周新文,王磊,唐麗霞
(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,陜西西安710077)
鉬酸銨生產(chǎn)普遍采用“鉬精礦焙燒-工業(yè)氧化鉬—酸洗—氨浸—酸沉”制備四鉬酸銨或"鉬精礦焙燒—工業(yè)氧化鉬—水洗—氨浸—蒸發(fā)結(jié)晶”制備二鉬酸銨[1]。國內(nèi)生產(chǎn)鉬酸銨的原料工業(yè)氧化鉬都是將品位為52%~57%的鉬精礦氧化焙燒得來,焙燒設(shè)備可采用多膛爐、回轉(zhuǎn)窯、反射爐[2]。金堆城鉬業(yè)股份有限公司采用多膛爐焙燒57%的鉬精礦制備鉬酸銨生產(chǎn)所用高溶工業(yè)氧化鉬,其鉬品位達(dá)到63%,不可溶鉬小于1%。而國外,例如Climax公司其焙燒制備鉬酸銨專用的鉬精礦品位高于58%。原料品位的提高,確保其最終產(chǎn)品鉬酸銨品質(zhì)的提升。鑒于此,我們試驗(yàn)了一種品位高于58%的鉬精礦將其焙燒為工業(yè)氧化鉬,再用該氧化鉬制備鉬酸銨。
試驗(yàn)選用品位為58.4%的鉬精礦為原料,其化學(xué)指標(biāo)見表1。
表1 鉬精礦的化學(xué)元素指標(biāo) %
試驗(yàn)過程主要分為兩步:鉬精礦焙燒和鉬酸銨制備。
鉬精礦焙燒采用硅碳棒爐,在溫度為550~600℃之間焙燒8 h。
鉬酸銨制備試驗(yàn)[3,4]采用水洗—氨浸—酸沉工藝制備高純四鉬酸銨,所選用工藝參數(shù)為:水洗固液比為1∶3,溫度為95℃,1 h;
氨浸固液比為1∶2,純氨水浸出,浸出溫度為60~70℃;
酸沉采用濃硝酸調(diào)酸值到2.0,溫度60℃左右。
為了對比不同品位鉬精礦焙燒所得工業(yè)氧化鉬的差別,試驗(yàn)中選取了3種不同品位鉬精礦進(jìn)行了焙燒試驗(yàn),表2為所得不同工業(yè)氧化鉬的化學(xué)元素指標(biāo)。
表2 不同氧化鉬化學(xué)元素指標(biāo) %
通過表2可以看出,不同品位鉬精礦焙燒的工業(yè)氧化鉬元素雜質(zhì)含量有很大不同,58.4%鉬精礦焙燒的工業(yè)氧化鉬的元素雜質(zhì)含量最低,尤其鉀的含量可以降到0.07%。
我們將58.4%鉬精礦焙燒的工業(yè)氧化鉬和57%鉬精礦焙燒的工業(yè)氧化鉬通過掃描電鏡進(jìn)行了形貌對比,見圖1和圖2。
通過圖1和圖2對比可以看出,58.4%鉬精礦焙燒的工業(yè)氧化鉬晶體形貌較好,為柱狀晶體。
圖1 57%鉬精礦焙燒氧化鉬
圖2 58.4%鉬精礦焙燒氧化鉬
我們采用XRD主要對58.4%鉬精礦焙燒的氧化鉬和57%鉬精礦焙燒氧化鉬進(jìn)行了對比,見圖3和圖4。
通過圖3和圖4對比可以看出,2種氧化鉬都為斜方晶系氧化鉬,從衍射峰的雜相峰看出58.4%鉬精礦焙燒的氧化鉬純度較高。
試驗(yàn)以58.4%鉬精礦焙燒的氧化鉬和57%鉬精礦焙燒氧化鉬為原料,通過“水洗-氨浸-酸沉”工藝制備了四鉬酸銨。表3為制備的四鉬酸銨化學(xué)元素分析表。
圖3 58.4%鉬精礦焙燒氧化鉬
圖4 57%鉬精礦焙燒氧化鉬
表3 制備的四鉬酸銨化學(xué)元素分析 %
由表3可以看出,以58.4%鉬精礦焙燒的氧化鉬為原料制備的四鉬酸銨純度有所提高,尤其金屬K可以降到10 mg/kg以下,說明原料直接影響了最終鉬酸銨的品質(zhì)。
我們采用掃描電鏡對2種四鉬酸銨進(jìn)行形貌對比表征,見圖5、圖6??梢钥闯觯?種四鉬酸銨形貌基本沒有變化。
鉬酸銨的質(zhì)量受原料的影響較大,高品質(zhì)的鉬精礦焙燒所得的工業(yè)氧化鉬可以制備純度很高的鉬酸銨,能夠減輕在鉬酸銨制備過程中除雜壓力。通過比較品位大于58%的鉬精礦和品位為57%的鉬精礦焙燒的氧化鉬,我們可以看出,高品位的鉬精礦焙燒的工業(yè)氧化鉬晶體形貌較好,其晶系沒有改變,用其制備的四鉬酸銨和普通的四鉬酸銨晶體形貌基本沒有變化。
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