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氧化钼生产工艺
氧化钼生产工艺
钼生产工艺
2018-12-10 09:44:08
3月21日消息:由于大部分钼矿石品位相对较低,因此需要采用高效率的采矿工艺,一般包括: 采 矿
大规模的露天开采;
地下矿块崩落开采,用这种方法可使大块巨石破碎,重量减小。 世界上许多钼矿的产能都很高,矿石的日运输能力最高可达50000吨。
选 矿 矿石经过一系列的破碎和研磨(球磨或棒磨)后粒径可减小至1微米(1/1000mm),这样就把辉钼矿从基质岩石中分离出来。用一些药剂(包括一些燃料和柴油)进行调浆,这些药剂附着在钼粒子表面,用作疏水剂。 浮选分离在通风槽中进行,钼粒子和悬浮在空气中的泡沫接触,精矿浮在泡沫表面进入流槽中。接着经再磨和再选环节除去其它杂质,钼精矿品位得以提高。最终的精矿含辉钼矿70 %~90%,如果需要的话,用酸浸法除去铜和铅等杂质。
焙 烧 钼精矿经过焙烧可转化为工业氧化钼,其化学反应式为: 2MoS2 + 7O2==>2MoO3+4SO2 MoS2+6MoO3==>7MoO2+2SO2 2MoO2+ O3==>2MoO3 钼精矿是在大型多膛炉或叫焙烧炉中进行焙烧,焙烧温度为600~700°C。钼精矿由搅拌耙搅动,使物料从炉床的中央向四周移动,从这里再落入下一层,然后再返回到炉床的中央,这样均匀的气流10小时内在12层或更多的炉层中不停地循环,最终产品-工业氧化钼一般含钼不小于57%,含硫小于0 .1%。 一些副产钼的铜矿中含有少量的铼(<0.10%),铼是一种金属元素,在催化剂领域铼用于生产无铅汽油,在高级超合金领域用于制造喷气式发动机的涡轮叶片。铼是在焙烧钼精矿过程中回收的一种重要的稀有金属资源。 (miki)
钼焙砂升华法生产三氧化钼
2019-02-12 10:08:00
三氧化钼的熔点,沸点均较低,其熔点为795℃沸点为1155℃。三氧化钼在熔化前就已开端提高,当温度达900~1100℃时,蒸腾已适当快。气相的三氧化钼是以重聚合分子(MoO3)3状况存在。纯三氧化钼随温度改变,其蒸汽压的改变见下表。
表 温度与三氧化钼蒸汽压联系
温度(℃)600610625650720750800蒸汽压(Pa)0.001.202.406.6779.99233.311346.55温度(℃)8509009501000105011001150蒸汽压(Pa)3119.747186.0614012.1426504.4138436.7363487.94101324.7
液态三氧化钼上面的蒸汽压与温度之间联系,可用如下方程式表明: LgP(MoO3)3=-1024580+1101.2T
式中P——(MoO3)3蒸汽压(Pa);T——标定温度(K)。
此刻,蒸腾热△H蒸=147KJ/mol,蒸腾熵△S蒸=103J/mol。
纯三氧化钼的蒸腾速度随气流温度,速度而改变。即与重聚分子(MoO3)3从液面迁移出的速度相关。当气流速度在0.2~0.3cm/s时,气流温度为900℃,纯三氧化钼蒸腾速度为12.3kg/(m2·h),气温升至1100℃后,蒸腾速度骤升至110kg/(m2·h)。
提高法出产高纯三氧化钼的质料是工业钼焙砂,其间含有不少杂质,它们混入液体三氧化钼内,将下降三氧化钼的蒸汽压,因此下降三氧化钼的蒸腾速度。杂质含量愈高,影响愈显着。同一质料随蒸腾的继续进行,剩余物中杂质比率也显着加大。所以,出产实践中三氧化钼蒸腾速度也在逐步下降。在1000℃和气流速度2.3cm/s条件下,三氧化钼从含MoO348%~50%的钼焙砂中蒸腾速度仅为10~20kg/ (m2·h)。
钼焙砂所含杂质都是随钼精矿带入的。它们包含:氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铅、氧化铜、氧化锌及二氧化硅等。对三氧化钼蒸腾速度影响最大的是那些能生成安稳钼酸盐并在提高温度(950~1100℃)下也不分化的钙、镁、铅、铁的氧化物杂质。明显,这些钼酸盐中的钼是无法提高出三氧化钼。至于氧化铜、氧化锌与三氧化钼生成的CuMoO4、ZnMoO4在≥900℃后就已分化;二氧化硅与三氧化钼间不发生化学反响。而PbMoO4不只储留了MoO3并且由于它的沸点为1060℃与MoO3明显提高温度共同,在1000~1100℃时,蒸汽压也适当可观,会随三氧化钼一起蒸腾进人高纯三氧化钼产品。所以,对用于提高法出产高纯三氧化钼的钼焙砂含铅量要求较严。当含量较高时,应严格操控提高温度,不该高于1000℃。可是,不论是否参予三氧化钼的反响,一切杂质都会影响三氧化钼的提高速度。[next]
美国克莱迈克斯选用含Mo56%、Cu0.16%、Fe 0.38%、SiO24.5%、A13O3 0.28%、CaO0.06%、Pb0.04%高质量钼精矿,经焙烧成含三氧化钼约90%的钼焙砂作质料,用电炉加热到1100~1200℃,并不断送入空气,提高的三氧化钼由空气带入收尘体系搜集,所得产品纯度可达99.9%,乃至高达99.975%MoO3。松装密度约0.2g/cm3。但质料中三氧化钼提高率仅60%~65%,余下的炉渣往往还含20%~30%未提高的MoO3被送去由湿法收回或冶炼钼铁。
前苏联在提高工艺中操控气流中MoO3浓度≥0.05g/L,气流速度7~14cm/s,温度>690℃,出产出高松装密度0.8~1.2g/cm3的高纯三氧化钼。提高用电炉常有接连与间歇两种。
