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独联体钼生产现状及前景 姚云芳摘译 金堆城钼业公司,陕西 华县 714102 [中图分类号] TF8411202167 [文献标识码] B [文章编号] 10022894320000420045203 Present Situation and Prospect of M olybdenum Production in CIS [译者简介] 姚云芳1966- ,女,翻译,从事俄语及英语翻译工作。 [收稿日期] 1999210208 [修回日期] 2000202224 1 概况 独联体生产钼及其化合物产品的原料主要采用 下列企业生产的钼精矿及中间产品日列斯基钼矿、 索尔斯基钼矿、 卡塞兰铜钼矿、 阿卡拉克铜钼矿、 巴 尔哈什矿冶公司、 阿尔马雷克矿冶公司及德尔纳阿 乌兹基钨钼公司。钼精矿分12个牌号,其中几种精 矿的化学成分见表 1 折合成绝对干燥物。 表1 钼精矿标准С Э В 2С ТС Э В64392 88 片号Mo≮ 杂质≯ Si O2A sSnPCuNa2OWO3Sb К М Г 2В58100130103 0101 0101 01010182100101 К М Г 215610014 0104 0101 0101 01010184150101 К М Г 225410017 0107 0101 0102 01021105100101 К М ф 2В56104100103 0101 0102017未规定 К М ф 215410410 0103 0102 0102018未规定 从 К М ф 22至К М ф 28型的各种浮选精矿中,钼品 位降至35 ,而铜含量从018升至210 ,钨杂质 未作规定。对铜2钼矿石进行加工,除了能生产上述 精矿外,还可回收中间产品,如阿尔马累克和巴尔哈 什矿冶公司的产品,阿尔马累克矿冶公司生产的 П П М 22型含钼中间产品各组成质量分数 M o 2819, Fe 8198, S 2915, Si 1115, A l 018, Re 01075 1996年年均矿样 , 巴尔哈什矿冶公司的中间产品 含铼达0102。 2 生产工艺 含钼精矿的处理工艺通常采用沸腾焙烧炉进行 氧化焙烧,但处理阿尔马累克公司的含钼精矿采用 硝酸浸出。 斯科宾斯基、 巴尔哈什矿冶公司在沸腾炉 焙烧方面拥有多年的经验。切利亚宾斯基电冶金厂 采用多膛焙烧炉焙烧钼精矿以进一步制取钼铁。采 用沸腾炉焙烧回收铼,铼回收率可达50～83。 但切利亚宾斯基电冶金厂采用多膛炉焙烧时不回收 铼。采用沸腾焙烧炉的主要缺点是焙烧精矿中的总 硫主要是硫酸盐硫含量高达3 ,并且二氧化硫 捕集率低造成空气污染,对员工的身体健康及周围 环境十分不利。 得到的焙砂通常送去生产钼酸铵,因 硫含量高不会影响钼酸铵的质量。但是不能直接用 沸腾焙烧炉的焙砂来生产钼铁,原因是钼精矿中硫、 铜的含量高。 多膛炉焙烧产品可用来生产钼铁,因为 焙烧时硫能被完全脱除。俄罗斯有色金属研究院开 发了钼精矿两段焙烧法;第一阶段精矿焙烧变成烟 尘,第二阶段在管状回转炉中进行再焙烧,这一方法 也特别适用于细散精矿的焙烧。多膛焙烧炉与沸腾 炉相比有许多缺点,一是铼回收率低,二是焙烧时由 于氧气不足焙砂含还原态钼量增加,当氨溶解时还 原态钼不进入溶液,从而降低了钼的回收率。 俄罗斯有色金属研究院还开发了从焙砂中除铜 和硫生产优质钼铁的方法。该法是用水处理焙砂从 浆液中吸附回收钼。1996年在顿涅斯克化学冶金厂 进行了工业性试验,试验结果表明,第一阶段用水处 理后铜含量降至01005～01008 ,而硫含量降至 0112～0114。 干燥后所得钼焙砂送去生产钼铁。 可惜的是,厂里当时没有安装从溶液和浆化后的工 业水中回收钼的吸附装置,使原焙砂中315～ 54 2000年10月独联体钼生产现状及前景姚云芳摘译 410的钼进入废水。 但是,焙烧精矿中的钼大部分送去制备钼酸铵 和氧化钼。 在国外生产二钼酸、 七钼酸铵及多钼酸铵 作为商品,其质量直接影响钼粉及钼坯条的质量。 表 2列出了独联体现行的两种钼酸铵成分。