工業(yè)氧化鉬的溶解度探討

田建榮

（金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西渭南714000）

工業(yè)氧化鉬的溶解度探討

田建榮

（金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西渭南714000）

本文研究了工業(yè)氧化鉬在不同溶液中的溶解度，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了同離子效應(yīng)在溶解過程中的作用。

氧化鉬；溶解度；同離子效應(yīng)

工業(yè)氧化鉬是一種應(yīng)用廣泛的初級鉬加工產(chǎn)品，微溶于酸性溶液，易溶于堿性溶液。通常應(yīng)用于鋼鐵、鉬化工等行業(yè)，在濕法冶金生產(chǎn)鉬酸銨過程中，它作為生產(chǎn)鉬酸銨的主要原料，先經(jīng)過酸洗除去大部分的雜質(zhì)，再經(jīng)過氨浸使氧化鉬轉(zhuǎn)化為正鉬酸銨溶液，再進(jìn)行鉬酸銨的生產(chǎn)。隨著國家一系列宏觀政策的變化以及考慮鉬酸銨生產(chǎn)中環(huán)保、成本等因素，需要對酸洗過程進(jìn)行改進(jìn)，以水洗的方式代替。在此過程中氧化鉬的反應(yīng)經(jīng)歷了由酸性變?yōu)橹行缘母淖儯蕴剿餮趸f在不同溶液中的溶解度對鉬酸銨生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義。

1 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)的主要目的是研究經(jīng)過酸洗反應(yīng)后，工業(yè)氧化鉬在不同酸性溶液中的溶解度。實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，共進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)：

（1）工業(yè)氧化鉬在純水中的溶解度

（2）工業(yè)氧化鉬在不同酸性條件下的溶解度

（3）工業(yè)氧化鉬在含NH4+酸性溶液中的溶解度

在實(shí)驗(yàn)過程中，為了得到比較理想的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采取讓溶液自然沉降48h，至固液相明顯分離時(shí)再取樣的方法，保證了數(shù)據(jù)的可靠性和精確度。

2 結(jié)果及討論

2.1 工業(yè)氧化鉬在純水中的溶解度

取5個(gè)2 000mL的大燒杯，裝入1 800mL的純水，加入500 g的工業(yè)氧化鉬，在溫度大于90℃的條件下反應(yīng)2 h，結(jié)果見表1。

從表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，工業(yè)氧化鉬在純水中的溶解度比較大，有進(jìn)一步進(jìn)行回收利用的價(jià)值。

表1 工業(yè)氧化鉬在純水中的溶解度g/L

2.2 工業(yè)氧化鉬在不同酸性條件的溶解度

取5個(gè)2 000mL的大燒杯，裝入1 800mL的純水，分別在其中四個(gè)燒杯中加入10mL、30mL、50 mL、80mL硝酸，配成四種酸性溶液，然后在每個(gè)燒杯中加入500 g的工業(yè)氧化鉬，在溫度大于90℃的情況下進(jìn)行反應(yīng)2 h，結(jié)果見表2。

從表2的數(shù)據(jù)可知，在加酸量從0～80mL變化的過程中，溶液中的鉬含量并不是按照一定的比例關(guān)系進(jìn)行變化，而是在加酸量30mL左右出現(xiàn)了拐點(diǎn)，同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)過程中溶液中鉬含量最低的點(diǎn)，在這個(gè)拐點(diǎn)附近向上向下鉬含量都會(huì)增加。

2.3 工業(yè)氧化鉬在含NH4+性溶液中的溶解度

在鉬酸銨生產(chǎn)中，大量使用的酸洗溶液及酸沉母液，酸沉母液呈酸性，一般pH值為2～4左右，溶液中含有一定量的NH4+離子。大量生產(chǎn)實(shí)踐表明，NH4+離子的存在可以抑制鉬在溶液中溶解度。依據(jù)表2同樣的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)如表3。

從表2、表3數(shù)據(jù)的對比來看，酸沉母液作為酸洗溶液，溶液中的鉬含量大大降低。對其原因進(jìn)行分析：在酸洗過程中，大部分氧化鉬和水結(jié)合形成鉬酸，由于氧化鉬在水中有一定的溶解度，少量的氧化鉬在水中溶解，氧化鉬的溶解和析出是一種動(dòng)態(tài)平衡，這個(gè)反應(yīng)實(shí)際上是通過氧化鉬的水合物鉬酸完成的。

在一定的條件下，鉬酸的濃度積[H+][MOO42-]＝Ksp是個(gè)常數(shù)，當(dāng)溶液中增加了NH4+后，就產(chǎn)生了同離子效應(yīng)，要維持濃度積Ksp，必然使溶液中的MOO42-降低，從而使鉬鹽在溶液中的溶解度大為減小，所以溶液中的鉬含量相對較低。

3 結(jié)果討論

使用不同溶液對工業(yè)氧化鉬進(jìn)行酸洗預(yù)處理后，其在溶液中的溶解度存在如下規(guī)律，在純水中溶解度最大，純酸性溶液次之，在含NH4+酸性溶液中的溶解度最小。

這組實(shí)驗(yàn)對于實(shí)際生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義，可以依據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同比放大到生產(chǎn)中，確定合理的加酸量，減少鉬在溶液中的流失。利用氧化鉬在不同溶液中的溶解度不同，可以使鉬鹽在固相和液相之間轉(zhuǎn)換，利用這些性質(zhì)可以在生產(chǎn)和研究中對鉬進(jìn)行不同相之間的轉(zhuǎn)換。

建議專業(yè)科研機(jī)構(gòu)對酸洗過程中存在的同離子效應(yīng)做進(jìn)一步深入的研究，為生產(chǎn)提供依據(jù)。

Study on the solubility of industrialm olybdenum oxide in different solution

TIAN Jian-rong

The solubility of industrialmolybdenum oxide in the different solution was researched in this paper.The homoion effect in the dissolving processwasanalyzed according to the experiment results.

molybdenum oxide；solubility；the homoion effect

TF841.2；TF803.21

B

1672-6103（2010）05-0035-02

田建榮（1978—），男，工程師，從事鉬化工技術(shù)及管理工作。

2009-08-01