美国的一些厂商往往选用环形旋转炉底能接连出产的电炉,如下图。
图 电提高炉示意图
为防剩余物料烧结,炉底铺有一层石英砂。在炉上部径向摆放有硅碳加热电极。钼焙砂不断参加电炉炉底上,一边焙烧一边浸透石英层构成固定炉床,空气按要求的流速从炉底流过,带走已提高的三氧化钼,经过总集气管,表面冷凝体系,进入空气集尘器,高纯三氧化钼产品在此与空气别离。电炉由电极加热至1000~1100℃,并不断旋转。钼焙砂随电炉旋转一周后,其间三氧化钼已提高60%~65%,剩余炉料被螺旋耙料机从炉底卸出,并由给料器补加新的钼焙砂。被卸出的残渣还含有20%~30%的三氧化钼,往往经过浸收回,也有送去冶炼钼铁。此种电炉昼夜可出产3.75t高纯三氧化钼。
奥地利普兰杰厂出产规模较小,所以选用小型间歇式电炉提高三氧化钼。他们将钼焙砂与石英砂的混合物装入石英坩锅中,再放入与地表成35℃的旋转电炉内。歪斜增大了炉料的蒸腾面积,通入坩锅的空气将三氧化钼蒸汽带走。经电炉上通风罩由抽风机抽到带滤器中。
提高法出产高纯三氧化钼,工艺简略,产品纯度高。可是,对质料质量要求高,产品钼收回率低。
氧化钼块
2019-02-12 10:08:00
同钼铁相同,氧化钼块常被用作钢铁的钼合金添加剂.它用钼焙砂作质料,只需成型加工即可用之出产,比钼铁的钼回收率高、加工费低。在西方国家,它已逐步替代钼铁,比钼铁使用更广泛,所占份额也更大。见表1。
表1 美国氧化钼和钼铁产值及份额
年份(年)
类别19801981198219831984氧化钼产值(t)1636616393806979187361钼铁产值(t)36083304170115431169氧化钼产值/钼铁产值(倍)4.55.04.75.16.3
钼铁与氧化钼在各种使用领域内份额见表2及表3。
表2 1974年美国氧化钼与钼铁分配状况
名 称
耗费(%)
品 名合金钢低合金高强度钢不锈钢工具钢铸铁高温特殊合金其他合金产品金属钼化学品其他工业氧化钼90.785.479.373.323.736.96.0 66.071.2钼 铁8.513.719.625.273.818.976.2 17.0其 它0.80.91.11.52.544.217.8100.034.011.8合 计100.1100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0
表3 日本10个厂商出产钼和氧化钼的状况
年度工厂
品名日重化学工业太阳矿工日本钢管炒中矿业电工日本新金属票村金属工业日本电工钢峙产品华夏工业算计钼铁(%)氧化钼(%)1973钼铁566..0465.0307831379 557211 331020.41氧化钼2129300513902021446210324497613902741291379.591974钼铁4875331371047373 675218 348922.71氧化钼1893300611442131114490112056964112841187577.29
我国却仍以钼铁为主,氧化钼用量很少(表4)。
作为钢铁添加剂的氧化钼往往被制作成钼压块后使用。其产品标准见表5。
我国从1983年到1985年出产钼压块约2500t,首要出产供应商有锦州铁合金厂和上海铁合金厂,还有栾川钼业公司。
表4 我国氧化钼与钼铁产值与份额
年份(年)
品种19831984氧化钼产值(t)738762钼铁产值(t)47085585氧化钼与钼铁产值比(倍)0.160.14
[next]
表5 氧化钼合金添加剂标准
国家与标准等级Mo含量(%)①≥杂质含量(%)<或≤②包装CuSPCFeOPbAsSnH2O美国ASTMA146A55.01.00.25 0.05 桶装或压块,10或1kg/块B57.01.00.10 英国55.0~60.00.30.10 1~3 压块日本低碳55.0~61.00.10.05 0.05 压块0.5kg/块25kg/箱高碳53.0~54.00.10.05 8~10 前西德60.0~62.00.20.03~0.090.2~0.04 桶装前苏联KMo-1550.60.150.070.08 桶装10~40kgKMo-2531.20.180.070.10 0.070.07 KMo-3502.40.200.070.12 瑞典57~630.50.010.05 罐装10kg我国YMo-48481.00.100.040.20 0.04 0.050.5压块,桶装。5kg/块30kg/桶YMo-45451.00.150.040.20 0.06 0.070.5YMo-40402.00.800.040.20 0.10 0.100.5
①前苏联为“≥”,其他为“>”;②我国为“≤”,其他为“<”。
从钼焙砂到钼压块是一个单纯压力成型的进程。其出产工艺见下图。
粘结剂一般为沥青,用量很少,不少工艺在选用高压力成型机后只加水甚至不添粘结剂。加水量切忌过大,以焙砂略发潮为限,拌和均匀后成型。
图 钼压块出产流程
压块可大可小,0.5~5kg均有。形状有方有圆,常见多为圆柱体,如日本为¢65 ×60mm圆柱体,重0.5kg,密度2.7g/cm3。国内栾川为lkg重的圆锥台体。
什么是氧化钼铜
2018-12-13 15:20:55
氧化钼铜 CAS号: 13767-34-5 英文名称: COPPER MOLYBDATE 分子式: CuMoO4 分子量: 223.48 MOL File: 13767-34-5.mol 熔点 : 500°C 密度 : 3.4以上信息仅供参考.
