利用低品位镍钼矿生产高纯多钼酸铵技术的工业应用

1　单元过程技术

1.1　矿物分解

在仔细分析低品位镍钼矿化学成分及物相组成的基础上，重点研究了碱性试剂对矿物的分解效果，包括NaClO+NaOH直接分解；矿物经氧化焙烧后用NaOH分解；用Na2CO3焙烧后再用水浸出的矿物分解方法。中国有色网。上述几个方法均取得了良好效果，并已用于工业实践。中国有色网。用碱性试剂来分解低品位镍钼矿物，突出优点在于，钼有较高的浸出率，而镍留于浸出残渣，钼镍能彻底分离。

1.2　钼的富集及转型

低品位钼矿物分解液的突出特点是钼浓度不高，而杂质含量相应偏高，为了有效回收其中的钼，必须先富集钼，最好能同时实现钼与大部分杂质分离。中国有色网。
　　我们在生产实践中采用从酸性介质中吸附钼工艺，碱性浸出液调整pH值至3~4，采用大孔弱碱性树脂，钼以同多酸根离子和杂质酸根离子被吸附，最大优点是树脂吸附钼的容量高，经筛选出的性能最佳的国产树脂，吸附钼的容量可达到140 mg/mL以上，且吸附性能稳定，钼的解析容易，用氨水作解析剂，能获得高浓度的钼酸铵溶液。中国有色网。
　　此法不足之处在于P、As、Si和Mo一同被吸附后进入反萃液，必须单设净化工序。中国有色网。解析过程中，放热反应使树脂层局部温度升高，对树脂有潜在危险，且解析液pH值较低，有晶体析出而造成阻塞。中国有色网。
　　我们在生产实践中通过调整解析剂浓度，解析过程不同时段采用不同解析剂流速很好地解决了这一难题。

　1.3　净化除杂

前已述及，在钼的离子交换过程中，P、As、Si等杂质以钼的杂多酸根形式被树脂吸附，解析时，与钼一并进入解析液中，且有相当高的浓度，必须单设净化工序，才能保证钼产品的质量。中国有色网。我们成功地把净化钨酸盐溶液的铵镁盐法引入从钼酸铵溶液中除去P、As、Si，收到了理想的除杂效果。中国有色网。
　　技术的关键之处在于溶液的pH值预调，试剂铵镁盐的用量及加入速度，溶液终点pH值的控制等。中国有色网。多年来的生产实践证明，该技术完全可以满足从高杂质钼酸铵溶液中制取高纯度钼酸铵的要求。

1.4　钼钒分离

钒与钼的性质较为相近，在各种类型低品位钼矿物和钼系废催化剂中，都含有一定量的钒。中国有色网。在钼矿物的碱法分解及离子交换富集钼的过程中，钒总是与钼结伴而行。中国有色网。钒是钼产品的有害杂质，含少量钒的多钼酸铵，外观是浅黄色，肉眼就可识别，而钒本身又是必须回收利用的有价金属。中国有色网。因此，钼生产工艺中做好钼钒分离并有效回收钒是非常重要的。中国有色网。
　　在有铵盐存在的条件下，钒能以偏钒酸铵形式从pH 7.0~9.0的钼酸盐溶液中结晶析出与钼分离。中国有色网。离子交换法富集钼工艺，为钒的初步分离创造了必备条件，解析得到的钼酸铵溶液，无需特殊处理，静置一段时间，钒可以偏钒酸铵形式结晶析出，达到钼钒初步分离，且可从沉淀物集中回收钒。中国有色网。初步净化后的钼酸铵溶液V2O5含量可降至0.3 g/L上下。中国有色网。为了获得高纯度钼酸铵产品，必须进行钼钒深度分离。

1.5　深度除钨

从高浓度钼酸盐中除去微量钨是一项技术难题，虽受到广泛关注，多年来却鲜有成熟技术用于工业实践。中国有色网。随着钼产品中对钨含量的要求愈来愈严，生产厂家迫切要求拥有这方面的技术，从事这方面的科技工作者愈来愈多，也取得了一定效果.

1.6　酸沉母液处理

目前，钼酸铵生产中产生的大量酸沉母液，都是经离子交换回收钼后，直接做废水排放。中国有色网。母液中所含大量的NH4NO3未得到回收利用。中国有色网。不仅浪费了资源，而且造成了对环境的污染。中国有色网。中南大学稀冶所提供的专利技术［12］，为解决这一问题提供了一个可靠途径。中国有色网。
　　具体作法是：酸沉母液调整pH至7.0左右，用离子交换法回收钼后，藉电渗析进行淡化与浓缩，淡水回用，含NH4NO3之浓水蒸发浓缩至比重 1.20~1.40 g/cm3后，加入石膏粉，料浆经120~200 　 ℃离心喷雾干燥，生产农用化肥，从制备的化肥样品可知不仅含氮高，还含有少量钼，可作为含微量元素复合化肥的原料。

2　低品位多金属钼矿生产高纯钼酸铵全工艺流程的工业实践

由中南大学稀冶所研发和推广应用的高纯钼酸铵生产工艺流程示于图1。中国有色网。工艺包括磨矿、矿物分解及液固分离、含钼溶液预处理、离子交换、结晶除钒、净化除P、As、Si、一次中和沉钼、多钼酸铵重溶、交换除钒（钨）、二次沉钼等步骤。中国有色网。
　　图1高纯钼酸铵制备工艺流程图
　　该工艺具有以下特点：
　　a. 各种低品位含钼原料均可处理；
　　b. 工艺中由于离子交换技术的引入，同时筛选出优良树脂具有高吸附容量，因而工艺的钼富集倍数高，从而，不论何种原料，除矿物分解稍有差别外，均可统一于同一流程中进行，十分方便；
　　c. 该工艺在回收矿物中有价元素Mo、Ni的同时，还能有效地富集回收V。中国有色网。对于含Mo约6%，含Ni约　3%的矿物来说，Mo和Ni的回收率可分别达到90%和98%；
　　d. 该工艺包含多个专利技术，尤其是钼钒分离技术及钼钨分离技术的应用，确保了工艺的先进性及产品质量；
　　e. 采用该工艺各种原料均可制备国标一级钼酸铵产品。中国有色网。表1为国内部分厂家采用该工艺生产的钼酸铵与国标的结果对比。中国有色网。
　　目前，全国应用该所研发工艺技术处理镍钼矿和钼铁合金的工厂已达8家。