淮阴地区上门回收废钼怎么报价
钨钼材料的化学性质与氧化反应
各种含碳气体和固体碳(碳黑、煤、石墨)在1000~1200℃范围与钨和钼开始反应,生成碳化物(W3C、WC和Mo2C、MoC)1400~1600℃下,反应加剧。金属钨和钼中即使含有少量的碳化物杂质,也会使钨和钼脆化。钨和钼与氮气反应:钨在低于2000℃时,不与氮气反应,高于2000℃与氮气作用生成氮化物WN2。氮气在600℃以上缓慢地溶解于钼中,1200℃以上使钼发脆,高于1500℃钼与氮气反应生成氮化物。
钨和钼与氧和空气的反应:金属钨和钼常温下在空气中是稳定的,在约400℃开始氧化,在更高的温度下迅速氧化,生成三氧化钨和三氧化钼。钨和钼与氢气的反应: 直到熔点温度,氢气都不与钨和钼发生作用,使氢气成为钨和钼热处理过程中的重要介质。但在低于1200℃时,钨轻微吸收氢气。钨和钼与氯气的反应:金属钨加热至500℃时,直接与氯气发生作用,生成WCl6,温度更高时,WCl6分解成WCl5。碘蒸汽对钨不起作用。钨和钼与水蒸气的反应:钨和钼容易与水蒸气发生氧化反应,这种作用在600℃以上更为急剧。
钼与钨的性能与应用
钼和钨是周期系ⅥB族元素,地壳中的丰度均为1.2ppm。18世纪前,一直误将辉钼矿(MoS2)和石墨混同于铅。1782年瑞典耶尔姆制得金属钼。重要的矿物是辉钼矿,还有钼酸钙矿(CaMoO4 )、钼酸铁矿(Fe2(MoO4)2·nH2O)。钨的主要矿物是黑钨矿(Fe,Mn)WO4 ,白钨矿(CaWO4 )。钼与钨是我国的丰产元素,其储量占世界首位,辽宁杨家杖子的辉钼矿闻名于世。钨的储量占世界总量的50%以上,以江西省的大庾岭等地为。
金属的性质与用途
钼和钨是银白高熔点金属,在常温下很不活泼,与大多数非金属(F2除外)不作用。在高温下易与氧、硫、卤素、炭及氢反应。钼和钨不被普通酸所侵蚀或溶解,但浓硝酸或热浓硫酸可侵蚀钼。这两种金属都溶于王水或HF和HNO3的混合物。它们不被碱溶液侵蚀,但被熔融的碱性氧化剂迅速腐蚀,如KNO3。它们的主要反应见图9—4。
钼和钨大量用于制合金钢,可提高钢的耐高温强度,耐磨性、耐腐蚀性等。在机械工业中,钼钢和钨钢可做刀具、钻头等各种机器零件;钼和金属的合金在制造,以及导弹火箭等尖端领域里有重要。此外,钨丝用于制作灯丝,高温电炉的发热元件。金属钼易加工成丝、带、片、棒等,在电子工业中有广泛应用。钼丝用作支撑电灯泡中加热丝的小钩,电子管的栅等。
钼是一种银白金属,熔点2617℃,沸点4612℃,物理化学性质与钨相似,性能是导电性和导热性强,膨胀系数小,加工性能稳定。钼主要应用于冶金工业,用作生产各种合金钢添加剂,并能与钨、镍、钴、锆、钛、钒、铼等组成高级合金,可提高其耐高温强度、耐磨性和抗腐性。钼和镍铬的合金用于制造飞机的金属构件,机车汽车上的耐蚀零件。钼和钨、铬、钒的合金钢适用于制造高速切削的刃具、军舰的甲板,坦克、枪炮、火箭、卫星等的合金构件和零部件。
钼是一种金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂。它可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。
尽管钼主要应用于钢铁领域,但由于钼本身具有多种特性,它在其它合金领域及化工领域的应用也不断扩大。
实验明,钼化合物具有低的毒性,这是钼区别于其它重金属的显著特征之一。
钼资源:
1、储 量
钼从来不以天然元素状态出现,而总是和其它元素结合在一起。虽然发现的钼矿物许许多多,但唯一有工业开采价值的只有辉钼矿(MoS2)-一种钼的天然硫化物。矿床中,辉钼矿的一般品位为0.01%~0.50%,并常常与其它金属(是铜)的硫化物结合在一起。