氧化钼的基本知识
2018-12-12 09:37:10
(1)用途适用于炼钢和铸铁作为钼元素添加剂。(2)牌号和化学成分见表2-18。氧化钼块的牌号和化学成分牌 号化学成分(质量分数)(%)MoSCuPCSnSbIⅡ≥≤YM055.0一A55.O0.1O.15O.250.040.1O.050.04
YMD52.0一A52O.10O.150.250.050.150.070.06
YM055.0一B55O.100.15O.40O.04O.100.05O.04
YM052.0一B52.OO.15O.25O.50O.D5O.15O.07O.06
YM050.0500.150.25O.50O.05O.15O.07O.06
YM048.048.OO.25O.30O.80O.07O.15O.07O.06注:氧化钼块产品以圆柱形或其他块状交货。每块质量1.0---5.0kg,密度不小于2.5g/cm3,水分不大于0.5%。
钼焙砂生产工艺和实践
2019-02-25 09:35:32
钼精矿深度加工的第一步按传统办法是经氧化焙烧出产出工业三氧化钼——钼焙砂。其质量标准见表1。
氧化焙烧时,辉钼矿分子中发作如下改变:Mo4+氧化成Mo6+、S2-氧化成S4+,生成相应的MoO3和SO2气体。MoO3留在焙砂中,SO2进入炉气排出。
表1 钼培砂(工业Mo2O3)标准国家或厂商等 级Mo≤SPCuPbWO3SiO2≤中 国 AsSnCYM05555.00.150.040.40.040.050.10YM05252.00.250.050.50.060.070.15YM04848.00.250.070.80.060.070.15YM04545.00.300.091.500.100.100.20美国后勤总署(GSA) 60.00.250.050.500.15 克莱麦克斯71年标准标 准57.00.100.050.15 产品典型分析60.00.060.020.10 菲利浦兄弟公司 57.00.100.050.50.05Bi0.01As0.01美国钼公司优 级62.00.050.05~0.040.30~0.200.05~0.02 60.00.150.070.5 加拿大钼公司 570.100.050.40 西德金属公司(代销标准)570.100.050.30.060.0615一、氧化培烧机理
钼精矿在氧化培烧进程进行的一系列化学反响,大体可归纳为三类:(1)辉钼矿氧化生成三氧化钼及三氧化钼与辉钼矿之间相互作用。(2)钼精矿中杂质矿藏氧化及氧化产品间的相互作用。(3)三氧化钼与杂质氧化物间的相互作用。下边将别离作介绍:
1、辉钼矿的氧化
辉钼矿的氧化是一个放热进程,一旦到达焚烧温度,反响就能自发进行下去:MoS2+31O2=MoO3+2SO2+955kJ2与其他硫化物的氧化进程附近,辉钼矿的焚烧温度约为400℃左右,见表2。
表2 硫化矿藏氧化反响对照表反 应热效应(KJ/mol S2)燃点(℃)粒度(mm)MoS2→MoO3955365<0.063 4650.09~0.1272CuS→4CuO10614650.09~0.1272NiS→2NiO910665<0.0632ZrS→2ZrO889615<0.063FeS2→1/3Fe3O4791360<0.063明显辉钼矿的粒度对燃点影响较大,所以,对钼精矿粒度一般要求较细。GB3200-89要求钼精矿细度≥60%-200目。
辉钼矿在氧化焙烧气氛下,颗粒表面被氧化生成的氧化膜所掩盖。进一步反响,氧气穿过氧化膜向辉钼矿粒内部分散,氧化重生的二氧化硫气体则从氧化膜内向外分散。明显,辉钼矿氧化敏捷与反响生成的氧化膜结构相关。研讨标明,当温度低于400℃,辉钼矿表面氧化生成的是细密氧化膜,它对氧和二氧化硫的分散都很晦气。此刻辉钼矿氧化速度变得很慢。当温度升高,超越550℃~600℃后,辉钼矿表层氧化生成了多孔、疏松的氧化膜。此刻,氧与二氧化硫易于穿透氧化膜而不会受阻,氧化速度相应加快。所以随温度的上升,辉钼矿氧化速度加快。600℃时辉钼矿氧化速度可达0.009mm/min。
辉钼矿的氧化物—三氧化钼是一个低熔点(795℃)低沸点(1155℃)物质,它在熔化前就已开端提高并且随温度上升,提高加重。610℃时其蒸汽压为1.2Pa、800℃时达1350Pa(见表4-15)。明显,为避免三氧化钼提高而下降焙烧工艺的钼收回率,辉钼矿焙烧温度不宜太高。
辉钼矿在隔绝了空气(如钼精矿烧结块内部)或供氧缺乏时焙烧,其表面氧化层中三氧化钼会与里层没有氧化的二硫化钼反响:
6MoO3 + MoS2 = 7MoO2 + 2SO2↑
然后呈现:表层为MoO3、中层呈现MoO2,内核残留有MoS2的包裹状况。MoO3与MoS2混合物在惰性气体中焙烧实验标明:随温度上升,MoS2参加上述的反响量增多,600℃下焙烧,经60min后有45%MoS2与MoO3反响。700℃焙烧,经60min后MoO2反响量高达90%。MoO2、MoS2都不溶于;MoS2也会使钼焙砂含硫量升高。为避免辉钼矿“烧不透”,有必要操控炉温,不宜过高。并要避免炉料粘结。
