一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法技术

本发明专利技术提供一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法，所述方法包括以下步骤：将辉钼矿粉与水按1:2～1:7的固液比混合均匀，制成辉钼矿矿浆；将辉钼矿矿浆注入压力反应釜，使其与氧化性气体进行氧压水浸反应；将得到的浆料进行过滤，得到滤饼和滤液；将滤饼经氨浸、过滤、结晶制得钼酸铵产品；滤液经脱钼处理后，得到硫酸产品。本发明专利技术所述方法对于钼的总回收率达到95％以上，甚至高达98％以上，同时可以得到较高浓度的硫酸，并且不产生环境污染，简单，高效，节能，是一种环境友好的高效利用辉钼矿来联产钼酸铵和硫酸的湿法冶金清洁生产工艺，具有良好的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钼化工和湿法冶金领域，特别涉及一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法。
技术介绍
辉钼矿是钼工业使用最广泛的钼矿，是生产钼酸铵和氧化钼的主要原料。目前应用辉钼矿氧化焙烧-氨浸工艺生产钼酸铵是成熟的主流的应用工艺，但这种工艺会产生大量的SO2烟气，由于设备及工艺自身的特点产生的SO2的烟气大多浓度较低，不能达到制备硫酸的要求，SO2烟气被外排而污染环境。湿法处理辉钼矿工艺可以较好的解决SO2烟气排放问题，很多学者和企业做了大量的研究，目前湿法处理辉钼矿的主要方法可分为电化学浸出法、酸法氧化浸出和碱法氧化浸出。CN101775491A公开了一种使用NaCl作为介质的电解方法，这种电化学浸出法的反应温度虽然为室温，且反应介质廉价易得，但电流效率仅能在60％左右。酸法氧化浸出的氧化剂可以是氧化性气体，也可以是液态氧化剂，这类处理辉钼矿的方法，例如CN104745812A中公开的方法，以硫酸作为介质，硝酸或氧气作为氧化剂，反应体系的酸度很大，对反应设备的材质要求较为严格。碱法氧化处理辉钼矿的方法多使用氢氧化钠作为反应介质，如CN102534207A和CN101956070A中所公开的碱法氧化处理辉钼矿的方法，虽然避免了浓酸严重腐蚀设备的缺点，也没有SO2的烟气污染环境，但在反应过程中碱除了与辉钼矿中钼反应还要与辉钼矿中的硫反应，且与硫反应的耗碱量是与钼反应的耗碱量的两倍，产生大量价格低廉的副产物，耗碱严重，使得该方法的经济性大大降低，制约了氧压碱浸法的商业化应用。此外，还有人提出使用水作为氧压浸出的介质，如CN103866142A公开了氧压水浸辉钼矿回收钼和铼的方法，使用高液固比水浸辉钼矿，浸出后得到的固相经处理后生产工业三氧化钼，得到的液相使用硫氢化钠作为除杂试剂，调节浸出液的pH为7～8后，除去沉淀出来的杂质。因为水浸后的液相中酸度较强，使用硫氢化钠调节pH，除杂的方法会消耗大量的硫氢化钠，同时导致水浸生成的硫酸被中和成副产物硫酸钠，造成回收液相中的有价成分的成本过高。因此，在本领域期望开发一种环境友好、资源利用率高、流程短的联产钼酸铵和硫酸的方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将辉钼矿粉与水按1:2～1:8的固液比混合均匀，制成辉钼矿矿浆；(2)将步骤(1)得到的辉钼矿矿浆注入压力反应釜，使其与氧化性气体进行氧压水浸反应；(3)将步骤(2)得到的浆料进行过滤，得到滤饼和滤液；(4)将步骤(3)得到的滤饼经氨浸、过滤、结晶制得钼酸铵产品；(5)将步骤(3)所得滤液经脱钼处理后，得到硫酸产品。本专利技术通过将辉钼矿粉与水的固液比控制在较大的范围内，即1:2～1:7，从而达到较快的反应速度以及较高的钼的氧化率，这与以往的湿法浸出辉钼矿(酸法或碱法)方法中的低固液比有助于提高速度的认知有本质上的区别，因为水浸过程是产酸的过程，一定浓度的酸有助于提高氧气在浸出液中的溶解度，从而达到提高反应速率的效果，然而以往的水浸法钼提取时，并没有意识这一点，使用的固液比是与普通酸法和碱法相类似的低固液比，这不仅降低反应速率，也会增加液相中的钼含量，降低了反应的收率，还增加了反应的物料量而增加了能耗，提高了生产成本。本专利技术期望得到较快的反应速度，浓度较高的硫酸，因而加入太多的水会降低硫酸的浓度，且稀硫酸的市场价格较低，为了生成浓度较高的硫酸，要求氧压水浸时使用较少的水体积，本专利技术通过对适用于本专利技术制备方法的辉钼矿粉与水的固液比进行筛选得到在固液比为1:2～1:7(例如1:2、1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.5、1:4.8、1:5、1:5.5、1:5.8、1:6、1:6.5、1:6.8或1:7)时，既可以拓宽使用辉钼矿的品位范围、保证钼的提取率，又可以得到较高浓度的硫酸。优选地，步骤(1)所述辉钼矿粉中钼的质量百分含量为25％～58％，例如25％、27％、29％、31％、33％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、54％、56％或58％，优选为45％～58％，本专利技术拓宽了使用辉钼矿的品位范围。优选地，步骤(1)所述辉钼矿粉的粒度＜100目，例如辉钼矿粉的粒度可以为120目、140目、160目、180目、200目、210目、220目、230目、240目、260目、280目、300目、320目、400目、450目、500目等，优选＜250目。