制备条件对二钼酸铵粒度及分布的影响

唐军利,唐丽霞,罗建海

(金堆城钼业股份有限公司技术中心,陕西 西安 710077)

制备条件对二钼酸铵粒度及分布的影响

唐军利,唐丽霞,罗建海

(金堆城钼业股份有限公司技术中心,陕西 西安 710077)

研究了添加剂及分散剂对二钼酸铵粒度及分布的影响。结果表明,通过添加剂的加入,大大改善了生成颗粒的性能。随着添加剂加入量的增加,粗晶粒数量增加,但分布较差,通过加入分散剂,解决了分布上的双峰问题。分析表明,控制二次成核是结晶过程中重要的操作要点。

大粒度;二钼酸铵;添加剂;分散剂

0 引 言

二钼酸铵(ADM)是供国外客户生产高纯三氧化钼的主要原料,以其成分单纯、流动性好、水溶性好等优点受到钼金属加工厂家青睐,但由于后续焙解氧化钼、还原钼的要求,国外厂家及客户对二钼酸铵粒度d(0.5)及分布逐渐提出更高要求,主要是要求大粒度、正态窄分布的二钼酸铵,以保证氧化钼、钼粉的粒度和分布。采用seed法成功制备大粒度、非团聚二钼酸铵晶体,通过seed以及分散剂的加入,解决了分布上的双峰问题,大大改善了生成颗粒的性能,得到优质的产品。

1 实验部分

1.1 实验方法

1.1.1 添加剂的制备

选取粒度均匀、表面光洁、松装密度大的晶体,过筛备用。

1.1.2 实验过程

配制一定浓度的氨水,然后加入一定量四钼酸铵(AQM),加热升温,溶液完全溶解后,蒸发,至溶液介稳区[1～2]加入添加剂,控制蒸发[3]直至大量晶体产生后,停止加热,对晶浆进行抽滤、固液分离,并烘干,为使粒度达到正态分布,过程中还加入防止晶体团聚的分散剂。

1.2 主要试剂与仪器

1.2.1 主要试剂

(1)四钼酸铵,一级,金钼股份化学分公司生产

(2)氨水,分析纯,市售

(3)去离子水

1.2.2 仪器设备

(1)三口瓶,1 000 mL,市售

(2)控温电热套,KDM型,山东甄城华鲁仪器公司

(3)强力搅拌机,B90-D型,上海标本模型厂

(4)搅拌器,聚四氟乙烯,市售

(5)精密pH计,PHS-3C,上海雷磁仪器厂

(6)电热恒温鼓风干燥箱,DHG-9000A型,上海博迅公司

(7)密度计、温度计,婆美度、摄氏温度计,市售

1.3 检 测

(1)平均费氏粒度(FSSS):AST MB330-2000《运用费氏亚筛分级机测定难熔金属粉末及其化合物平均费氏粒度的标准测试方法》

(2)粒度及分布:Malvern激光粒度仪

(3)松装密度:斯柯特法

2 实验结果与讨论

2.1 对比实验

相同实验条件下,添加剂法与普通蒸发结晶法得出的ADM具有明显不同的粒度及形貌,通过seed的加入,大大提高了生成颗粒的粒度。

图1为2种方法得出ADM的SEM照片,图1a为加seed,图1b为普通蒸发结晶方法生产的ADM产品。从图中可以看出,普通方法生产的ADM以细小晶粒为主,其间分布着一些较大晶粒,表面粗糙,大小分布不均匀,且大颗粒上附着细碎颗粒;加入seed后,出现尺寸更大的晶粒,尺寸及分布较均匀,表面较光洁,棱角分明,晶形规则。

图1 seed法与普通方法得出ADM的SEM照片

2.2 seed数量及粒径对粒度的影响

图2为ADM的Malvern激光粒度分布,主粒度d(0.5)及物性指标见表1。

表1 晶体主粒度d(0.5)及物性指标

其中:

a—添加剂量为70 g,普通蒸发结晶方法

b—添加剂量为140 g,普通蒸发结晶方法

c—添加剂量为70 g,结晶过程加入分散剂

d—添加剂量为140 g,结晶过程加入分散剂

图2 ADM的Malvern激光粒度分布

从以上表1、图2中可以看出,a和b粒度分布相似,粒度分布在0～100μm之间出现小峰,分布图上存在双峰,说明蒸发结晶过程中二次成核较多,细小颗粒附着在先期形成的大晶粒表面,致使晶体中大小颗粒不均匀,所以控制二次成核是结晶过程中重要的操作要点。c、d粒度分布相似,单峰正态分布,且分布较窄,随seed数量的增加,代表粗大晶粒的峰值向右移动,即粗大晶粒尺寸增加,并且趋于稳定,细小晶粒的尺寸变化不大,但相对量减少,表明加入分散剂后有效防止颗粒的团聚,抑制细小颗粒生成,这样就解决了分布差问题,得到优质产品,费氏粒度>30μm,松装密度>1.25 g/cm3。

3 结 论

(1)通过添加剂的加入,大大改善了生成颗粒的性能,得到优质的产品。

(2)随着添加剂加入量的增加,粗晶粒数量增加,但分布较差。

(3)采用添加剂+分散剂方法,解决了分布上的双峰问题。

[1] 唐军利,唐丽霞,李辉.ADM蒸发结晶过程控制[J].中国钼业.2002,26(4):25-27.

[2] 丁绪淮,谈遒.工业结晶[M].北京:化学工业出版社. 1985.

[3] 王仙琴.钼酸铵结晶过程实现与控制[J].稀有金属材料与工程,2002,31(增刊2):121-122.

[4] 罗建海,郭军刚,王仙琴.二钼酸铵(ADM)非团聚晶体的生成试验[J].中国钼业,2003,27(1):24-28.

EFFECT OF PREPARATI ON COND ITI ONS ON PARTI CLE SIZE AND D ISTRIBUTI ON OF AMMONIUM D IMOLYBDATES

TANG Jun-li,TANG Li-xia,LUO Jian-hai
(Technical Center,JinduichengMolybdenum Co.,Ltd.,Xi’an 710077,Shaanxi,China)

The effect of additives and dispersing agent on the crystal size distribution(CSD)was investigated.The results show thatwith the adding of additives,crystal properties were improved greatly.The higher the additives content,the larger the area ratio of coarse grains,but the worse CSD.Through adding dispersing agent,the problem of double apex was settled.It is also shown that control of secondary nucleation is the predominant point in ADM crystallization.

large size;ammonium dimolybdates;additives;dispersing agents

TF111.34

A

1006-2602(2010)04-0021-02

2010-01-12

唐军利(1971-),男,硕士,毕业于中国地质大学(北京)研究生院材料系,从事钼冶金、化工研究。