明显,为加快辉钼矿的氧化,炉温越高越好,有必要超越500~600℃;而为避免三氧化钼提高和炉料烧结,炉温又不宜太高。工业出产中有必要将其操控于550~650℃之间。
2、杂质矿藏的氧化
钼精矿里不可避免地含有一些杂质矿藏。其间,比较多的是石英或硅酸盐。其次,还含有Fe、Cu、Pb、Bi、Zn……的硫化矿藏、CaCO3、(方解石、白云石、石灰石)以及少数含P、As、Sb的矿藏。在550~630℃焙烧条件下,不少杂质矿藏也参加反响,生成相应氧化物或盐类。
非钼硫化矿藏在焙烧时也发作氧化,生成相应氧化物,通式为:MeS+11O2→MeO2+SO2↑–△Q2例如:FeS2+22O2→1Fe3O4+2SO2↑–791KJ33氧化物或盐又可与SO3(或P、As、Sb的氧化物)反响生成相应的硫酸盐(或磷酸盐、盐……),反响通式为:
MeO+SO3→MeSO4;
CaCO3+SO3→CaSO4+CO2↑
生成的这些硫酸盐有的在加热中易再分化,仍然生成相应氧化物,如:CuSO4△CuO+SO3↑→650℃有的(如CaSO4在1450℃后才干解离)在焙烧温度下却难解离,而残留在钼焙烧砂中,使产品硫(或磷、砷等)含量升高。
3、三氧化钼与杂质氧化物间的归纳反响
三氧化钼是酸酐,在与金属氧化物(碱酐)或盐一起焙烧时,会生成相应的钼酸盐,常见反响:
CaO+MoO3=CaMoO4 (400℃后);
CaO+MoO3=CaMoO4+CO2↑;
CuO+MoO3=CuMoO4 (300~800℃);
CuSO4+MoO3=CuMoO4+SO3↑;
PbO+MoO3=PbMoO4;
FeO+MoO3=FeMoO4↓ (300~850℃)。
而Fe2O3一般不能与MoO3反响。
这些钼酸盐有的易热解离,例如CuMoO4(900℃以上解离:CuMoO4△CuO+MoO3)→900℃而CaMoO4、PbMoO3以及FeMoO4比较稳定,到1000~1100℃仍然难解离,进入焙砂中,其间CaMoO4(及MgMoO4)不溶于,Fe2(MoO4)3在中表层溶解,生成密致Fe(OH)3,它阻挠了Fe2(MoO4)3进一步溶解,当用钼焙砂经浸出产仲钼酸铵时,它们会进入浸渣而下降钼的浸收回率。PbMoO4的沸点(1050℃)与MoO3明显提高温度共同,在用提高法出产高纯三氧化钼时难于与MoO3别离。Bi2(MoO4)3与PbMoO4相似也会搅扰三氧化钼进一步纯化。
除以上三类反响外,钼精矿中易熔脉石(如硅灰石等)在氧化焙烧的温度下易熔化使钼精矿烧结、结块,形成炉料烧不透。
炉温缺乏时MoS2氧化速度太慢;炉温太高,MoO3提高加重,有害副反响加重。因而,钼精矿的氧化焙烧要严厉操控炉温。这是在其他硫化矿氧化焙烧时不存在的。
二、氧化焙烧实践
氧化焙烧炉一般有四种:多层炉(又名多膛炉)、欢腾炉、回转炉、反射炉。大型工厂往往用前三种。小型和乡镇厂商一般用后一种。
1、多层炉焙烧钼精矿
多层炉早已在黄铁矿制酸工艺中广为使用。它是一个圆柱的炉体,内部由多层(常见有8、10、12、16层)炉床组成,每层都有机械耙翻动、推移炉料。
美国克莱麦克斯公司鹿特丹厂的焙烧炉直径6.5m,共十二层。美国矿藏(杜瓦尔)公司选用¢6.0m十层炉。我国吉林铁合金金厂、金堆城连花寺氧化钼厂也选用相似焙烧炉。俄罗斯用6.8m的八层焙烧炉。
焙烧时,钼精矿经给料口给入最上层炉床,经机械运动的耙料设备不断翻动推动,并由该层排料口撒落到下一层炉床,钼精矿接连由上部参加,炉料不断翻动推动并逐层向下一层排出。焙烧好的焙砂,不断由最下一层炉床上耙下,经排料口排出。
在多层炉中,炉料自上而下,气流自下而上逆流触摸,料、气混合杰出,焙烧供氧足够。炉料经机械不断翻动,在从炉床撤落到下一层时,炉料呈飘浮状况,氧化反响剧烈。故此,钼精矿的氧化很充沛,残硫很低。
鉴于氧化焙烧对炉温要求严厉。焙烧钼精矿的多层焙烧炉比其他用处(比方制硫酸)多层炉不同,每层炉床增设了独自输入空气和排放废气的管道,一起还通过向炉床喷洒带水的空气,来调理反响的炉温。美国Climax¢6.5m12层炉的炉温散布见图1。前苏联常用¢6.8m8层炉的规范炉温散布见表3。
表3 8层炉各层炉温层号12~34~56~78温度(℃)100~150400~500550~680600~660400~450图1 多层炉炉温散布
不论8层炉或16层炉,它们在炉中反响状况均可将炉子分为4个区(见图1)。
预热区:新给入的钼精矿受上升热气流及外部喷入的(根据需要决议喷入量)蒸汽预热钼精矿粒上吸附的浮选油在此区间蒸腾并焚烧。由于此区间炉温较低辉钼矿氧化速度很慢,仅表层能细微氧化。
第二区:辉钼矿氧化并与很多没有氧化的辉钼矿反响。此刻首要生成二氧化钼。
第三区:此刻,辉钼矿量已削减,此区间首要为二氧化钼进一步氧化成三氧化钼的反响阶段。
第四区:残存的辉钼矿及二氧化钼进一步氧化,直至反响完毕。
