摘要：鉬精礦氧化焙燒后得到焙砂，焙砂的鉬含量較高，但依然含有大量雜質(zhì)。試驗采用酸浸對鉬精礦氧化焙砂進行預(yù)處理，以去除焙砂中的雜質(zhì)，提高焙砂的鉬含量。經(jīng)條件試驗，最佳工藝條件下，酸浸溫度為80 ℃，液固比為2，酸浸時間為2 h，加酸方式為一次加酸（加入足量硝酸），最終酸浸pH控制在0.5左右。此時，鉬精礦氧化焙砂的銅浸出率為98.53%，鉬浸出率為19.42%，銅、鋅等雜質(zhì)實現(xiàn)有效去除，鉬溶出較少。酸浸渣的鉬含量為55.29%，雜質(zhì)金屬含量較低。

關(guān)鍵詞：鉬精礦；氧化焙燒；焙砂；酸浸；預(yù)處理；強化浸出

中圖分類號：TF841.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）08-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.008

Experimental study on enhanced leaching of molybdenum concentrate oxide roasted sand by acid leaching process

YANG Junliu1， LIU Yunfeng2， XIAO Guilong3

（1. BASF （China） Co.， Ltd.， Shanghai 200120， China; 2. Norin Mining Limited， Beijing 100053， China;

3. Echmann （Shanghai） Trading Co.， Ltd.， Shanghai 200120， China）

Abstract： After oxidation roasting of molybdenum concentrate， roasted sand is obtained， which has a high molybdenum content but still contains a large amount of impurities. The experiment uses acid leaching to pretreat the oxidized roasted sand of molybdenum concentrate， in order to remove impurities in the roasted sand and increase the molybdenum content of the roasted sand. According to the experimental conditions， under the optimal process conditions， the acid leaching temperature is 80 ℃， the liquid-solid ratio is 2， the acid leaching time is 2 h， the acid addition method is one-time addition （adding sufficient nitric acid）， and the final acid leaching pH is controlled at around 0.5. At this time， the copper leaching rate of molybdenum concentrate oxidized roasted sand is 98.53%， and the molybdenum leaching rate is 19.42%， and impurities such as copper and zinc are effectively removed， and molybdenum leaching is relatively low. The molybdenum content of the acid leaching residue is 55.29%， and the impurity metal content is relatively low.

Keywords： molybdenum concentrate; oxidation roasting; roasted sand; acid leaching; pretreating; enhanced leaching

鉬是一種稀有的高熔點金屬，具有高溫強度大、電導(dǎo)率高、耐磨和耐腐蝕等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于冶金、建材、機械、宇航、軍事和石油化工等領(lǐng)域[1-3]，是重要的戰(zhàn)略資源。目前已知的鉬礦有20余種，其中具有工業(yè)價值的只有4種，即輝鉬礦、鉬酸鈣礦、鉬酸鐵礦和鉬酸鉛礦。其中，輝鉬礦的工業(yè)價值最高，分布最廣。大約99%的鉬以輝鉬礦的形式存在，其產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的90%以上。輝鉬礦主要采用焙燒-預(yù)處理-氨浸-結(jié)晶工藝制備鉬酸銨[4-5]。

目前，鉬精礦氧化焙砂的強化浸出主要有兩種方法，一是氨浸渣多次浸出和酸浸[6-8]。氨浸渣多次浸出一般是將氨浸渣再次氧化焙燒后浸出或直接濕法浸出，使得氨浸渣中的難溶鉬酸鹽轉(zhuǎn)化為易溶于水的鉬化合物。鉬精礦氧化焙砂的酸浸可采用鹽酸，也可采用硝酸。目前，工業(yè)生產(chǎn)通常采用硝酸對鉬精礦氧化焙砂進行酸浸。針對鉬精礦氧化焙燒得到的焙砂，試驗采用酸浸進行預(yù)處理，使焙砂中的部分雜質(zhì)（K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn和Cu等）進入酸浸液中，以減少酸浸渣氨浸后鉬酸銨溶液的雜質(zhì)含量，同時使焙砂中鉬的低價氧化物氧化成高價氧化物，以提高鉬浸出率。

1 試驗部分

1.1 材料與儀器

鉬精礦氧化焙燒后得到焙砂，經(jīng)分析，焙砂的主要成分如表1所示。數(shù)據(jù)顯示，焙砂鉬含量為55.13%，硫含量僅為1.49%，另外還含有少量的銅、鐵和鈣等賤金屬。主要試劑有硝酸和鹽酸，試驗儀器主要有燒杯、電子天平、量筒、藥匙和玻璃棒等。

1.2 試驗方法

試驗對鉬精礦氧化焙燒得到的焙砂進行酸浸，分別考察終點pH、液固比、加酸方式、酸浸時間、酸類等因素對鉬和銅浸出率的影響，從而提高銅的浸出率，降低鉬的浸出率，實現(xiàn)雜質(zhì)金屬的有效脫除和目標(biāo)金屬的高效富集。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 終點pH條件試驗

