低品位鉬精礦焙砂的氨浸研究

邢楠楠

（黃山學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，安徽，黃山 245041）

低品位鉬精礦焙砂的氨浸研究

邢楠楠

（黃山學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，安徽，黃山 245041）

實驗研究了氨水的濃度、氨水的用量、氨浸時間、溫度對浸出率的影響。稱取1g（精確到0.0001g）的礦樣，經(jīng)過最佳條件的焙燒后，最佳浸出條件是：氨水濃度為1∶1，氨水用量是4.0mL，浸出時間為2小時，浸出溫度為60℃，分2次浸取，浸出率為95.95%。

氧化焙燒；焙砂；氨浸

低品位鉬精礦是指鉬含量＜45%，尤其是指含鉬量＜20%的含有銅、鉛、鈣、砷和磷等雜質(zhì)較高的鉬精礦。[1]本實驗采用德奧公司含鉬量為8.37%的低品位鉬礦粉，鉬礦經(jīng)氧化焙燒后，產(chǎn)生焙砂。浸出是選擇溶劑溶解礦物原料中某組份的工藝過程。氨浸是用液氨溶解焙砂，焙砂中三氧化鉬與氨反應(yīng)生成正鉬酸銨，其化學(xué)反應(yīng)式如下：

焙砂中除含三氧化鉬外，還含有鈣、鐵、鉬、鉛、鋅等雜質(zhì)的鉬酸鹽、硫酸鹽及未被氧化完全的二氧化鉬、二硫化鉬等其他雜質(zhì)。在浸出過程中，三氧化鉬溶解于氨水中與其他不溶性雜質(zhì)分離。[2]

1 實驗

1.1 主要儀器與試劑

722型光柵分光光度計 （上海第三分析儀器廠），TDL80-2B型臺式離心機 （上海安亭科學(xué)儀器廠），Cary 100/300 UV/Vis Spectromer（VARIAN）。 鉬的標準溶液100μg/mL：準確稱取分析純鉬酸鈉0.1262g置于燒杯中，加水攪拌溶解，加入5滴(1+1)H2SO4，移入500mL容量瓶中，用蒸餾水定容，搖勻。硫酸溶液（1+1）：100mL濃硫酸加入100mL蒸餾水。硫氰酸銨溶液10%，抗壞血酸溶液10%，亞鐵溶液1mg/mL，氫氧化鈉2mol/L。

1.2 實驗方法

在50mL的容量瓶中分別加入一定量的鉬溶液，依次加入10%的硫氰酸銨溶液10.0mL，10%的抗壞血酸溶液10.0mL，1mg/mL亞鐵溶液5.0mL，硫酸溶液（1∶1）5.0mL，定容至刻度，搖勻。 以試劑空白作參比，測定吸光度值。[3]

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

鉬的吸收曲線如圖1。鉬在460nm處最大吸收峰，因此選定測定波長460nm。

圖1 吸收光譜曲線

2.2 工作曲線

移取不同量的鉬標準溶液，照實驗方法測定其吸光度，以吸光度A對Mo（Ⅵ）質(zhì)量作圖，如圖2所示。結(jié)果表明鉬的濃度在40-360μg/50mL范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程為：A=0.0024C+0.0092，R2=0.9994。

圖2 鉬的標準曲線

2.2 浸出過程中氨水濃度的影響

稱取一系列1g礦樣，焙燒后的礦樣中加入3.0mLNH3·H2O 與 H2O 的體積比分別為 0.05∶1、0.5∶1、1∶1、3∶1、5∶1、7∶1 的氨水， 浸出時間暫定為 2.5 小時，浸出溫度為15℃（3月份實驗室溫度）?，F(xiàn)象：浸出液呈現(xiàn)淡藍色，結(jié)果見表1和圖3。

表1 氨水濃度的影響

圖3 氨水濃度的影響

實驗結(jié)果表明，在1∶0.5以下，浸出率很低，則焙砂中三氧化鉬浸出不完全，且三氧化鉬易與氨形成溶解度很小的仲鉬酸鹽殘留在浸出渣中，浸出效率低；當 NH3·H2O∶H2O 比例過高時，硅、鉛等雜質(zhì)容易進入溶液中，同時液氨中的雜質(zhì)也將隨之進入溶液，同時浪費液氨，故為節(jié)省原料，因此氨水與水的最佳比例為1∶1，此時浸出率為40.53%。