世界钼资源主要分布在北美及南美的西部山区,美国是世界上大产钼国,也是世界上钼储量较大的国家,为5 .4百万吨,几乎占钼总储量的一半。
2、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。
不锈钢的钝化作用是在氧化性介质中形成的,通常所说的耐腐蚀,多指氧化介质而言。在非氧化性酸中,如稀硫酸和强有机酸中,一般铬不锈钢、铬镍不锈钢均不耐蚀。是在含有氯离子(Cl)的介质中,由于氯离子能破坏不锈钢表面的钝化膜,造成不锈钢部地区的腐蚀,即点腐蚀。在不锈钢中加入钼和铜是提高不锈钢在非氧化性介质中抗蚀性能的有效途径。
钼能促使不锈钢表面钝化,具有增强不锈钢抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,铁素体不锈钢中如果不含钼,铬含量再高也很难获得满意的抗点蚀性能,但只有在含铬钢中钼才能发挥作用。一般来说,铬含量越高,钼提高钢耐点蚀性能效果越明显。研究表明,钼提高耐点蚀性能的能力相当于铬的3倍。1Cr17钢中加入1%的钼(1Cr17Mo)可使其在有机酸和盐酸中的耐腐蚀性能明显提高。18-8铬镍钢中加入1.5~4.0%的钼,可以提高其在稀硫酸、有机酸(醋酸、蚁酸、草酸)、硫化氢、海水中的耐蚀性能。
钼是形成铁素体的元素,因此,18-8铬镍钢加钼后,为保持纯奥氏体组织,镍含量也要相应提高。加钼后,18-8钢的镍含量一般提高至12%以上,如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。
钼能改善奥氏体不锈钢的高温力学性能,如表1-4。在马氏体不锈钢中加入0.5%~4.0%的钼可以增加钢的回火稳定性。钼在不锈钢中还能形成沉淀析出相,提高钢的强度,如沉淀硬化型不锈钢0Cr17Ni5Mo3。
废钼回收的技术流程与关键环节
废钼回收的技术流程通常包括预处理、化学提纯和熔炼三个核心环节。预处理阶段通过磁选、破碎和筛分去除杂质;化学提纯采用酸浸或碱浸法溶解钼化合物,再通过沉淀或电解获得纯钼粉;最后经高温熔炼制成钼锭或钼合金。其中,催化剂废料的回收技术要求较高,需采用焙烧-氨浸工艺提取钼酸铵。技术难点在于杂质控制(如镍、铁)和回收率提升,部分企业已引入自动化分选系统和绿色浸出技术以优化效率。
钼为人体及动植物的微量元素。
为银白金属,硬而坚韧。
人体各种组织都含钼,体内总量为9mg,肝、肾中含量高。
目录1基本资料2基本介绍2.1 发现2.2 视力2.3 危害3主要成分4产地分布5开发利用5.1 用途5.2 用5.3 使用5.4 钼合金6危害6.1 钼缺乏症6.2 钼过量6.3 钼污染6.4 对环境影响7代表地方7.1 钼业之都7.2 金寨钼矿7.3 温泉钼矿1基本资料拼音:[mù]部首:钅笔画:10五笔86:QHG五笔98:QHG仓颉:OPBU郑码:PLVV笔顺:撇横横横竖提竖横折钩横横横四角号码:86700Unicode:CJK统一汉字:U+94BC 基本字义:钼(钼)mù一种金属元素。
可用来生产特种钢,是电子工业的重要材料。
