制備條件對二鉬酸銨粒度及分布的影響

唐軍利,唐麗霞,羅建海

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,陜西 西安 710077)

制備條件對二鉬酸銨粒度及分布的影響

唐軍利,唐麗霞,羅建海

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心,陜西 西安 710077)

研究了添加劑及分散劑對二鉬酸銨粒度及分布的影響。結(jié)果表明,通過添加劑的加入,大大改善了生成顆粒的性能。隨著添加劑加入量的增加,粗晶粒數(shù)量增加,但分布較差,通過加入分散劑,解決了分布上的雙峰問題。分析表明,控制二次成核是結(jié)晶過程中重要的操作要點。

大粒度;二鉬酸銨;添加劑;分散劑

0 引 言

二鉬酸銨(ADM)是供國外客戶生產(chǎn)高純?nèi)趸f的主要原料,以其成分單純、流動性好、水溶性好等優(yōu)點受到鉬金屬加工廠家青睞,但由于后續(xù)焙解氧化鉬、還原鉬的要求,國外廠家及客戶對二鉬酸銨粒度d(0.5)及分布逐漸提出更高要求,主要是要求大粒度、正態(tài)窄分布的二鉬酸銨,以保證氧化鉬、鉬粉的粒度和分布。采用seed法成功制備大粒度、非團聚二鉬酸銨晶體,通過seed以及分散劑的加入,解決了分布上的雙峰問題,大大改善了生成顆粒的性能,得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

1 實驗部分

1.1 實驗方法

1.1.1 添加劑的制備

選取粒度均勻、表面光潔、松裝密度大的晶體,過篩備用。

1.1.2 實驗過程

配制一定濃度的氨水,然后加入一定量四鉬酸銨(AQM),加熱升溫,溶液完全溶解后,蒸發(fā),至溶液介穩(wěn)區(qū)[1～2]加入添加劑,控制蒸發(fā)[3]直至大量晶體產(chǎn)生后,停止加熱,對晶漿進行抽濾、固液分離,并烘干,為使粒度達到正態(tài)分布,過程中還加入防止晶體團聚的分散劑。

1.2 主要試劑與儀器

1.2.1 主要試劑

(1)四鉬酸銨,一級,金鉬股份化學分公司生產(chǎn)

(2)氨水,分析純,市售

(3)去離子水

1.2.2 儀器設(shè)備

(1)三口瓶,1 000 mL,市售

(2)控溫電熱套,KDM型,山東甄城華魯儀器公司

(3)強力攪拌機,B90-D型,上海標本模型廠

(4)攪拌器,聚四氟乙烯,市售

(5)精密pH計,PHS-3C,上海雷磁儀器廠

(6)電熱恒溫鼓風干燥箱,DHG-9000A型,上海博迅公司

(7)密度計、溫度計,婆美度、攝氏溫度計,市售

1.3 檢 測

(1)平均費氏粒度(FSSS):AST MB330-2000《運用費氏亞篩分級機測定難熔金屬粉末及其化合物平均費氏粒度的標準測試方法》

(2)粒度及分布:Malvern激光粒度儀

(3)松裝密度:斯柯特法

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 對比實驗

相同實驗條件下,添加劑法與普通蒸發(fā)結(jié)晶法得出的ADM具有明顯不同的粒度及形貌,通過seed的加入,大大提高了生成顆粒的粒度。

圖1為2種方法得出ADM的SEM照片,圖1a為加seed,圖1b為普通蒸發(fā)結(jié)晶方法生產(chǎn)的ADM產(chǎn)品。從圖中可以看出,普通方法生產(chǎn)的ADM以細小晶粒為主,其間分布著一些較大晶粒,表面粗糙,大小分布不均勻,且大顆粒上附著細碎顆粒;加入seed后,出現(xiàn)尺寸更大的晶粒,尺寸及分布較均勻,表面較光潔,棱角分明,晶形規(guī)則。

圖1 seed法與普通方法得出ADM的SEM照片

2.2 seed數(shù)量及粒徑對粒度的影響

圖2為ADM的Malvern激光粒度分布,主粒度d(0.5)及物性指標見表1。

表1 晶體主粒度d(0.5)及物性指標

其中:

a—添加劑量為70 g,普通蒸發(fā)結(jié)晶方法

b—添加劑量為140 g,普通蒸發(fā)結(jié)晶方法

c—添加劑量為70 g,結(jié)晶過程加入分散劑

d—添加劑量為140 g,結(jié)晶過程加入分散劑

圖2 ADM的Malvern激光粒度分布

從以上表1、圖2中可以看出,a和b粒度分布相似,粒度分布在0～100μm之間出現(xiàn)小峰,分布圖上存在雙峰,說明蒸發(fā)結(jié)晶過程中二次成核較多,細小顆粒附著在先期形成的大晶粒表面,致使晶體中大小顆粒不均勻,所以控制二次成核是結(jié)晶過程中重要的操作要點。c、d粒度分布相似,單峰正態(tài)分布,且分布較窄,隨seed數(shù)量的增加,代表粗大晶粒的峰值向右移動,即粗大晶粒尺寸增加,并且趨于穩(wěn)定,細小晶粒的尺寸變化不大,但相對量減少,表明加入分散劑后有效防止顆粒的團聚,抑制細小顆粒生成,這樣就解決了分布差問題,得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,費氏粒度>30μm,松裝密度>1.25 g/cm3。

3 結(jié) 論

(1)通過添加劑的加入,大大改善了生成顆粒的性能,得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

(2)隨著添加劑加入量的增加,粗晶粒數(shù)量增加,但分布較差。

(3)采用添加劑+分散劑方法,解決了分布上的雙峰問題。

[1] 唐軍利,唐麗霞,李輝.ADM蒸發(fā)結(jié)晶過程控制[J].中國鉬業(yè).2002,26(4):25-27.

[2] 丁緒淮,談遒.工業(yè)結(jié)晶[M].北京:化學工業(yè)出版社. 1985.

[3] 王仙琴.鉬酸銨結(jié)晶過程實現(xiàn)與控制[J].稀有金屬材料與工程,2002,31(增刊2):121-122.

[4] 羅建海,郭軍剛,王仙琴.二鉬酸銨(ADM)非團聚晶體的生成試驗[J].中國鉬業(yè),2003,27(1):24-28.

EFFECT OF PREPARATI ON COND ITI ONS ON PARTI CLE SIZE AND D ISTRIBUTI ON OF AMMONIUM D IMOLYBDATES

TANG Jun-li,TANG Li-xia,LUO Jian-hai
(Technical Center,JinduichengMolybdenum Co.,Ltd.,Xi’an 710077,Shaanxi,China)

The effect of additives and dispersing agent on the crystal size distribution(CSD)was investigated.The results show thatwith the adding of additives,crystal properties were improved greatly.The higher the additives content,the larger the area ratio of coarse grains,but the worse CSD.Through adding dispersing agent,the problem of double apex was settled.It is also shown that control of secondary nucleation is the predominant point in ADM crystallization.

large size;ammonium dimolybdates;additives;dispersing agents

TF111.34

A

1006-2602(2010)04-0021-02

2010-01-12

唐軍利(1971-),男,碩士,畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(北京)研究生院材料系,從事鉬冶金、化工研究。