钼泥废料中提取钼的工艺研究

任宝江

(金堆城钼业股份有限公司金属分公司，陕西西安710077)

钼泥废料中提取钼的工艺研究

任宝江

(金堆城钼业股份有限公司金属分公司，陕西西安710077)

采用钼泥废料为原料，通过离心甩干、烘干分离、氧化焙烧等工艺步骤，对钼泥废料中的钼进行了回收。采用该工艺流程生产的钼酸铵产品各项指标达到了国家标准要求，回收率可达92.1%。

钼泥废料;焙烧;三氧化钼;钼酸铵

Abstract:Molybdenum was effectively recycled from molybdenum waste sludges through multistep processes，including centrifugal dewatering，drying，separation and subsequent calcination.Each index of the ammonium molybdates produced by this method reaches national standards and the recovery rate is up to 92.1%.

Key words:molybdenum sludge;calcinations;molybdenum trioxide;ammonium molybdate

0 前言

随着科学技术的高速发展，钼的应用领域越来越广。从航天火箭发射到石油化工催化剂，从机械、电子、仪表、润滑到冶金、汽车、医学、环保等各个行业［1，2］。钼已经成为人们当今生活中不可缺少的宝贵资源。由于其应用广泛，因此其耗量越来越大，使有限的钼资源日趋减少。近年来，钼的价格持续攀升，一直处于高价位运行，无论从资源保护方面，还是寻求廉价的钼原料方面出发，从工业钼废料中回收钼的研究，具有重要的战略意义［3］。国内外学者对石油化工、炼制工业实用的废催化剂(钼－镍催化剂、钼钴催化剂)、钼铜合金废料、钼丝废料的钼回收进行了大量的研究，取得较好的效果［4～6］。

现阶段国内各钼粉生产厂家为了节约资源，提高钼的回收率，将生产过程中从地上清扫的落地料;车间打扫卫生水池、洗澡堂沉淀池、氢回收喷淋系统的沉淀池等捞出的废料等等，均进行了收集［7］。但对该废料中钼的回收未进行深入研究，本文通过对该公司钼泥废料中钼的回收利用进行了研究，对钼资源的保护具有重要的指导意义。

1 试验部分

1.1 原料情况

选取库房现存的从沉淀池涝取的钼废料进行试验，钼废料的体视照片见图1，对废料进行成分分析，其结果见表1。

图1 钼废料的体视照片

表1 钼粉废料的化验结果%

1.2 工艺步骤

针对该废料为泥浆状，且含水量较高的特点，选择离心甩干、烘干、破碎、过筛等将物料中的棉絮去除并加工成较小的粒度，选择合适的温度进行氧化焙烧，尽可能的保证二氧化钼、钼粉全部转化为三氧化钼。三氧化钼直接投入到钼酸铵生产系统当中，经过净化、酸沉生产出钼酸铵产品。氨浸渣中由于含有较高成分含量的钼，采用盐酸进行热浸出，沉出的钼酸返回到氨溶净化工序生产钼酸铵。试验的工艺流程简图如图2所示。

图2 钼泥废料回收的工艺流程

1.3 试验设备

固定床焙烧炉(可通入空气)、破碎机、碾子、旋振筛、酸盐预处理设备、氨浸净化设备、酸沉设备、离心机、烘干室等等。

1.4 试验检测设备

电子天平、分光光度计、原子吸收仪、箱式电阻炉。

2 试验结果与讨论

从钼泥废料中提取钼的实验过程中，影响回收率最主要的因素是烘干分离过程、焙烧过程和氨渣钼渣的回收过程，对此进行了较为详细的研究。

2.1 烘干方式和温度的影响

钼泥废料首先在钼酸铵生产系统中的蒸汽烘干房进行烘干，温度80～95℃，烘干12 h后，发现该废料依然很湿，烘干效果较差。产生上述原因，可能是该物料含水量太高、料层太厚，蒸发的水分在烘干房内除去不及时和水分无法从料中排出。随后先采用离心甩干脱去物料中的游离水，在煅烧炉内进行烘干，烘干的效果见表2。