元素名称:钼(mù)CAS号:7439-98-7[1]安瓿中的钼杆元素符号:Mo钼元素英文名称:Molybdenum元素类型:金属元素原子体积:(立方厘米/摩尔) 9.4元素在太阳中的含量:(ppm) 0.009元素在海水中的含量:(ppm) 0.01地壳中含量:(ppm) 1.5相对原子质量:96原子序数:42质子数:42中子数:54所属周期:5所属族数:ⅥB电子层排布:2-8-18-13-1电子层:K-L-M-N-O外围电子层排布:4d5 5s1氧化态:Main Mo+6 ,Other Mo-2,Mo0,Mo+1,Mo+2,Mo+3,Mo+4,Mo+5 电离能(kJ /mol)M - M+ 685M+ - M2+ 1558M2+ - M3+ 2621M3+ - M4+ 4480M4+ - M5+ 5900M5+ - M6+ 6560M6+ - M7+ 12230M7+ - M8+ 14800M8+ - M9+ 16800M9+ - M10+ 19700晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
晶胞参数:a = 314.7 pmb = 314.7 pmc = 314.7 pmα = 90°β = 90°γ = 90°莫氏硬度:5.5声音在其中的传播速率:5400m/s2基本介绍密度10.2克/立方厘米。
熔点2610℃。
沸点5560℃。
化合价+2、+4和+6,稳定价为+6。
钼是一种过渡钼精粉元素,易改变其氧化状态,在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。
在氧化的形式下,钼很可能是处于+6价状态。
虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态。
但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。
钼是黄嘌呤氧化酶/脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分,从而确知其为人体及动植物的微量元素。
发现1782年,瑞典的埃尔姆,用亚麻子油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧,而得到钼。
1953年确知钼为人体及动植物的微量元素。
主要矿物是辉钼矿(MoS2)。
天然辉钼矿MoS2是一种软的黑矿物,外型和石墨相似。
18世纪末以前,欧洲市场上两者都以“molybdenite”名称出售。
1779年,舍勒指出石墨与molybdenite(辉钼矿)是两种不同的物质。
他发现硝酸对石墨没有影响,而与辉钼矿反应,获得一种白垩状的白粉末,将它与碱溶液共同煮沸,结晶析出一种盐。
他认为这种白粉末是一种金属氧化物,用木炭混合后强热,没有获得金属,但与硫共热后却得到原来的辉钼矿。
1782年,瑞典一家矿场主埃尔摩从辉钼矿中分离出金属,命名为molybdenum,元素符号定为Mo。
我们译成钼。
它得到贝齐里乌斯等人的承认。
钼-99是钼的放射性同位素之一,他在医院里用于制备锝-99。
锝-99是一种放射性同位素,病人服用后可用于内脏器官造影。
用于该种用途的钼-99通常用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中,当钼-99衰变时生成锝-99,在需要时可把锝-99从容器中取出发给病人。
钼是钢与合金中的重要元素,常用的含钼炉料有金属钼、钼铁,有时还可以使用氧化钼精矿来直接还原冶炼含钼钢种。
钼在地壳中的自然储量为1900万吨,可开采储量860万吨。
[1] 视力钼是组成眼睛虹膜的重要成分,虹膜可调节瞳孔大小,视物清楚,钼不足时,影响胰岛素调节功能,造成眼球晶状体房水渗透压上升,屈光度增加而导致近视。
大豆、扁豆、萝卜缨中含钼较高,此外还有糙米、牛肉、蘑菇、葡萄和蔬菜等。
[2]危害钼对人体生命健康危害大,它能够使体内能量代谢过程出现障碍,心肌缺氧而灶性坏死,易发肾结石和尿道结石,增大缺铁性贫血患病几率,引发龋齿,钼是食管癌的罪魁祸首,它还会导致痛风样综合征,关节痛及畸形、肾脏受损,生长发育迟缓、体重下降、毛发脱落、动脉硬化、结缔组织变性及皮肤病等生命健康隐患。
[3] 3主要成分 钼的性质钼位于门捷列夫周期表第五周期、第六副族,为一过渡性元素,钼原子序数42,原子量95.94,原子中电子排布为:ls2s2p3s3p3d4s4p4d5s 。
由于价电子层轨道呈半充满状态,钼介于亲石元素(8电子离子构型)和亲铜元素(18电子离子构型)之间,表现典型过渡状态.V . W.戈尔德斯密特在元素的地球化学分类里将它称亲铁元素。
[4]自然界里,钼有七个稳定的天然同位素,它们的核子数及其在天然混合物中所占比例如表1所列。
表1 钼的同位素及分配 同位数名称92Mo 94Mo95Mo96Mo97Mo98Mo100Mo∑各占比例(%)原子量15.8491.9063 9.0493.9047 15.7294.90584 16.5395.9046 9.4696.9058 23.7897.9055 9.6399.9076 100.0095.94 另据文献记载,已发现第八种天然同位素的存在。
此外,还发现钼有十一种人造放射性同位素,因资料数据不详,此不赘述。
钼为银白金属,钼原子半径为0.14nm 原子体积为235.5px/mol ,配位数为8,晶体为Az 型体心立方晶系,空间群为Oh (lm3m ),至今还没发现它有异构转变.常温下钼的晶格参数在0.31467~0.31475nm 之间,随杂质含量而变化。
钼熔点很高,在自然界单质中名列第六,被称作难熔金属,见表2(摘自《理化手册; 60th ) 钼的密度为10.23g/cm ,约为钨的一半(钨密度19.36g/cm )。
钼的热膨胀系数很低20~100℃时为4.9×10/℃;钼的热传导率较高,为142.35w/(m·k) 钼电阻率较低:0℃时为5.17×10Ω·cm ;800℃时为24.6×10Ω·cm ;2400℃时为72×10Ω·cm 。
钼属顺磁体,99.99%纯度的钼在25℃时比磁化系数为0.93×10cm/g 。
钼的比热在25℃时为242. 8J/(kg·k )。
钼的硬度较大,摩氏硬度为5~5.5。
钼在沸点的蒸发热为594kJ/mol ;熔化热为27.6 ±2.9kJ/mol ;在25℃时的升华热为659kJ/mol 。
表2 难熔物及熔、沸点 物质碳(C )钨(W )铼(Re ) 锇(Os )钽(Ta )钼(Mo )熔点(℃)沸点(℃) 3650~36974827 3410±105660 31805627 30455027±100 29965425±100 2622±105560钼的原子半径、离子半径与钨、铼的很接近。
原子半径(nm ) 4离子半径(nm ) 6离子半径(nm ) 钼钨铼0.1390.1400.1380.0680.0680.0650.065钼原子的电子排列体现了典型过渡元素的性质:次外层的五个4d 规道、外层的一个5s 规道上电子均呈半弃满状态。
这决定了钼的化学性质比较稳定。
常温或在不太高的温度下,钼在空气或水里是稳定的。
钼在空气中加热,颜开始由白()转暗灰;温升至520℃,钼开始被缓慢氧化,生成黄三氧化钼(MoO3温度降至常温后变为白);温升至600℃以上,钼迅速被氧化成MoO3。
钼在水节气中加热至700~800℃便开始生成MoO2,将它进一步加热,二氧化钼被继续氧化成三氧化钼。
钼在纯氧中可自燃,生成三氧化钼。
钼的氧化物已见于报道的很多,但不少是反应中间产物,而不是热力学稳定相态。
的只有九种,其结构与转化温度如表3。
表3 钼的氧化物氧化物生成温度范围(℃)结晶结构MoO2 菱形Mo4O11 <615 单斜系Mo4O11 615~800 正斜形Mo17O47 560Mo5O14 530Mo8O23 650~780Mo18O52 600~750 三斜系Mo9O26 750~780 单斜系MoO3 菱形另外,在生成MoO2前还有三种中间产物Mo2O3, moO和Mo3O,但都还未能制造出它们的纯产物。
钼的这一系列载化物中,除高价态的MoO3为酸酐外,其余氧化物均为碱性氧化物。
钼重要的氧化物是MoO3和MoO2。
MoO2分子量为127.94,含Mo74.99%。
纯MoO2呈暗灰、深褐粉末状。
25℃时,MoO2的生成热为550kJ/mol,密度为6.34~6.47g/cm。
MoO2呈金红石单斜结晶构造,单位晶体(晶胞)由两个MoO2分子组成,晶格参数为a= 0.5608nm, b= 0.4842nm,c=0.5517nm,d=11.975nm。
MoO2可溶于水,易溶于盐酸及硝酸,但不溶于氨水等碱液里。
在空气、水蒸气或氧气中继续加热MoO2,它将被进一步氧化,直至生成MoO3。
在真空中加热到1520~1720℃固态MoO2部升华而不分解出氧,但大部分MoO2分解成MoO3气体和固态Mo。
Jette. E. R(1935年)报道:MoO2在1980℃±50℃、0.1MPa(惰性气体)的条件下分解成钼和氧。
MoO2是钼氧化的产物。
moO3为淡绿或淡青的白粉末。
分子量为143.94,含Mo 66.65%。
25℃时,MoO3的生成热为668kJ/mol,密度为4. 692g/cm,熔点为795℃,沸点为1155℃.在低于熔点的温度已开始升华.在520~720℃时,升华呈气体的三氧化相为MoxO3x分子混合物,其中x=3~5,以x=3为主。
MoO3微溶于水而生成钼酸。
18℃,MoO3溶解度为1.066%,70℃时为 2.05%。
溶于水的三氧化钼与水按不同比例组成一系列同多酸,nMoO3·mH2O,其中n≥m。
原标题:洛南一钼业公司发生有毒气体泄漏 4人死亡多人受伤
西部网讯(陕西广播电视台新闻中心 记者 李岩)今天(8月9日)早上7点左右,商洛市洛南县黄龙秦岭钼业公司发生有毒气体泄漏事件,造成厂内4名工人死亡,多人受伤,目前正在洛南县医院进行抢救。
记者了解到,洛南县黄龙秦岭钼业有限公司位于洛南县龙门镇黄龙铺,其主要产品是钼精粉,通常用作合金及不锈钢的添加剂。早上7点多发生泄漏后,其中4名年龄在40—60岁的工人在送往医院前死亡,7人正在进行紧急抢救,主要症状为抽风、昏迷、口唇发紫,四肢无力,无法说话。记者了解到,有毒气体来源是该公司化验室氢氧化钠和五硫化磷产生的气体。
目前,商洛消防支队以及洛南县等部门赶赴现场处置。
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钼金属通常采用粉末冶金技术生产。采用液压技术将钼粉压实,并在约2100°C的温度下进行烧结。在870-1260°C温度范围进行热加工。当钼在高于约600℃的空气中加热时,会形成挥发性氧化物,因此高温应用于非氧化性环境或真空环境。
钼粉球形团块(蕾丝花边状),中间有镍铬合金实心球体粘附钼粉。
钼基合金在高温(高达1900°C)下具有出的强度和力学性能稳定性。它们的延展性高,韧性好,对缺陷和脆性断裂的耐受性高,优于陶瓷。钼合金的性能可应用于许多领域,如:
高温加热元件、辐射防护装置、挤压部件、锻模等;
用于临床诊断的旋转X射线阳;
玻璃熔炉电和耐熔融玻璃的部件;
用于半导体芯片安装的散热器,其热膨性能与硅匹配;