为了进行 比较,下面特别列出了国外仲钼酸铵的化学成分 10 - 6M o 5613 ,A l 10,Ca 5, Co 10, Cr 5, Cu 5, Fe 10, K 60,M g 5,M n 10,N a 20,N i 5, P 10, Pb 10, Si 10, Sn 10, T i 5,V 10, Zn 10, Zr 10水不溶物不超 过5010- 6。 表2 Г О С Г2677278钼酸铵M o 52 各组成质量分数 序 号MoO3FeA lN iM nSiCaM gA sPSNa, k 17801070100501005010101010100401001 5010030100201040108 27801010100701005010101020100401004010050100201050108 注 C, Sb, Pb, Sn,Bi,Cu,Cd,W等杂质未作规定。 从表2可知,钼酸铵的国家标准质量低于国际 标准Г О С Т标准只是根据国内市场要求而制定。 向 国际市场出口的不仅有低级的钼酸铵,而且还有低 级的其他种类的钼产品。就精矿加工成钼酸铵的费 用而言,独联体要比其他国家高2～3倍并把回收 率考虑在内。 独联体的有色冶金企业生产钼酸铵以 沉淀工艺为主,生产规模小,劳动环境差。阿尔马累 克 矿 冶 公 司 生 产 的 非 标 准 钼 精 矿 主 要 送 往 У З К Т ЖМ厂进行硝酸浸出并用 В П 21П阴离子交换 剂在巴秋克槽中直接从钼酸浆液中吸附钼。该工艺 是由有色金属研究院和化工学院联合开发,经吉尔 吉斯铜钼公司进行生产性试验的。 目前,一旦这种阴 离 子 交 换 剂 停 止 生 产, У З К Т ЖМ厂将不得不减小湿法冶金工序的能力,因 为巴秋克槽中离子交换柱中缺乏阴离子交换剂。在 巴尔哈什公司,中间产品在沸腾焙烧炉焙烧,焙砂经 碳酸盐浸出,制取仅用于生产钼铁的钼酸钙。 斯科宾 斯基矿山冶金公司采用 В П 21П型阴离子交换剂吸 附法从沉淀后的四钼酸铵母液中再回收钼该法是 80年代由前苏联有色金属研究院开发并推广的 , 但钼解吸后氨洗提液返回焙砂氨浸的主流程中。因 此,吸附工艺对钼酸铵的质量没有任何影响。目前, 该公司因湿法冶金工序需进行改造而停产。 在许多军工企业中,钼一般是作为副产品生产 的,而军工企业中钼酸铵的质量明显高于有色冶金 企业。这是因为原料分解后所有钼均进行了离子交 换过程以进行增浓与除杂,为此,采林矿山化学公司 采用 А М 22Б离子交换剂吸附法从氧化物原料高压 浸出后液中回收钼酸铵。吉尔吉斯矿业公司采用硫 化物原料硝酸2硫酸浸出,然后用 В П 21А П大孔隙阴 离子交换剂吸附工艺,这样大大提高了钼的回收率, 改善了生产条件,获得了优质产品。卡尔2巴尔金斯 基矿冶公司钼酸铵生产已改为从钼的铵化合物溶液 中萃取的工艺。 由此看来,要从质量上提高钼酸铵的竞争力就 必须将沉淀流程改为离子交换2吸附或萃取流程。 工 业上已有使用 П И К型设备逆流离子交换柱的经 验如斯科宾斯基矿冶公司及 У З К Т ЖМ厂 , 而为了 装满这些离子交换柱可采用各种牌号的阴离子交换 剂或大孔隙结构的两性电解质,这同样也适用于国 外。应当指出的是,德国H. C. Starck公司采用萃取 工艺生产优质重钼酸铵。 显然,要制取优质钼酸铵,除了要采用吸附工艺 或萃取工艺外,还要求其它许多条件,如设备和泵、 管线等状态良好,水必须是净化水,使用的试剂质量 要高,生产技术水平要高等等。 最后使用吸着剂时应 事先做好准备,以除去低分子化合物及重金属阳离 子。 钼酸铵可用来生产密致钼,如冶金用的工业钼 粉、 生产专用合金的 М П Ч钼粉、 生产专用合金的 М ШЧ 21及生产电极的 М ШЧ 22钼坯条,生产轧件用 的 М Ш21及冶金用的 М Ш22,用于机械加工及制造 合金钢的钼坯条、 金属丝。 钼酸铵的质量在一定程度 上还会影响密致钼的光洁度。钼粉的化学成分如下 1国外标准的钼粉 N a 012, M g 011, A l 012, K 012, Fe 013, N i 0105, Ca 012, V 011, Cr 0105, Cu 0105,M n 0101; 2独联体钼粉现行企业 标 准TY482192316292 N a 01015, M g 01003, A l 01005, K 01005, Fe 01014, N i 01005, Co 0101, Pb 0101,W 01 4, O2 H2O 0 13, C 01007, Si 01005。 