第二、三区是氧化焙烧首要反响区间,反响开释热量很大,不只可保持氧化有必要的炉温,还捉襟见肘。此两区间往往还须通人空气以下降沪温,使其不过热。
第四区的反响已近尾声,靠反响自身开释的热量已缺乏以保持有必要的炉温,为使炉料焙烧透,此区装有燃气喷嘴,由外部供热以确保450℃以上的炉温。
焙烧所发生SO2及SO3气体随废气排出,第二、三区浓度较高,可独自排出收回制酸。焙烧时还会有很多粉尘随烟气逸出,有必要通过收尘体系收回。收尘体系一般由旋风除尘器与电除尘器结合其作用较好。所收粉尘中不只有氧化钼还有氧化不充沛、未经氧化的辉钼矿。所以粉尘还要回炉从头焙烧。
多层炉的焙烧才能较高,一般每平方米炉床每天可处理60~80kg钼精矿。美国克莱麦克斯公司鹿特丹厂¢6.5m12层焙烧炉,处理钼精矿才能达100kg/m2·d(或30~40t/d·炉),产品含硫很低仅只0.045%,钼焙烧收回率高达99%,收尘率也到达98.5%。俄罗斯报导,¢6.8m八层焙烧炉,每小时可产800kg钼焙砂(即20t/d钼焙砂)。
2、欢腾炉焙烧钼精矿
欢腾焙烧也是化工或冶金工业焙烧硫化矿藏常见的设备。我国白银有色金属公司就选用欢腾炉焙烧硫化铜精矿。
和多层炉相同,欢腾炉外形也是竖圆柱。只是在欢腾炉中没有层和炉床。
容器中固体粉末在上升气流中不同的状况如图2所示。图2 固体颗粒不同流速下状况
气流流速太小,固体粉末不动,呈渗滤型;气流流速加大,当达临界速度νmin后,固体粉末开端胀大变成流化状况,气流中的固体颗粒剧烈运动,外观很象欢腾的液体。气流流速持续加大,当达另一临界速度νmax后,固体颗粒呈悬浮状况被气流带走。
欢腾焙烧时,空气由下而上,钼精矿粉由上而下,两者逆流运动。在欢腾区,空气流速正介于两个临界速度νmin与νmax间,炉料呈流化态很象欢腾的液体,故被称流化欢腾或欢腾焙烧。欢腾炉的结构见图3。它是一个竖的圆柱形耐火室。其下部有带孔的空气散布板,空气流经此均匀向上喷出。钼精矿经主动加料机由炉体中部加料口向下参加欢腾床。焙烧好的钼焙砂由护体1~1.5m高处的出料孔不断涌出。炉气及被带着的粉尘经炉顶部烟道送进除尘器。经收尘器收回的粉尘回炉再焙烧,废气收回SO3或排空。图3 欢腾炉示意图
欢腾炉的发动进程:热空气将炉内的辉钼矿加热至500~510℃,氧化反响开端并成佛腾反响层。然后不断供料,氧化反响不断加重,炉温随之上升,约15至30min内即可使炉温到达所需炉温的最高值560~570℃。随钼精矿不断参加,欢腾层高度逐步上升,当升至出料口高度后,焙烧好的焙砂不断由出料口排出,至此,欢腾炉进入接连出产状况。
氧化钼选矿试验方案选择
2019-02-20 11:03:19
氧化钼矿藏中具有一些价值的仅只有钼钙矿、铁钼华和彩钼铅矿。
一、钼钙矿的选别
钼钙矿浮选工艺分作别离浮选与混合浮选两种。
别离浮选是从辉钼矿浮选尾矿中收回钼钙矿的工艺。1950年前苏联И·A·思特里金特等人首要研讨并初次用于巴尔哈什选矿厂,以东科恩拉德硫化钼浮选尾矿中收回钼钙矿。
钼钙矿捕收剂一般用油酸(约100g/t),为一起收回辉钼矿,还须参加火油(200g/t),起泡剂选用二。浮选出产工艺包含粗选、扫选、粗精矿参加水玻璃(1300g/t),经蒸吹(温度85℃下处理30~40min),再过滤、脱药,并用新鲜水调浆后进行四次精选。火油、油酸捕收力较弱,选择性较差,所以泡沫产品中钼钙矿的档次和收回率都较低,无法产出合格的钼精矿,只能获取含钼7.5%~15%、铜2%~3%、钙30%~35%、铁3%~8%、硫4%~6%的钼中矿。该中矿还须经焙烧-浸出提取工艺制成钼酸钙(CaMoO4)后使用。
前苏联矿业研讨所研讨了用烷基硫酸钠作油酸、火油的分散剂。作用见图1及图2。
图1 乳化剂(烷基硫酸钠)对钼钙矿浮选影响
图2 有无分散剂对钼钙矿浮选影响
明显,参加少数分散剂烷基硫酸钠能够进步钼钙矿的收回率和浮游速度。
“别离”浮选无法获合格钼精矿,并且浮选设备增加。为此,前苏联矿业研讨所研讨了“混合”捕收硫化钼与氧化钼的工艺。
“别离”浮选与“混合”浮选动力学曲线比照,如图3及图4。
图3 氧化钼的浮选动力学曲线
图4 全钼浮选动力学曲线
从图可见,“混合”与“别离”浮选工艺目标相同,但浮选速度加速,浮选时刻缩短。明显,硫化钼和氧化钼矿藏可混合浮选而不下降精矿质量。
辉钼矿、钼钙矿混合浮选在1963年进行工业实验。实验在原硫化矿浮选系列上进行,球磨机增加苏打(600g/t)、火油(200g/t),扫选参加油酸钠(100g/t)与硫酸烷酯(10g/t)混合液,粗选、扫选还补加了火油,因油酸钠与硫酸烷酯也具有起泡性,起泡剂二用量减少了50%。蒸吹、精选工艺改变不大。实验证明,混合浮选比“别离”浮选,钼收回率均匀进步5%。
对是否选用混合浮选,首要要看能否获取合格的混合钼精矿,“别离”浮选产出的钼钙矿精矿含钼7.5%~20%,按此核算,混合精矿中钼钙矿部分不能超过钼总量的13%~18%。也就是原矿石中钼钙矿份额不能太高,不然,混合精矿就难以保证质量。
