七钼酸铵生产工艺
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一、钼矿资料
世界上静态的钼储量估计约5500万吨。估计其中有65%的钼,即3600万吨钼是可用现代技术的。按1989年约消费75000吨的水平计算,足够消费近50年。钼储量的地区分布为:北美、南美的钼储量占钼的静态总储量的80%以上,占西方国家总储量的98%以上。美国、加拿大和智利的总储量430吨,占静态总储量78%以上。中国的钼精矿产量居世界第三位。钼资源集中在北美和南美,但是对可以预见的未来来说,最重要的斑岩矿化带地区的钼足以满足钼的提供。世界钼资源集中太平洋盆地东侧的边缘,即从阿拉斯加和不列颠哥伦比亚经过美国和墨西哥到智利的安地斯。
矿床
钼矿床可分为下面三种类型:
原生钼矿,主要提取辉钼矿精矿;
次生钼矿,从主产品铜中分离钼;
共生钼矿,这类钼矿床中钼和铜的工业开采价值均等。
我国钼资源的基本特点是分布广而又相对集中,集中的大矿区目前发现的有4个,即河南省的栾川矿区,钼金属储量206万吨;吉林省的大黑山矿区,钼金属储量109万吨;陕西省的金堆城矿区,钼金属储量97万吨;辽宁省的杨家杖子和兰家沟矿区,钼金属储量22万吨。这4大矿区钼金属储量占全国总储量的52%加上12个中型矿区,我国大、中型钼矿区钼金属储量占全国总储量的76%。
我国钼资源丰富,全国现有大、中、小矿区(点)222个,已探明的钼金属储量为840万吨,钼资源遍布全国各地。
钼是生产合金钢、不锈钢和合金铸铁的重要合金化元素,它在钢铁工业中的用量占钼
总消费的80%左右。此外,钼在军事(航天、航空、国防)、能源、化工(主要用作催化剂)、电子、电子计算机、生物医学、农业等领域还有广泛的应用。
2000年世界钼储量和基础储量/万吨钼
国家或地区储量基础储量
美国270 540
中国 172 343
智利110 250
加拿大45 91
俄罗斯24 36
秘鲁14 23
哈萨克斯坦 13 20
墨西哥9 23
乌兹别克斯坦 6 15
伊朗 5 14
蒙古 3 5
亚美尼亚 2 3
其他 59
世界总计673 1422
世界矿山钼产量/万吨
国别1998年1999年2000年1-9月
美国 5.33 4.37 2.56
中国 3.00 3.00 2.50
智利 2.55 2.73 2.47
加拿大0.80 0.62 0.51
墨西哥0.59 0.71 0.51
秘鲁0.44 0.55 0.52
俄罗斯 0.48 0.48 0.33
哈萨克斯坦0.30 0.30 0.23
蒙古 0.20 0.18 0.15
伊朗0.14 0.14 0.22
保加利亚0.04 0.04 0.03
日本0.01 0.03 0.02
世界合计13.88 13.15 10.05
钼外贸情况。我国每年生产的钼约1/3(1万吨左右)用于国内消费,占世界钼消费的8%-9%;2/3(2万吨左右)供出口,创汇最高达3.59亿美元,占西方世界钼供应量
的30%以上,主要出口商品是氧化钼和钼铁。同时也从国外进口一些钼初级产品和加工产品。
中国钼外贸金额
年份进口金额/亿美元出口金额/亿美元
1998 0.33 2.86
1999 0.37 2.39
2000 0.43 2.78
2001 0.57 2.62
2002 0.52 3.59
二、生产工艺
洛钼和金堆城工艺
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%。
化工产品
工业氧化钼经过升华后提纯可制备出高纯MoO3,并用湿法化学工艺可生产出许多纯的钼化学品(主要是氧化钼和钼酸盐)。首先在碱性介质(铵或氢氧化钠)中分解,然后经过
沉淀和过滤(或溶剂萃取)除去杂质。
所得到的钼酸铵溶液经过结晶或酸沉可转化为各种钼产品。这些钼产品经煅烧可进一步加工成高纯三氧化钼。
工艺一:
以含Mo45%~50%左右含杂高的工业氧化钼生产四钼酸铵。具体工艺是:将工业氧化钼用适量浓度的硝酸酸浸,然后过滤,滤液采用离子交换回收钼。滤饼先进行一次氨浸,然后过滤,向滤液中通入硫化铵除杂,进行固液分离,将得到的液体用硝酸酸沉、过滤,母液返回酸洗过程,滤饼进行蒸发结晶、烘干得四钼酸铵。一次氨浸时得到的滤渣进行二次氨浸和三次氨浸。该工艺制取1 t四钼酸铵约消耗1.2 t工业氧化钼,硝酸0.65 t(97%),液氨0.36 t(99.8%),水5.5 t,电力900 kWh,回收率约96%~97%。工艺流程: