從鎳鉬礦中制取鉬酸銨的研究.pdf

1、鎳鉬礦是我國特有的一種多金屬復(fù)雜礦產(chǎn)資源，但因相對落后的開發(fā)技術(shù)及處理工藝，造成資源的極大浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。本文根據(jù)鎳鉬礦資源特點(diǎn)及開發(fā)現(xiàn)狀，首次提出了次氯酸鈉(氯氣)浸出全濕法和一次焙燒-堿浸法從鎳鉬礦中制取鉬酸銨兩種全新工藝路線，主要研究內(nèi)容包括鎳鉬礦一次焙燒、焙砂堿浸、次氯酸鈉浸出、氯氣浸出、離子交換法從低濃度鉬酸鈉溶液中吸附鉬、D314樹脂吸附鉬的平衡和動力學(xué)、離子交換法從鉬酸銨溶液中去除微量釩、鎳鉬礦生產(chǎn)鉬酸銨工藝設(shè)計

2、等。研究成果在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，首次從鎳鉬礦中得到了符合國標(biāo)(GB3460-82)的鉬酸銨產(chǎn)品，極大地提高了鎳鉬礦開發(fā)金屬回收率，降低了鎳鉬礦開發(fā)工藝過程中的三廢排放，使鎳鉬礦開發(fā)領(lǐng)域整體工藝技術(shù)水平上了一個臺階。主要研究結(jié)果如下：
　　 為了減少傳統(tǒng)鎳鉬礦多次焙燒-破碎工藝過程產(chǎn)生的巨大粉塵排放量，提出了鎳鉬礦一次焙燒-堿浸實(shí)驗方案，考察了焙燒溫度、焙燒時間、浸出溫度、浸出時間、浸出液固比、氫氧化鈉濃度等因素對鉬浸出率的影響，

3、實(shí)驗結(jié)果顯示，在最佳條件下，鉬的浸出率可達(dá)到97％以上。
　　 為了徹底消除傳統(tǒng)鎳鉬礦焙燒工藝過程產(chǎn)生的粉塵和SO2煙氣污染，提出了次氯酸鈉浸出鎳鉬礦實(shí)驗方案，考察了溫度、次氯酸鈉濃度、液固比、粒度、氫氧化鈉加入量、碳酸鈉加入量、浸出時間、終點(diǎn)pH值等條件對次氯酸鈉浸出鉬的影響，結(jié)果顯示，在最佳條件下，鉬的浸出率可達(dá)到98％。進(jìn)一步的研究證明，次氯酸鈉可選擇性浸出鎳鉬礦中的鉬，選擇系數(shù)最高可達(dá)到3.5。
　　 首次提出了

4、氯氣浸出鎳鉬礦方法，并在自制的設(shè)備中進(jìn)行了氯氣浸出實(shí)驗，考察了溫度、NaOH加入量、終點(diǎn)pH值、鎳鉬礦粒度、液固比和通Cl2速度等因素對鉬浸出率的影響，結(jié)果顯示，在最佳條件下，鉬的浸出率最高可達(dá)96％以上，浸出液含鉬6～12g/L,pH8～9。
　　 經(jīng)過樹脂篩選實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)D314是一種最佳的從低濃度弱酸性含鉬溶液中吸附鉬的離子交換樹脂；通過固定床實(shí)驗，考察了料液pH值、濃度、吸附接觸時間等因素對D314樹脂吸附鉬的影響，結(jié)果顯

5、示，D314樹脂對鉬的吸附容量遠(yuǎn)高于強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，也明顯高于其他弱堿性陰離子交換樹脂；負(fù)鉬D314樹脂用10％的氨水解吸，可得到含鉬120 g·l-1以上的鉬酸銨溶液。
　　 首次進(jìn)行了D314樹脂吸附鉬的平衡和動力學(xué)研究，實(shí)驗結(jié)果顯示，交換反應(yīng)240分鐘基本達(dá)到平衡，pH值為3.5時，鉬的吸附分配比最大達(dá)到69411，飽和吸附容量為292.30mg/mL濕樹脂；對D314樹脂吸附鉬的飽和吸附容量和鉬酸根在水溶液中的賦存

6、形態(tài)進(jìn)行分析和計算，得出鉬以Mo4O132-形態(tài)被樹脂吸附；D314樹脂吸附鉬過程控制步驟為粒擴(kuò)散步驟(PDF)，表觀活化能E為27.30kJ/mol。
　　 首次發(fā)現(xiàn)釩對鉬酸銨質(zhì)量的影響現(xiàn)象，創(chuàng)新性地提出螯合樹脂去除鉬酸銨溶液中微量釩的方法。攪拌試驗結(jié)果顯示，螯合離子交換樹脂可以選擇性吸附鉬酸銨溶液中的釩，其中，DDAS、CUW和CW-2螯合樹脂對釩(V)的吸附性能優(yōu)于其他螯合離子交換樹脂；通過固定床離子交換試驗，考察了溫度、

7、溶液pH值、吸附接觸時間等因素對除釩的影響，結(jié)果顯示，在最佳條件下，DDAS、CUW和CW-2螯合樹脂除釩率可達(dá)到99.5％以上，而鉬的損失率小于0.27％，釩鉬分離系數(shù)分別達(dá)到了126172、108097和105209；根據(jù)螯合樹脂結(jié)構(gòu)及鉬酸銨溶液中微量釩存在形態(tài)，首次提出了螯合樹脂吸附釩的絡(luò)合反應(yīng)機(jī)理。
　　 根據(jù)研究成果，設(shè)計了“鎳鉬礦次氯酸鈉浸出-離子交換富集轉(zhuǎn)型-解吸液凈化-離子交換除釩-酸沉-四鉬酸銨”和“一次焙燒-