钼酸铵制取工艺中的一个重要步骤是去除钼酸 盐溶液中的钨杂质。国际市场对钼酸铵和氧化钼中 64有 色 冶 炼第29卷第5期 钨的含量做了严格的限制,规定钨不得超过0105 ～0115 ,除 У З К Т ЖМ厂以外,独联体各国的企业 均未采用钼酸盐溶液净化除钨。 在У З К Т ЖМ企业一 批含杂质的钼酸铵可定期除钨,净化率不超过60 ～75。净化工艺主要是采用低碱性阴离子交换剂 AH107进行吸附,包括以下工序将钼酸铵溶于软 化水中,调整pH至714～717,通过阴离子交换剂层 吸收杂质钨,所得溶液送去制取钼酸铵,而阴离子交 换剂经氨解吸后从洗提液中沉淀出钼酸钙、 钨酸钙 及铵盐的混合物。低碱性阴离子交换剂的选择不仅 取决于能否达到高的钨容量,而且取决于能否从饱 和着氨解吸溶液的阴离子交换剂中完全脱除钨。卡 拉2巴尔金矿业公司用吸附法制取钼酸铵改为萃取 工艺因缺乏钨钼分离方法而受到制约。在处理含杂 质钨的钼原料时,离子交换树脂将钨钼同时吸附,而 钨解吸却按延伸的积分曲线进行。 为改进钼化合物制取工艺进行了一系列的科研 工作,这些成果的应用不仅有可能提高钼产品质量, 而且可降低单位生产成本。斯科宾斯基矿业公司提 出了用两段碳酸盐分解法取代焙烧氨浸的方案。此 时过量的碳酸氢钠用新的焙砂中和到pH值115～ 310。 将矿浆过滤并用多孔阴离子交换剂吸附富液中 的钼,该法也适用于斯科宾斯基厂,因为该厂拥有高 效的吸附设备,该设备适用于从母液中再回收钼的 两段工艺。 在推荐方案中所有钼均通过了吸附,从而 能保证制取高纯产品,在该厂按碳酸盐浸出2吸附流 程进行的试验,推翻了某些学者和生产者过去认为 吸附工艺仅用于从钼含量不高的溶液中回收钼的观 点。试验表明,在 П И К离子交换柱中从含钼80～ 100 gL的溶液中吸附钼,在吸附之后可获得含钼 不超过0102～015 gL的排出物。В П 21阴离子交换 剂中钼的容量达850～1 100 kgt离子交换剂,这样 可通过改变解吸溶液的流量使钼在商品氨再生剂中 的含量保持在固定水平,即140～160 gL。钼酸铵 按杂质计的质量超过 Г О С Т标准要求。浸出时苏打 灰的消耗量降至相对于焙砂量的20 ,从而使制取 钼酸铵的费用下降20。该方法由于多种原因没有 在生产中推广应用,而其中一个原因是上述焙砂不 理想。碳酸盐两段浸出然后吸附适用于处理非标准 钼精矿,如阿尔马累克和巴尔哈什的中间产品。 阿尔 马累克已很好掌握中间产品沸腾炉焙烧的工艺。 对于 У З К Т ЖМ厂,笔者认为,在阿尔马累克公 司建沸腾焙烧炉以焙烧本公司的含钼中间产品,而 将焙砂送往 У З К Т ЖМ厂或按传统氨浸工艺浸出,或 按碳酸盐分解流程进行处理是最合理的方案,这样 可以在有少量吸附剂的条件下增加钼酸铵产量,并 无须从矿浆中吸附,节省了昂贵的试剂费用。 王永慧校 上接第44页 表4列出科科拉厂净液及镉车间主要设备。为 了比较亦列出了旧批式作业系统设备。 表4 净液和镉车间主要设备 老系统新系统 净液锌产量ta- 190 000160 000 反应器m3820082003 反应器m3-615 压滤机m2880880 旋流器m2h- 1-644 镉车间产量ta- 1300700 反应器m3175210 压滤机mm112112 压滤机mm112125 3 两个反应器改成浓密机 4 讨论 411 旋流器代替过滤机 自安装了除镉沸腾床系统后,取消了过滤机而 代之以水力旋流器,过去过滤是人工的。 镉沉淀是致 密而粗大的,旋流器工作很好,毫无困难地将锌中镉 维持在1010- 6以下。 412 产品质量 就铜、 镉渣而言,获得的渣品位是很满意的,太 高的品位是不实际和不经济的,钴渣中铜含量比化 学需要量高得多,在沉钴段必须沉淀一些铜促使沉 淀表面具有好的催化性质,其数量为镍和钴的总量, 但通常钴渣中铜含量是这个量的4～5倍,其原因是 除铜后浓密机溢流含有极细散的金属铜最终进入钴 渣。 若采用中间自动压滤段很容易解决这个问题,但 是如果钴车间不在附近且钴渣必须长距离运输,则 处理钴渣节省下来的操作费用不足以弥补这个过滤 工序。 王永慧校 74 2000年10月独联体钼生产现状及前景姚云芳摘译