焙砂用量為30 g，去離子水用量為90 mL，酸浸溫度為80 ℃，酸浸時間為2 h，加酸方式為緩慢加酸（硝酸），液固比為3時，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的終點pH，考察終點pH對鉬、銅浸出率的影響，試驗結(jié)果如圖1所示。數(shù)據(jù)顯示，pH的變化對銅浸出率影響較小，它始終保持在99%左右。但是，鉬浸出率隨著pH的降低而降低，當(dāng)反應(yīng)體系的終點pH為0.5時，鉬浸出率為31.09%。提高反應(yīng)體系的終點pH有利于鉬的浸出，當(dāng)反應(yīng)體系的終點pH達(dá)到1.2時，鉬浸出率提高至47.83%。因此，為了在提高銅浸出率的同時降低鉬浸出率，酸浸時反應(yīng)體系的終點pH取0.5。

2.2 液固比條件試驗

焙砂用量為30 g，酸浸溫度為80 ℃，酸浸時間為2 h，加酸方式為緩慢加酸（硝酸），調(diào)節(jié)液固比，考察液固比對銅、鉬浸出率的影響，試驗結(jié)果如圖2所示。數(shù)據(jù)顯示，液固比對銅浸出率影響不大，隨著液固比的變化，銅浸出率始終保持在99%左右。隨著液固比的增加，鉬浸出率逐漸增大，當(dāng)液固比達(dá)到4時，鉬浸出率可達(dá)38.50%，但液固比為2時，鉬浸出率降低至26.62%。因此，酸浸時液固比取2。

2.3 加酸方式條件試驗

焙砂用量為30 g，去離子水用量為60 mL，酸浸溫度為80 ℃，酸浸時間為2 h，液固比為2時，分別采用兩種加酸方式（緩慢加酸和一次加酸）對鉬精礦氧化焙砂進行酸浸，考察兩種加酸方式對焙砂酸浸效果的影響，試驗結(jié)果如表2所示。數(shù)據(jù)顯示，兩種加酸方式對銅浸出率基本沒有影響，緩慢加酸的銅浸出率為98.90%，一次加酸的銅浸出率為98.73%。但是，采用不同的加酸方式對鉬浸出率影響較大。當(dāng)采用緩慢加酸方式時，鉬浸出率可達(dá)26.62%，而一次加酸的鉬浸出率比緩慢加酸低，為19.35%。酸浸應(yīng)盡量讓鉬留在渣中，結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)，加酸方式選擇一次加酸。

2.4 酸浸時間條件試驗

焙砂用量為30 g，去離子水用量為60 mL，酸浸溫度為80 ℃，加酸方式為一次加酸（硝酸），液固比為2時，調(diào)節(jié)酸浸時間，考察酸浸時間對銅、鉬浸出率的影響，試驗結(jié)果如圖3所示。數(shù)據(jù)顯示，隨著酸浸時間的延長，酸浸過程中，銅浸出率變化不大，一直保持較高的水平，酸浸時間對銅浸出率影響不明顯。鉬浸出率則隨著酸浸時間的延長而逐漸減小，當(dāng)酸浸時間大于2 h時，鉬浸出率基本保持不變。因此，考慮實際工業(yè)生產(chǎn)，酸浸時間取2 h。

2.5 酸類條件試驗

焙砂用量為30 g，去離子水用量為60 mL，酸浸溫度為80 ℃，加酸方式為一次加酸，酸浸時間為2 h，液固比為2時，分別采用鹽酸和硝酸對鉬精礦氧化焙砂進行酸浸，考察不同酸類對焙砂酸浸效果的影響，試驗結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，分別采用鹽酸和硝酸進行酸浸時，銅、鉬的浸出率差別均不大。但是，在工業(yè)生產(chǎn)中，鹽酸對生產(chǎn)設(shè)備的損耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硝酸。因此，酸浸采用硝酸。

2.6 綜合條件試驗

根據(jù)酸浸條件試驗，確定最佳工藝條件，即焙砂用量為30 g，去離子水用量為60 mL，酸浸溫度為80 ℃，液固比為2，加酸方式為一次加酸（硝酸），酸浸時間為2 h。在最佳工藝條件下，分別進行5組酸浸綜合條件試驗，考察銅、鉬的浸出率，試驗結(jié)果如圖4所示。結(jié)果顯示，銅浸出率一直保持在較高的水平，同時鉬浸出率保持在較低的水平。最佳工藝條件可以在保持銅高效浸出的同時盡量減少鉬的浸出，最大限度地分離銅和鉬。經(jīng)綜合條件試驗，酸浸渣的主要成分如表4所示。

3 結(jié)論

經(jīng)條件試驗，最佳工藝條件下，酸浸溫度為80℃，液固比為2，酸浸時間為2h，加酸方式為一次加酸（硝酸），終點pH控制在0.5左右。綜合條件試驗表明，在最佳工藝條件下，銅浸出率為98.53%，鉬浸出率為19.42%，銅和鉬實現(xiàn)最大限度的分離。酸浸渣的鉬含量為55.29%，雜質(zhì)金屬含量達(dá)到較低水平。

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