表2 不同温度下物料烘干情况

根据表2的结果，同时考虑工业生产的实际情况，钼泥废料的烘干应采用先离心脱去游离水，再在100～120℃的温度下烘干4～5 h即可。

2.2 钼泥废料粒度的影响

钼泥废料烘干后的体视照片见图3。从图3可以看出，钼泥废料中含有大量的棉絮和杂物，应尽可能的将其分离出来。因此首先将烘干后的物料进行碾碎，随后过不同目数的筛网，过筛完后分别取400 g物料进行焙烧试验，试验结果见图4。

图3 钼泥废料烘干后的体视照片

图4 不同粒度的400 g钼泥料氧化焙烧后的重量

从图4可以看出，物料的粒度越小，氧化的程度越好，物料增加的重量越多。物料粒度超过80目时，物料氧化转化率相差不大。这是因为物料粒度越细，比表面越大，粉末的活性越高，越有利于物料的氧化。综合考虑工业生产的实际情况，钼泥废料的烘干后应过80～100目筛网。

2.3 煅烧炉空气流量的影响

钼泥废料经过筛后进行煅烧氧化，由于试验设备为生产高纯三氧化钼的煅烧设备，没有通气口，就对该设备进行了简单的改造，察看通气量对氧化效果的影响，试验数据如图5所示。

图5 不同空气流量下4 000 g钼泥料氧化焙烧后的重量

从图5可以看出，焙烧时通入空气后有利于物料的氧化，但空气量不能太大，否则会引起物料的损失。这是因为钼或二氧化钼与空气中的氧气发生反应，空气量越大，氧气的含量越高，越有利于反应进行，但空气量太大时容易将反应生成的三氧化钼吹走，反而降低了钼的回收率。综合考虑工业生产的实际情况，钼泥废料氧化时在该设备的通气量应控制在1.5～2.5 m3/h。

2.4 氧化焙烧温度的影响

钼泥废料中的钼主要是以二氧化钼和钼粉末颗粒组成，焙烧的目的就是将钼颗粒尽可能的转化为三氧化钼，从而钼能与氨水发生反应生成钼酸铵并在碱性条件下除去重金属离子。氧化焙烧的温度对钼提取率的影响见图6。

图6 氧化焙烧温度对钼提取率的影响

由图6看出，随着焙烧温度的升高，钼的提取率也随之升高，但温度超过600℃时提取率反而下降，其原因是二氧化钼和钼粉末转化为三氧化钼后，又显著挥发的缘故。因此最适宜的温度应为550℃。

3 扩大试验

扩大试验采用最佳的工艺条件进行，工艺步骤根据图2的工艺路线进行，共投入钼泥废料500 kg，其中钼金属量为242 kg;整个试验过程中共回收钼酸铵387.57 kg，其中钼金属量为223 kg，钼金属在整个加工过程的回收率约为92.1%，回收物料的物化指标见表3，产品指标符合国家标准的要求。

表3 回收钼酸铵的物化指标%

4 结论

本文重点探讨了钼泥废料回收过程中影响钼回收率的主要因素。生产实践证明，通过烘干分离、氧化焙烧，再投入钼酸铵生产系统进行钼泥废料的回收是可行的，达到了综合回收钼金属的目的，取得较好的经济效益。

［1］安徽冶金科学研究所，钼冶金译文集［M］.1982:187－189.

［2］罗振中.钼的应用及其发展［J］.中国钼业，2003，27(2):7－l0.

［3］Iorio L，et al.Doped particle characterization and bubble evolution in aluminum silicon doped molybdenum wire［J］.Metal Mater Trans A，2002，33(11):3349.

［4］柳松，古国榜.镍基高温合金废料的回收［J］.无机盐工业，1997，(2):38－39.

［5］曾建辉，申友元.利用废钼回收生产钼精细化工产品［J］.中国钼业，1999，23(6):46－48.

［6］施友富，张邦胜.钼酸铵生产系统三废治理过程中的钼回收.有色金属［J］.2003，55(3):65－67.

［7］唐传久.钼盐生产废水中钼的回收［J］.中国钼业，2002，22(1):42－46.

STUDY ON THE EXTRACTION OF MOLYBDENUM FROM MOLYBDENUM SLUDGE

REN Bao－jiang(Metal Branch，Jinduicheng Molybdenum Co.，Ltd.，Xi＇an 710077，Shaanxi，China)

TF125.2+4

A

1006－2602(2011)01－0012－03

2010－12－17

任宝江(1967－)，男，工程硕士，冶炼高级工程师，现任金堆城钼业股份有限公司钼金属材料工业园项目指挥部副指挥长。