钼矿床中的钼钙矿主要为钼类质同象替代白钨矿(CaWO4)中钨的产品,很少见不含钨的纯钼钙矿。钼进入钨矿藏晶格替代钨,随替代量的增加,构成白钨矿、钨钼矿、钼钨矿、钼钙矿。其晶形与白钨矿、钼钙故相同;浮游功能也与白钨矿、钼钙矿类似。含钼钙矿的钨矿石在浮选中,钼钙矿与白钨矿无法别离,一起进入钨精矿,再经浸出-提取工艺以别离,提纯出钼产品。
二、铁钼华的选别
铁钼华矿石浮选是一个十分复杂的问题。
矿石中,铁钼华与褐铁矿、铁赭石关系密切,呈微粒状浸染。克莱麦克斯的氧化钼就主要与针铁矿,其次为黄钾铁钒共生。这些矿藏性脆,磨矿中易泥化,浸染粒度极细,索尔斯克氧化钼矿石不同粒度铁钼华的散布见图5。
图5 索尔斯克各粒级钼含量
因而,铁钼华选别比钼钙矿还困难,富矿比更小,只能产出低档次中矿,再经浸出-提取工艺制取钼制品。
铁钼华的浮选是在苏打(Na2CO3)介质顶用油酸作捕收剂选别,为收回硫化钼,还要一起增加火油。
前苏联稀有金属科学研讨所索尔库茨克分所提出选别索尔斯克氧化钼的工艺:选用6000g/t苏打、1500g/t油酸、1500g/t火油、100g/t,经一次粗选、一次扫选,成果如下表1所列。
表1 索尔斯克浮选氧化钼成果原矿档次
(%)精 矿尾矿档次
(%)产率(%)档次(%)收回率(%)0.048200.17710.017
油酸的用量(1500g/t)和报价都很高,所以г·A·哈罗和A·Й·扎拉哈尼引荐用氧化白腊作油酸代用品,并在索尔斯克得以使用。
工业实验用粗选、扫选、两次精选工艺增加苏打(2200~3000g/t)、氧化白腊皂(2000~3000g/t)、火油(1500~2250g/t)。对选别含氧化态钼档次≥0.045%的矿石,可获收回率65%~80%、含全钼0.32%~0.52%、含氧化态钼0.3%~0.5%的钼中矿。对选其他含氧化态钼档次<0.045%的矿石,可获收回率51%~61%、含全钼0.22%~0.28%、或含氧化态钼0.21%~0.27%的钼中矿。
因为铁钼华易泥化、难选,所以浮选的富矿比很低,浮选产品必需再经浸出-提取工艺加工。
对辉钼矿矿床中部分富集的铁钼华富矿,可考虑别离挖掘,直接浸出-提取。克莱麦克斯即对矿床中富氧化钼矿直接浸出出产化工品。栾川三道童钼矿床也有部分富铁钼华产出,尚待研讨开发。
氧化铝的生产工艺
2018-12-25 13:45:29
因为中国铝土矿资本的80%以上为高铝、高硅,难溶出的一水硬铝石,对这种资本,不能沿袭国外普遍选用的惯例拜耳法出产氧化铝。中国氧化铝的出产工艺主要有如下几种:
1.烧结法:对于中国铝土矿难溶的特点的传统办法。当前,烧结法出产氧化铝仍占全国总产量的约40%,但出产工艺也在不断改进中。
2.混联法:即低铝硅比的矿石用于烧结法,高铝硅比的矿石用于拜耳法,在两个工艺流程中有物流的穿插。
3.选矿—拜耳法: 即是经过选矿的办法将铝土矿中的含铝矿藏与含硅矿藏有效地别离,从而进步含铝矿藏中铝硅A/S比(铝硅比)。使得高A/S比的含铝矿藏能够用拜耳法经济地处置。
这种选矿和拜耳法联合出产氧化铝的办法即是选矿--拜耳法,这将为往后中国氧化铝工业的发展起到严重效果。
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。
氧化钼利用最新技术
2019-02-11 14:05:38
将氧化钼用于如35CrMoA、R102之类的含钼低合金钢冶炼已获得成功,并取得了显着经济效益。
为了进一步探索氧化钼在高合金钢冶炼中的运用可能性,咱们进行了氧化钼用于低碳和超低碳不锈钢冶炼的实验研究工作。
一、氧化钼的物化特性
咱们运用的氧化钼有两种牌号:YMo50和YMo54。这两种牌号的氧化钼含钼量别离为50%和54%,每块分量在1.0~5.0kg之间,比重不小于2.5g/cm2,水分不大于0.5%。
二、氧化钼的热力学分析
就电炉-钢包精粹炉双联工艺而言,冶炼不锈钢的炉料组成一般为钢种回来料、高碳铬铁、低磷回来钢和所需的合金料等。因而,炉猜中有必定量的碳、硅、铁、铬和锰。例如,关于00Cr17Ni14Mo2钢种。其熔清成分要求如表1所示。
表1 00Cr17Ni14Mo2铜部分元素熔清含量要求元素CMnSiCr要求含量(%)0.70~1.50≤1.00~0.4016.50~18.50
氧化钼的主要成分是二氧化钼。当二氧化钼与[Si]、[Mn]、Fe(1)、[C]、[Cr]触摸时所发生的反响及其标准。
自在能改变为:
[Si]+MoO2(s)=[Mo]+SiO2(1)………………………………①
△G10=-39814-1.02T
2[Mn]+MoO2(s)=2(MnO)+[Mo]………………………………②
△G20=-35814-4.06T
3Fe(1)+MoO2(s)=[Mo]+2FeO(1)…………………………③
△G30=23186-22.88T
2[C]+MoO(s)=[Mo]+2CO…………………………………………④
△G40=70386-66.24T
4/3[Cr]+MoO2(s)=[Mo]+2/3(Cr2O3)…………………………⑤
