一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的清洁生产工艺

文档序号：502901 发布日期：2021-05-28 浏览：32次 >En<

阅读说明：本技术 一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的清洁生产工艺 (Clean production process for recovering molybdenum and rhenium from ion adsorption type molybdenum-rhenium ore ) 是由张博李占元杨光柳林于 2021-01-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的清洁生产工艺,包括以下步骤：将离子吸附型钼铼矿破碎后加入反应釜中,采用浸取剂溶液对离子吸附型钼铼矿进行第一次浸出,然后再采用浸取剂和助浸剂的混合溶液对离子吸附型钼铼矿进行第二次浸出,最后将两次得到的浸出液混合后回收其中的钼和铼。本发明第一次浸出采用浸取剂溶液使矿石中易于回收的钼离子和铼离子浸出进入溶液,第二次浸出使用浸取剂和助浸剂的混合溶液使矿石中难以回收的钼离子和铼离子浸出进入溶液,从而提高了钼和铼的浸出率,同时减少了浸取剂和助浸剂的用量。该方法具有成本低、环保性好、工艺简单的特点。该工艺中铼回收率大于70％,钼回收率大于80％。(The invention relates to a clean production process for recovering molybdenum and rhenium from ion adsorption type molybdenum-rhenium ore, which comprises the following steps: crushing the ion adsorption type molybdenum-rhenium ore, adding the crushed ion adsorption type molybdenum-rhenium ore into a reaction kettle, carrying out primary leaching on the ion adsorption type molybdenum-rhenium ore by adopting a leaching agent solution, then carrying out secondary leaching on the ion adsorption type molybdenum-rhenium ore by adopting a mixed solution of a leaching agent and a leaching assistant agent, and finally mixing leaching solutions obtained in the two times and recovering molybdenum and rhenium. According to the invention, the leaching agent solution is adopted in the first leaching to leach the molybdenum ions and the rhenium ions which are easy to recover in the ore into the solution, and the mixed solution of the leaching agent and the leaching aid is adopted in the second leaching to leach the molybdenum ions and the rhenium ions which are difficult to recover in the ore into the solution, so that the leaching rate of molybdenum and rhenium is improved, and the dosage of the leaching agent and the leaching aid is reduced. The method has the characteristics of low cost, good environmental protection and simple process. The recovery rate of rhenium and molybdenum in the process is more than 70% and 80%.)

技术领域

本发明涉及一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的清洁生产工艺，属于矿产资源综合利用领域。

背景技术

钼和铼均是重要的战略资源，钼由于具有高熔点、高强度、耐腐蚀等特点，被广泛应用于钢铁工业、有色冶金、石油化工等领域，其中钢铁工业消耗的钼约占钼总消费量的70％～80％，用于制造各种结构合金钢、不锈钢、工具钢和高速钢；铼具有优异的抗蠕变性能和催化性能，被广泛应用于航空航天、石油化工等领域，其中约80％的铼被用来制造航空发动机单晶叶片，约20％的铼被用于生产石油加氢催化剂。

自然界钼的含量很低，在地壳中钼的丰度为1.1×10^-6，已知的钼矿约20多种，其中储量最大、最具工业价值的矿物为辉钼矿，占国内外钼开采量的98％左右；铼在自然界中没有独立矿物，在地壳中铼的丰度仅为0.7×10^-9，主要以类质同象形式赋存在斑岩型辉钼矿中，通常在钼精矿冶炼过程中作为副产品加以回收。在贵州五里坪发现的钼铼矿中钼品位为0.1％～0.4％，铼品位为20～40g/t，已达到工业品位，但对该矿进行详细的矿物结构研究后发现，矿石中并没有明显的含钼矿物存在，矿物的主要相结构为石英和黏土矿物，且铼和钼的分布与黏土矿物存在正相关关系。最终证实贵州五里坪钼铼矿是泥岩在沉积过程中从海水富集了少量的铼，后期发生地质作用，周边存在辉钼矿被热液熔融，分解成钼和铼离子被泥岩中的黏土矿物吸附富集，形成了新型的离子吸附型钼铼矿。

我国钼产量和消费量均居世界首位，但随着钼矿资源的不断开发，优质资源已日趋匮乏，贫、细、杂等难利用钼矿资源成为提取钼的主要原料。因此，为新型的离子吸附型钼铼矿寻找技术经济可行的开发方法，对于保障我国战略金属资源的供给具有重要意义。

从含铼钼精矿中提取钼和铼，通常先将矿物中的钼硫化物和铼硫化物氧化成高价钼氧化物和铼氧化物，然后通过浸出、除杂、萃取等工艺将其制备成钼酸铵和铼酸铵，含铼钼精矿的氧化过程主要有氧化焙烧法和加压氧化法，其主要优缺点如表1所示。

表1含铼钼精矿的主要氧化过程

氧化焙烧法通过氧化焙烧将钼精矿中的钼硫化物氧化为氧化钼焙砂，所用氧化剂通常为空气或富氧空气，具有成本低、生产效率高等特点，是目前世界上主要的钼精矿氧化工艺，超过80％的氧化钼焙砂采用此工艺生产。氧化焙烧法所用设备主要为多膛炉和回转窑，焙烧温度一般控制在500～650℃，但离子吸附型稀土矿中钼和铼主要以离子吸附的形式赋存在粘土矿物中，Re₂O₇在273℃开始升华，MoO₃在650℃明显升华，如果采用此工艺处理离子吸附型钼铼矿，钼和铼的回收率无法保证，需在后端设置喷淋装置回收挥发的钼和铼，流程较复杂；另一方面，氧化焙烧法主要通过辉钼矿中的硫发生氧化反应提供热量，但离子吸附型钼铼矿中的硫含量很低，难以产生足够的热量维持氧化反应的进行，需通过外加热源补充热量，成本较高，因此，氧化焙烧法不适宜处理离子吸附型钼铼矿。