优选地，步骤(1)所述固液比为1:2～1:6，在本专利技术中将固液比控制在1:2～1:6时，可以使得钼的回收效率较高，另外在该固液比下得到的硫酸的浓度也较高。在本专利技术中所述固液比是指固体的质量(g)与液体的体积(mL)之比。优选地，步骤(2)所述氧化性气体为氧气、空气或臭氧中的任意一种或至少两种的混合物，优选氧气。优选地，步骤(2)所述氧压水浸反应的温度为180℃～220℃，例如180℃、185℃、187℃、190℃、195℃、198℃、200℃、205℃、208℃、210℃、215℃或220℃，优选为200℃～220℃。优选地，步骤(2)所述氧压水浸反应的氧气分压为0.5～2MPa，例如0.5MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa或2MPa，优选为1～2MPa。在本专利技术中如果氧气分压较低，则会使得反应的速度较慢，不利于生产；如果氧气分压较高，虽然可以提高反应速度，但增加了高耐压设备的成本，因此可以将氧气分压控制在本专利技术的范围内，并且优选1～2MPa时可以均衡反应速度和成本问题，取得较好的效果。本专利技术使用的氧气分压可以保证氧压水浸反应在较短的时间内取得较高的浸出率，从而提高生产效率。优选地，步骤(2)所述氧压水浸反应的时间为20min～4h，例如20min、25min、30min、40min、50min、1h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.3h、2.5h、2.8h、3h、3.3h、3.5h、3.8h或4h，优选为1～4h，进一步优选1～2h。本专利技术将反应时间控制在上述范围内，可以保证氧压水浸反应的浸出率在95％以上。在本专利技术中经过步骤(2)所述氧压水浸反应可以使得辉钼矿的氧化率在95％以上，例如95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％或99％。优选地，步骤(3)所述滤液中的Mo离子含量为0.1～80g/L，例如0.1g/L、0.5g/L、1g/L、2g/L、5g/L、8g/L、10g/L、15g/L、20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L或80g/L。优选地，步骤(3)所述滤液中的H+含量为0.1～10mol/L，例如0.1mol/L、0.5mol/L、0.8mol/L、1mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L、6mol/L、7mol/L、8mol/L、9mol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将辉钼矿粉与水按1:2～1:7的固液比混合均匀，制成辉钼矿矿浆；(2)将步骤(1)得到的辉钼矿矿浆注入压力反应釜，使其与氧化性气体进行氧压水浸反应；(3)将步骤(2)得到的浆料进行过滤，得到滤饼和滤液；(4)将步骤(3)得到的滤饼经氨浸、过滤、结晶制得钼酸铵产品；(5)将步骤(3)所得滤液经脱钼处理后，得到硫酸产品。

【技术特征摘要】
1.一种氧压水浸法处理辉钼矿联产钼酸铵和硫酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将辉钼矿粉与水按1:2～1:7的固液比混合均匀，制成辉钼矿矿浆；(2)将步骤(1)得到的辉钼矿矿浆注入压力反应釜，使其与氧化性气体进行氧压水浸反应；(3)将步骤(2)得到的浆料进行过滤，得到滤饼和滤液；(4)将步骤(3)得到的滤饼经氨浸、过滤、结晶制得钼酸铵产品；(5)将步骤(3)所得滤液经脱钼处理后，得到硫酸产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述辉钼矿粉中钼的质量百分含量为25％～58％，优选为45％～58％；优选地，步骤(1)所述辉钼矿粉的粒度＜100目，优选＜250目；优选地，步骤(1)所述固液比为1:3～1:6；优选地，步骤(2)所述氧化性气体为氧气、空气或臭氧中的任意一种或至少两种的混合物，优选氧气；优选地，步骤(2)所述氧压水浸反应的温度为180℃～220℃，优选为200℃～220℃；优选地，步骤(2)所述氧压水浸反应的氧气分压为0.5～2MPa，优选为1～2MPa；优选地，步骤(2)所述氧压水浸反应的时间为20min～4h，优选为1～4h，进一步优选1～2h。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述滤液中的Mo离子含量为0.1～80g/L；优选地，步骤(3)所述滤液中的H+含量为0.1～10mol/L。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(4)所述氨浸之前对步骤(3)得到的滤饼进行洗涤，除去滤饼表面的附着物，得到洗液；优选地，所述洗涤利用水作为洗涤剂。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述洗液中Mo离子含量为0.01～20g/L；优选地，所述洗液中H+含量为0.01～4mol/L。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述氨浸使用的浸出剂为以NH3计质量分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐红彬，付云枫，李晓艳，肖清贵，张懿，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11