0.03%。
方铅矿(PbS)也能与反响,生成PbCl2。PbCl2不溶于水,但在加热时PbCl2与Cl-反响,生成可溶性PbCl3-:
2PbS+6HCl=2PbCl3+3H2S↑
美国亨德逊钼选厂浮选钼精矿档次为:90%MoS2、0.8%FeS2、0.2%Pb、0.5%CaO、0.05%Cu、6%酸不溶物(大部分为硅酸盐)。为下降铅和氧化钙的含量,出产出优质钼精矿,选用5%浓度的HCl溶液,在80℃下浸出16h,PbCl-3进入滤液,冷却结晶出PbCl2。使钼精矿中的铅含量降到0.03%,氧化钙含量更低,取得了优质钼精矿。
杨家杖子钼选厂当氧化钙过高时,在钼精矿过滤前,向精矿溜槽中滴加工业,亦可下降产品中氧化钙的含量。
但对萤石和硅酸盐中的钙(比方栾川钼矿钙铁石榴石中的钙),用是无法浸除的。
3、氯盐浸出
氯化浸出是运用高氧化功能的FeCl3或CuCl2氧化黄铜矿或方铅矿:
CuFeS2+4FeCl3=CuC12+5FeC12+2S
PbS+2FeC13=PbC12+2FeC12+S
Fe3+离子氧化硫化物,分出S的标准电位Eo(V)为:
硫化物FeSZnSCuFeS2FeS2Cu2SCuSE0(V)0.060.2640.2640.420.560.59
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实际上,硫化矿藏浸出难度次序为:磁黄铁矿<辉铜矿<方铅矿<闪锌矿<黄铜矿<黄铁矿。浸液中除或外,往往还须参加碱金属的氯盐(如NaCl)或碱土金属的氯盐(如CaC12),它们既可以进步浸液的沸点,使浸出能以在100~110℃高温下进行;又能为PbCl2、CuCl供给很多C1-离子,使难溶的PbCl2、CuCl生成可溶的络离子进入液相,Cu、Pb浸除得以完成:
PbCl2+Cl- → PbC13-
CuCl+CI- → CuCl2-
浸液还要参加HCI以坚持必定酸度。
钼精矿的氯化浸出早已在布伦达施行,投产。该工艺也常称布伦达法。
布伦达铜钼矿是国际范围铜-钼档次较低的选厂,原矿含铜0.183%、含钼0.049%。矿石中的铜矿藏首要为黄铜矿。
布伦达的浮选钼精矿均匀含钼54.97%、含铜0.32%、含铅0.38%(1974年)。明显铜、铅含量都较高,1974年布伦达选厂选用了诺兰达公司研究中心研究出的氯盐浸出工艺后,钼精矿档次上升到55.89%Mo、0.054%Cu、0.033%Pb。其质量之高在其时是国际罕见的。
浸液配方一般为:CuCl2 1%、FeC13 10%、CaCl2(或NaC1)30%、HCl 10%。浸出在常压加温下进行,浸出温度一般控制在100~110℃。浸出为接连作业,每次2~3h,浸出后,经过滤将CuCl2-与PbCl3-别离出来。滤液中含反响产品CuCl2-、PbC13-、FeC12…,还含有未效果完的药剂。一般抛弃30%滤液,避免Cu、Pb等在浸液中堆集,其他滤液通入,使FeCl2再生为FeCl3后循环运用。
浸出本钱约9~11美分/kg钼,价格进步95美分/kg钼。布伦达年增赢利约300万美元。
智利安迪那、加拿大海蒙特、美国西雅丽塔等选厂也都选用了相似的氯盐浸出工艺,将钼精矿的铜含量降至0.1%以下。
氯盐加温浸出工艺,原则上适用脱除简直一切的硫化杂质。但因药耗高、能耗大,一般只用于浸出、化浸出难于脱除的黄铜矿。当然,当脱除黄铜矿时,天然也浸除了其它硫化杂质。
4、化浸出
能与硫化铜表面的铜离子反响,生成可溶性铜络离子,使硫化铜矿藏溶解。辉钼矿不与反响,不溶于溶液。根据这个原理,可用化浸出来进行铜-钼别离。
铜矿藏不同,在化溶液中溶解度不同,见下表。
表 几种硫化铜在化液中溶解度①
矿藏
溶解率
(%)
温度(℃)辉铜矿
(Cu2S)斑铜矿
(Cu5FeS4)硫砷铜矿
(Cu3AsS4)黝铜矿
(Cu12Sb4S13)黄铜矿
(CuFeS2)23
4590.2
100.070.0
100.065.8
75.121.9
43.75.6
8.2
①0.1%NaCN,24h
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明显,辉铜矿等次生铜矿藏在化液中溶解度很高,在常温、常压下也可很好地浸出,黄钼矿在化液中溶解度很低,很难浸出。化浸出法也只适合浸除钼精矿中的次生钼矿藏。
浸出是在常温、常压下进行。用量为1~1.5kg/t。
智利的几个大型铜-钼矿山正挖掘次生富集铜矿带,当选矿石中,首要铜矿藏为辉铜矿(Cu2S)。经铜-钼别离后,所获钼精矿含铜约在0.5%~1.0%,为将铜含量降至0.3%以下,大多选用了简单易行的化浸出工艺。
智利丘基卡马塔浮选钼精矿含钼52.5%、含铜1.5%(辉铜矿)。当经接连和分批两段化浸出后,终究产品含钼54%、含铜0.1%.榜首段浸出耗0.8kg/t、第二段浸出耗0.4kg/t。
智利萨尔瓦多、夸琼、帕克帕拉等铜-钼矿山也都选用化浸出工艺浸除浮选钼精矿里的辉铜矿,使终究产品含铜低于0.3%。
化浸出药耗低,可在常温、常压下作业,浸液腐蚀性小,易于施行。但毒性太大,严峻影响到它的推行。
5、氟化浸出
浮选钼精矿(甚至高纯钼精矿)还往往含必定量的石英或硅酸盐,在制取MOS2润滑剂时,还须参加使其脱除。
浸除硅类杂质的机理在于生成可溶性盐:
SiO2+6HF=H2SiF4+3H2O
Ca3Fe2(SiO4)3+8HF+6HCl=3CaSiF6+2FeC13+12H2O
HF是一种中强酸,电离度较低(3.53×10-4)。为进步F-离子浓度,加速反响。1978年罗马尼亚专利改用(NH4F)替代HF。
HF或NH4F都要添加HC1(H2SO4),在加温下进行。因为F-对硅酸盐的溶解效果,使惯例搪玻璃反响釜遭到应战。
上海某化工厂在每产出1t含MoS2 97%产品时,需耗费50%350kg,30%2t。终究产品含SiO2<0.5%,
笔者氟化浸出在玻璃钢(粉醛树脂)反响釜内进行,浸液中HF浓度3%~5%、HC1浓度1%、反响液固比1:1,反响温度:75~80℃。在加温浸出3~4h后,产品中SiO2含量降至0.0275%,钼含量达59%以上。
氟化浸出无法脱除钼精矿中非钼硫化杂质,出产MoS2润滑剂(Molykote)时,有时还须在氟化浸出前添加氯化浸除硫化铜、铁的工艺。
由化浸出、氯化浸出、氟化浸出等化学选矿手法,一般可出产出由浮选工艺无法到达的高纯度钼精矿。