加压氧化法主要是通过在高温高压条件下，在溶液中利用适当的氧化剂将钼硫化物和铼硫化物氧化成钼氧化物和铼氧化物，然后通过除杂、萃取、沉淀加以回收，生产过程中温度通常控制在200～300℃，压力通常控制在1～5MPa。对于离子吸附型钼铼矿，钼和铼以离子吸附形式存在，加压氧化法可以保证较高的钼和铼的回收率，但是该工艺在高温高压条件下进行，对生产的安全性要求较高，同时，所用试剂具有较强的腐蚀性，需在专用的耐高温、耐高压、耐腐蚀设备中进行生产，生产成本较高，因此加压氧化法不适宜处理离子吸附型钼铼矿。

综上所述，作为一种新型的钼铼矿，目前缺乏一种技术经济合理的处理方法。因此，针对离子吸附型钼铼矿，开发钼和铼的高效清洁回收工艺迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的清洁生产工艺，实现离子吸附型钼铼矿中钼和铼的综合回收。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的清洁生产工艺，所述工艺包括以下步骤：

(1)将离子吸附型钼铼矿破碎至粒度范围0.045～0.25mm；

(2)将步骤(1)中破碎后的离子吸附型钼铼矿加入带有2～4个折流板的反应釜中，然后加入浸取剂溶液进行第一次浸出，固液分离，收集得到第一次浸出液；

(3)采用浸取剂和助浸剂的混合溶液对步骤(2)处理后的离子吸附型钼铼矿进行第二次浸出，固液分离，收集得到第二次浸出液，合并第一次浸出液和第二次浸出液，回收钼和铼。

本发明的技术方案在于利用钼和铼吸附在黏土矿物上的特性，将离子吸附型钼铼矿破碎、磨矿后，采用浸取剂溶液对离子吸附型钼铼矿进行第一次浸出，使矿石中易于回收的钼离子和铼离子浸出进入溶液；然后采用浸取剂和助浸剂的混合溶液对矿石进行第二次浸出，使矿石中难以回收的钼离子和铼离子浸出进入溶液。助浸剂包括将矿石中低价态的钼离子和铼离子氧化成易溶于溶液的高价态钼离子和铼离子，以及对离子吸附型钼离子和铼离子置换能力更强的试剂，从而提高浸出效率；另一方面，通过两次浸出操作避免了第一次浸出过程中一些杂质离子对助浸剂的消耗，同时提高了钼和铼的回收率。相比于常规的钼矿处理流程，本方法无需火法焙烧处理流程，也无需耐高温、耐高压、耐腐蚀的高压浸出设备，大大缩短了工艺流程，同时节约了成本。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(2)中，浸取剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，浸取剂溶液中浸取剂的浓度为2～6mol/L。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(2)中，浸取剂溶液与破碎后的离子吸附型钼铼矿的液固比为2～12L:1kg。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(2)中，浸出温度为30～80℃，浸出时间为0.5～3h。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(3)中，浸取剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；助浸剂为能将低价态钼和铼氧化为高价态钼和铼的氧化剂，以及对离子吸附型钼离子和铼离子置换能力更强的试剂。

优选地，所述氧化剂为过氧化氢、过氧化钠、高锰酸钾中的至少一种，所述置换能力更强的试剂为氯化铵、氯化钠、硫酸铵中的至少一种。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(3)中，混合溶液中浸取剂的浓度为2～6mol/L，混合溶液中助浸剂的浓度为0.1～0.5mol/L。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(3)中，混合溶液与步骤(2)处理后的离子吸附型钼铼矿的液固比为1～6L:1kg。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(3)中，浸出温度为30～80℃，浸出时间为0.5～3h。

作为本发明所述工艺的优选实施方式，所述步骤(2)和(3)中，第一次浸出和第二次浸出均采用轴流桨搅拌，转速为30～150rpm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)成本低，在采矿场附近即可采用原地浸出的方式对矿石中的钼和铼进行回收，省去了远距离运输成本，同时无需大型设备，基建成本和生产成本低，适宜于大规模工业化应用。

(2)工艺简单，将矿石破碎、浸出即可实现离子吸附型钼铼矿中钼和铼的回收，工艺简单易控。

(3)环保性好，所用药剂均为常规试剂，分两次浸出提高了钼和铼的回收率，同时减少了浸取剂和助浸剂的消耗，对环境友好。

(4)回收效率高，黏土矿物与碱性溶液反应易生成粘性浆状溶液，本发明在反应釜中设置折流板，采用轴流桨进行搅拌，可使黏土矿物在碱性溶液中充分分散，避免过度泥化，从而提高钼和铼的浸出效率，同时较低的转速有利于节能降耗。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专利术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是限制本发明的保护范围。

除有特别说明，本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或可以通过公知的方法制得的产品。

所用原料为贵州某地产离子吸附型钼铼矿，其中钼含量为980g/t，铼含量为28g/t。

实施例1

一种从离子吸附型钼铼矿中回收钼铼的工艺，包括以下步骤：