厚度仅几埃(10-7毫米)的溅射层,用于集成电路芯片上的门与互连元件;
汽车活塞环和机器零件的喷射涂层,可减小摩擦改善耐磨性能。
高温炉热区采用钼金属@奥地利PLANSEE AG
钼添加许多其他金属合金元素后,有专门的用途:
钼钨合金以其出的耐熔融锌能力而著称;
钼包覆铜可用于低膨胀率、高导电率的电子电路板;
钼-25%铼合金用于火箭发动机部件和液态金属热交换器,它们在室温下具有延展性。
摘要:从铜含量为0.77%~1.32%之间的铜渣中回收金属,回收金属主要为铜;然而一些渣也含有0.4%左右的钼,有可能将熔融的铜渣变为一种新原料来开发新工艺,得到新产品。从这点来讲,使用焙烧-浸出工艺处理铜渣是为了回收渣中的钼,用氧化焙烧法将氧化铁转化为不溶性赤铁矿,而铜和钼转化为可溶态溶于酸溶液。因为钼与氧化铁类晶石相结合,在浸出过程中它的还原会受四氧化三铁成分影响,使用硫酸进行渣浸出,钼的回收率超过80%。因此,使用两段工艺,即氧化焙烧后酸浸对钼进行回收,得到的结果表明这种方法的可行性。
0前 言
当前,受经济、环境及金属高消费问题的影响,迫使人们开发更经济有效、从二次资源中回收有价金属的方法得到了推广。智利每年要产出含铜量为0.77%~1.32%、含钼0.4%及大量的铁和二氧化硅的铜渣超过350万t,因而,在循环利用金属萃取工艺上,铜渣就显示出了它的经济潜力[1]。
从铜渣中萃取金属有许多湿法冶金方面的建议,这包括直接从硫酸或氯化铁中浸出,也有将渣与硫酸、硫酸铵、硫酸铁焙烧或在还原的条件下酸浸这方面的报道。然而,的报道都是涉及铜和钴或镍还原方面,关于通过湿法冶金工艺从铜渣中回收钼的数据少有报道[4-8]。
因此,有人提议焙烧低品位的钼精矿与石灰或碳酸钠,将钼转化为钼酸盐,也有人研究将废催化剂与碳酸钠焙烧,还原可溶性钼酸盐[9-12]。因此,生产钼有效的方法是将钼精矿焙烧得到三氧化钼,随后对三氧化钼进行还原得到金属钼[12]。所以,本工作的重点是研究氧化物经过焙烧后酸浸,从铜渣中回收钼的可行性。
1从理论上讲
铜渣中的矿物学成分及所呈现的相取决于加
工矿物的类型、炉子的类型及冷却方法等几方面的因素。缓冷导致渣的组分有相当数量的结晶,形成大量的不同矿物相,冷却的速度越慢,矿物相增长越大;缓冷速度快,有可能产生非晶体渣,因而金属在渣中分布越均匀[14]。当铜渣是晶体时,主相通常是伴有硅酸盐的硅酸铁盐及金属氧化物,铜以氧化物或硫化物或两者的混合体存在。
在铜的回收过程中,比较典型的铜渣分析显示,钼分散在整个氧化铁相中,钼高度氧化,并与四氧化三铁的化学结构相结合,如图1所示。
在冶炼前,由于钼从硫化铜矿中浮选的效率低,所以钼出现在渣中。同时,也有报道说钼与属于2FeO·MoO2-Fe3O4系列的尖晶石结合,浸出率低[15]。
在熔融状态下,除了带入液体的一些铜及硫化铜以外,从化学性质上讲,渣是均质的,在急速冷却条件下,它仍保持均质状态。当渣缓慢冷却时,它不会过氧化,且至少可能形成两种固体相:硅酸亚铁和部分被氧化成的四氧化三铁,铜仍为硫化物;这种条件下通常通过浮选回收铜。然而,根据以下反应,铜、硫化铜及氧化铜在高度氧化焙烧条件下,温度在600~800 ℃时,能被转化。
Cu+1/2O2=CuO (1)
Cu2S+2O2=2CuO+SO2 (2)
Cu2O+2/3O2=2CuO (3)
在这些条件下,当温度达到800~1 100 ℃之间时,硅酸铁在有氧条件下分解,具体如下:
2FeO·SiO2+1/2O2=Fe2O3+SiO2 (4)
2FeO·SiO2+1/3O2=2/3Fe2O3+SiO2 (5)
根据以下反应,钼从它与氧化铁的尖晶石的组合物中分离出