△G50=79508-103.88T
别离核算上述五个反响在1400℃、1500℃、1600℃、1700℃、1800℃下的△G°,其成果如表2所示。由表2可知,在炼钢温度下,[Si]、[Mn]、Fe(1)、[C]、[Cr]都能复原氧化钼。跟着温度的进步,这五种元素与氧化钼的反响可能性按下列程序逐渐增大:[Mn]、Fe(1)、[Si]、[C]、[Cr]。
表2 五个反响在不同温度下的△G°值温度(K)16731773187319732073-△G10(4.1868J)
-△G20(4.1868J)
-△G30(4.1868J)
-△G40(4.1868J)
-△G50(4.1868J)41520
29022
15092
40434
9428341622
28616
17380
47058
10467141724
28210
19668
53682
11505941826
27804
21956
60306
12544741928
27398
24244
66930
135835
实验在30t电炉和40t钢包炉上进行。
三、实验钢种与实验工艺
(一)实验钢种包含:0Cr18Mo2、0Cr18Mo2Ca、00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni14Mo2管。这四个钢种的制品Mo规格要求见表3所示。
表3 四个钢种的制品钼规格要求钢 种0Cr18Mo120Cr18Mo2Ca00Cr17Ni14Mo200Cr17Ni14Mo2管制品Mo规模(%)1.00~2.002.00~2.802.00~3.001.80~2.50 (二)实验工艺
对四个钢种,都选用原有的电炉初炼、钢包炉精粹的双联工艺。而且,依据以往的实验经历,在电炉复原期不添加任何复原剂数量。
1、氧化钼参加办法 氧化钼随炉料一同装入料斗。依据炉料的含钼量,总的配钼量在钢种制品规格要求的中限左右。
2、电炉初炼工艺关键 溶化期不得吹氧助溶或长期割料。溶化后期加石灰400kg。炉料全溶后敞开电磁拌和10min,然后取样分析。温度在1600℃以上,双管吹氧脱碳。当碳在0.30%~0.40%之间时,加3~4kg/t及适量C粉、Si-Fe粉进行复原。复原渣转色后取样全分析两次。按分析成果,用Mo-Fe和有关合金调整Mo及有关元素。成份、温度和渣况契合要求后出钢。
3、钢包炉精粹工艺关键 钢包除渣后加石灰200kg,并取样测温。钢液温度1560℃以上时进真空位吹氧精粹。当氧浓差电势和废气温度下降时,参阅总耗氧量决议停氧,并坚持67Pa 5min以上。然后,参加合金和脱氧剂及适量石灰。待钢渣拌和杰出后破真空。在座包位取样分析和测温,并加适量的铝粉或硅-铁粉使炉渣具有杰出的复原性。依据钢种和分析成果,进行成份微调。温度契合要求后吊包浇注。
四、实验成果与评论
(一)实验成果
实验的8炉钢的成果如表4所示。
表4 八炉钢的实验成果初炼炉号精粹炉号钢 种氧化钼参加量(kg)氧化钼理论含钼量(%)实践钢液量(t)制品钼(%)氧化钼的钼回收率(%)电炉内参加钼-铁量(kg)86-1562851-18120Cr18Mo26301.1830.01.2794.29-86-1701851-19550Cr18Ma2Ca9001.6927.622.221006086-1941851-22790Cr18Mo26001.1329.821.38100-87-1903851-23240Cr18Mo25000.9428.821.3795.974206-456051-51500Cr17Ni14Mo2管7001.3529.622.1686.9110006-444051-5020Cr18Mo2Ca9001.7627.922.1483.507006-537051-60800Cr17Ni14Mo211002.1630.122.1380.815006-495051-55100Cr17Ni14Mo212002.3527.622.3597.92-
(二)实验成果的评论
1、氧化钼的钼回收率 由表4可知,随炉料一同装入料斗的氧化钼的钼回收率在80.8%~100%之间,均匀为92.3%。略高于运用钼铁的钼回收率。表5是相同工艺、同一类钢种、选用钼铁配钼的钼回收率统计数据。由表5可得,其钼的回收率在80.16%~100%之间,均匀为91.32%。
表5 运用钼铁的钼回收率(10炉)初炼炉号精粹炉号钢 种钼铁参加量(kg)钼铁理论含钼量(%)实践钢液量(t)制品钼(%)钼铁回收率(%)97-1608951-20230Cr18Mo25001.1128.621.5210095-1523951-18200Cr18Ma2Ca8501.8829.122.892.8096-1339951-15650Cr18Mo24000.8929.921.4310097-676951-8630Cr18Mo2Ca9002.0328.622.2790.8597-669951-8570Cr18Mo24000.9027.621.1482.9396-634951-7430Cr18Mo25001.1829.621.8283.5996-557951-6560Cr18Mo25001.1128.921.3690.9497-436951-5740Cr18Mo26001.4427.621.3180.1696-419951-5070Cr18Mo2Ca9002.0329.122.1691.9296-258951-33000Cr17Ni14Mo25001.1130.122.00100