2.3 浸出時間對浸出率的影響

稱取一系列1g（精確到0.0001g）的鉬礦粉（8.37%）在最佳焙燒條件下焙燒。在焙燒后的礦樣中分別加入 3.0mL 的 NH3·H2O∶H2O（1∶1），浸出時間分別 0.5小時、1.5小時、2.0小時、2.5小時、4.0小時、6.0小時浸出，溫度為15℃，結(jié)果見表2和圖4。

表2 氨浸時間的影響

圖4 氨浸時間的影響

實驗結(jié)果表明：1.5-2.5小時之間，浸出率穩(wěn)定，隨著溫度的升高，浸出率逐漸提高，為節(jié)省能源，時間確定為2小時。

2.4 氨水用量對浸出率的影響

稱取一系列1g（精確到0.0001g）的鉬礦粉（8.37%）。在最佳焙燒條件下進行焙燒，在焙燒后的礦樣中分別加入 1.0mL、3.0mL、4.0mL、10.0mL 的氨水（1∶1），浸出時間為 2 小時，溫度為 15℃。結(jié)果見表3和圖5。

圖5 氨水用量的影響

表3 氨水用量的影響

實驗結(jié)果表明，氨水的用量對于浸出率有很大的影響，氨水使用的越多，浸出率越高，4.0mL-10.0mL對浸出率的影響變化不是很大，同時在生產(chǎn)中考慮到原料的節(jié)省，因此氨水的用量定為4.0mL。

2.5 浸出過程中溫度對浸出率的影響

稱取一系列1g（精確到0.0001g）的鉬礦粉（8.37%），在最佳焙燒條件下進行焙燒，在焙燒后的礦樣中分別加入4.0mL的氨水（1∶1），浸出的溫度分別為 15℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃， 浸出時間為2小時，結(jié)果見表4和圖6。

表4 浸出溫度的影響

圖6 浸出溫度的影響

實驗結(jié)果表明，反應(yīng)體系的溫度對反應(yīng)有著相當大的影響，反應(yīng)溫度高，固然加快反應(yīng)速度，使三氧化鉬與氨水反應(yīng)更趨向完全徹底，但是當反應(yīng)體系的溫度過高時，體系中氨嚴重揮發(fā)，造成體系pH值下降，對浸出不利；溫度過低，則體系中膠體雜質(zhì)不易凝聚，且難以過濾，故溫度確定為60℃，此時浸出率為78.08%。

2.5 浸出過程中浸提次數(shù)對浸出率的影響

稱取一系列1g（精確到0.0001g）的鉬礦粉（8.37%），在最佳焙燒條件下進行焙燒，在焙燒后的礦樣中用4.0mL的氨水（1∶1）分2次浸提，浸出的溫度為60℃，實驗結(jié)果表明，2次浸取，浸出率為95.95%。

3 結(jié)論

稱取1g（精確到0.0001g）的礦樣，經(jīng)過最佳條件的焙燒后，最佳浸出條件是：氨水濃度為1∶1，氨水用量是4.0mL，浸出時間為2小時，浸出溫度為60℃，分2次浸取，浸出率為95.95%。

[1]張文鉦.從低品位鉬精礦或鉬中間產(chǎn)品生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬、二鉬酸銨和純?nèi)趸f[J].中國鉬業(yè).2004,28(4):33-36.

[2]宋玉滿.淺談濕法生產(chǎn)工業(yè)鉬酸銨的工藝控制[J].中國鉬業(yè).1998，22(6)：48-49

[3]衡興國,黃按佑.使用快速化學(xué)分析新方法[M].北京：國防工業(yè)出版社,1996:57-59.

Research on Ammonia Soaking of Calcine in Low-level Molybdenum Ore

Xing Nannan

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Huangshan University,Huangshan245041,China)

The experiment studies the effect of the concentration of ammonia,time of ammonia soaking,the amount of ammonia,and the temperature of ammonia soaking on its leaching rate.The results show that after roasting 1g of molybdate ore samples in the best conditions,the best leaching rate of 95.59percent is obtained with a ratio of ammonia to water of 1:1,an amount of ammonia of 4.0 mL,a soaking time of two hours,a soaking temperature of 60℃and ammonia soaking at twice.

oxidation roasting;calcine;ammonia soaking

O641

A

1672-447X（2012）03-0050-003

2012-01-09

黃山學(xué)院自然科學(xué)研究項目（2010xkj020）

邢楠楠（1982-），遼寧沈陽人，黃山學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院助理實驗師，研究方向為分析化學(xué)。

胡德明