2FeO·MoO2·Fe2O3+O2= 2Fe2O3+MoO3 (6)
图2实验室实验的结构图
因而,氧化焙烧会使铁硅酸盐分解,形成不溶于酸溶液的四氧化三铁和二氧化硅,这样在室温条件下,经过焙烧工序处理的产品就很容易通过酸浸进行处理,钼的还原效果就好,铜仍留在渣里面。
2实 验
缓冷和速冷却的系列冶炼铜渣的化学特性,如表1所示。
表1系列冶炼铜渣的化学性质* %
在一个典型的试验中,渣在实验室的管式Lindberg-Blue 炉0.5 cm厚的固定床上进行焙烧,条件如下:温度700 ℃,所用气体中混有90%的空气及10%的二氧化硫,物料粒度400目为100%,所得到的煅烧砂使用标准浸出测试法用如下条件在实验室中浸出:温度为18~20 ℃,硫酸为50 g/L,液固比为10∶1,物料粒度200目为100%,如图2所示浸出2 h。进行浸出测试以确定不经过煅烧步骤渣的溶解性,条件如下:温度为20 ℃,硫酸150 g/L,液固比为10∶1。
空气与二氧化硫混合是为了评估使用冶炼烟气促成四氧化三铁反应的可行性,正如以前报告中提到的计划那样,增加铜渣的商用价值[17]。
3结果与讨论
图3显示的是使用扫描电镜技术扫描到的缓冷渣的特性,微探针分析显示的是沉积的氧化物及硅酸盐的络合物,钼在这里形成了一个Fe-Mo-O的分离相,如1#、2#和4#相所示,络合物中铁的含量在52.03%~63.57%之间,钼含量在1.25%~6.35%之间。同时,这些相中二氧化硅的含量低,表明铁能在磁铁矿中呈现如FeO·MoO2-Fe3O4样的尖晶石结构,3#相显示的是玻璃状的铁硅酸盐型含钼量低的二氧化硅富集溶液。
图4是渣的扫描电镜分析,如图4a所示,可观察到铁分布在整个玻璃状的铁硅酸盐相中;图4b显示的是钼散布在渣中并与铁的分布路径紧邻的硅酸盐相。
铁的高萃取率表明铁硅酸盐的主要部分分解,这导致酸的消耗及溶液中胶态氧化硅增加,也增加了后期钼分离的难度。每吨渣所消耗的硫酸量在800~1 000 kg,溶液中的二氧化硅的富集量在10~15 g/L。
如图5所示,含不同成份磁铁矿的渣使用焙烧-浸出工艺,可观察到渣随着钼还原量的增加,四氧化三铁含量减少。
由于钼与氧化铁尖晶石结合在一起,酸浸不易分解,需要氧化成为钼的易溶态或氧化钼,这样才能在浸出过程中溶解,铁被氧化成为氧化铁,以便对钼进行选择性浸出。
在氧化过程中,氧化铁尖晶石转化为氧化铁,钼从铁尖晶石相中分离出,同时也被氧化成为它的高氧化态并反应生成热稳定的合成物,该合成物可以从氧化铁及硅酸盐合成物中不受限进行选择性浸出。
这里应当注意渣的熔点,这些合成物可以互溶,且由于氧化亚铁和四氧化三铁决定了铜渣的氧化态,可以得出钼的还原态为Mo4+。
因为渣中钼的浓度比较低,与以高的浓度并以Fe2+及Fe3+氧化物形态存在的氧化铁相比,很难经过分析实二氧化钼的存在。然而,有一点清楚,渣与四氧化三铁尖晶石晶化,形成二氧化钼固溶体,钼的浸出率低。
4结 论
铁和钼分布在整个玻璃状硅酸盐相,且在渣中钼的分布与铁的分布路径紧紧相邻,因此,钼主要与氧化铁尖晶石相结合。
由于氧化反应破坏了渣的结构,产生赤铁矿及方晶石,氧化铁及二氧化硅成为渣的主要成份,二氧化硅相中也应当有次要的氧化物成份出现,因而,在被氧化的渣中,硅酸盐及氧化铁就成为预期的两个主要的基本相。
人们普遍认为,渣氧化的结果是钼和铁被氧化成高氧化态,因而使用酸浸工艺就可以将钼从渣的氧化微粒中选择性浸出。
渣中的四氧化三铁显示,钼是嵌入在尖晶石固体相中,说明它在酸溶液中的溶解度低。然而,渣的溶解度测试结果显示,当渣中的四氧化三铁含量减少时,钼的萃取率提高,这对渣的焙烧转化同样有效。