从表4也可看出,在冶炼进程中不追加钼铁的炉号的氧化钼钼回收率均在94%以上。这说明,氧化钼的钼回收率是比较安稳的。
2、氧化钼的复原 不锈钢炉猜中的铬、硅、碳等元素的很多存在,使得氧化钼在炉料的不断熔化和氧化期温度的不断进步中得到根本复原,这一点从实验炉号的全熔分析和氧化钼分析的成果得到证明,见表6所示。
表6 氧化钼在电炉熔化期和氧化期的复原炉号钢种氧化钼配入量(%)熔清钼(%)氧化钼期钼(%)炉猜中钼钢含钼量(%)86-15620Cr18Mo21.181.321.390.2986-17010Cr18Mo2Ca1.682.102.280.3386-19410Cr18Mo21.131.441.510.3387-19030Cr18Mo20.941.451.510.8006-45600Cr17Ni14Mo2管1.352.162.110.9006-4440Cr18Mo2Ca1.762.242.260.5306-53700Cr17Ni14Mo22.161.891.980.2206-49500Cr17Ni14Mo2管2.352.662.550.06
在复原期,因为氧化钼的比重不小于2.5g/cm2,因而,它是在复原炉渣中或在炉渣表面上被进一步复原的。
3、氧化钼对铬的回收率的影响 钢液含铬量在17%左右和较高的钢液温度为反响⑤的向右进行发明晰很好的热力学和动力学条件。这使铬的回收率受到了必定影响,见表7。
表7 运用氧化钼与钼铁的不锈钢的铬回收率比较类型电炉运用氧化钼的铬回收率(7炉)电炉运用钼铁的铬回收率(10炉)铬回
收率
(%)平 均
最 高
最 低89.62
95.58
82.10平 均
最 高
最 低91.59
98.66
81.15
由表7可知,与钼铁比较,氧化钼的运用使电炉的铬回收率下降了1.97%。因而,加强复原期,特别是出钢前的炉渣的复原是很有必要的。
4、氧化钼中的钼在钢包炉精粹进程中的安稳性 氧化钼一经复原,进入钢液中的钼是适当安稳的。这一点已由钢包炉的精粹进程得到证明。表8是实验炉号的钢种钼在真空吹氧脱碳前后的改变。
表8 实验炉号的钢种钼在真空精粹进程中的改变炉号钢种真空钼含量(%)真空后钼含量(%)真空加合金量(t)851-18120Cr18Mo21.291.281.0851-19550Cr18Mo2Ca2.262.230.9851-22790Cr18Mo21.411.401.0851-23240Cr18Mo21.421.401.1051-51500Cr17Ni14Mo2管2.162.161.1051-5020Cr18Mo2Ca2.182.151.08051-60800Cr17Ni14Mo22.192.141.25051-55100Cr17Ni14Mo2管2.442.361.3
由表8可知,真空精粹前后的钼含量的改变主要是由合金参加引起的。
五、关于冶炼时刻、电耗和钢的含量
(一)实验钢种的冶时和电耗
由实验工艺可知,氧化钼的运用不会影响电炉的冶时和电耗。表9的数据也说明晰这一点。
表9 运用氧化钼与钼铁的电炉不锈钢冶时和电耗比较类 型运用氧化钼的冶时和电耗(7炉)运用钼铁的冶时和电耗(10炉)均匀电耗(KWh/t)
最高电耗(KWh/t)
最低电耗(KWh/t)
均匀冶时(min/炉)
最高冶时(min/炉)
最短冶时(min/炉)536.1
603
433
206.4
261
154588.5
661
482
232.3
283
195 (二)实验钢种的质量
实验钢种的制品化学成份除一炉因设备毛病而导致制品碳超越规格外(851-1812),悉数契合有关规定。
实验钢种的高倍、低倍查验、机械性能等目标悉数契合有关技能要求。
六、经济效益
依据本分厂供给的数据,氧化钼的单价为18706元/t,钼铁的单价为37400元/t(1989年)。
本次实验的钢液总吨位为:231.54t,实验共用去氧化钼6.53t,氧化钼的纯钼量为3.412t。3.421吨纯钼可替代含钼为62%的钼铁为5.577t。因而,本实验可使吨钢炼钢装料本钱下降373.28元/t。
七、结束语
(一)氧化钼在电炉-钢包炉双联工艺条件下,能用于低碳和超低碳不锈钢的冶炼。
(二)在本实验工艺条件下,氧化钼的钼回收率均匀可达92.30%,略高于钼铁的回收率,但使铬的回收率有所下降。有必要加强复原炉渣的复原性。
(三)将氧化钼用于低碳和超低碳不锈钢的冶炼,吨钢装料本钱下降373元,并不影响电炉的冶时和电耗。