[發明專利]一種從鉬尾礦中揮發富集鉬的方法

無效

• 申請號: 200910048912.5
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101514403A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 趙由才;唐平;施永軍;梁恩臣
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C22B34/34
• 分類號: C22B34/34;C22B3/10
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳龍梅

技術領域

一種從鉬尾礦中高溫揮發鉬的方法，涉及一種利用鉬尾礦富集回收鉬的工藝，屬于固體廢棄物資源化技術領域。

技術背景

目前，80％的鉬尾礦的存放多以尾礦壩(庫)堆存和地表堆放為主，占用大量土地，污染環境，并會構成潛在的地質災害。而鉬是一種礦產量較少，性能優良且用途廣泛的稀有礦產，據統計，全國鉬礦山每年鉬尾礦排量約320萬噸，在這些鉬尾礦中之中仍然含有0.1～0.5％的鉬，雖然含量似乎很低，但當尾礦排量特別大時金屬鉬含量也相當可觀，價值巨大，值得富集回收。因此，無論從保護鉬資源方面看，還是從尋求廉價的鉬資源以及環保等方面來說，從含鉬尾礦中提取回收鉬逐漸成為發展趨勢。而目前在以SiO₂為主要物相的鉬尾礦資源化方面的研究一般局限于傳統思路，即利用尾礦來制造微晶玻璃或多元素硅肥，對鉬尾礦中的鉬進行富集回收仍未有相關的研究報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種將鉬尾礦中鉬進行揮發富集的方法。用該方法回收鉬工藝簡單，生產成本低，鉬的揮發率較高，且工藝過程中產生的廢渣可資源化利用。

為了達到上述目的，本發明對以SiO₂為主要物相的鉬尾礦進行研究分析發現，鉬尾礦中的大部分Mo會以與Si相結合的形式存在。Mo-Si化合物的存在會降低熱處理過程中Mo的揮發率，元素鉬在高于350℃時即可氧化成MoO₃，高于500℃便可升華；而Mo-Si抗氧化性增強，如MoSi₂熔點高(2030℃)，具有優異的抗高溫氧化能力，熱穩定性能高。所以，通過對鉬尾礦進行熱處理，借鑒高溫處理過程中重金屬揮發的研究思想，研發鉬尾礦的化學轉化添加劑，破壞礦物晶格對鉬的束縛，使礦中的鉬轉化為低蒸發點的化合物，以實現高溫條件下的揮發富集，對鉬尾礦中的鉬進行回收。采用的方案是：(1)鉬尾礦漿液中依次加入氫氟酸與鹽酸；(2)加酸后進行加熱預處理；(3)預處理后的鉬尾礦進行高溫熱處理，使得鉬在高溫條件下向氣相中遷移，對煙氣中的鉬進行回收。

本發明所指的鉬尾礦主要取自葫蘆島，主要物相為SiO₂，鉬含量為0.2～0.5％，尾礦中大部分Mo以與Si相結合的形式存在，尾礦中鉬的高溫抗氧化能力較強，在熱處理過程中不易往氣相遷移。

在進行預處理和高溫熱處理之前，磨礦是一個必須步驟，能使尾礦中的有用成分鉬達到單體分離，可將鉬尾礦磨細至0.08～0.1mm。磨礦后調節尾礦含水率至30％～40％，使其形成尾礦泥漿，具有一定的流變性能，可以更好的和酸相互接觸反應。

此后，在鉬尾礦漿液中加入HF，目的是除硅以及破壞礦物晶格對Mo的束縛。待反應完全后，再加入HCl，隨即于200～250℃加蓋加熱30～50min，以促進鉬的氯化物生成，改變Mo的存在形態。加熱處理完畢后除蓋，65℃下干燥。

在HCl-HF預處理鉬尾礦的過程中，加熱可以強化鉬尾礦中的Mo和HCl的相互反應，促進Mo的氯化物的生成，混酸加熱預處理過程中可能發生的反應有：

4HF+SiO₂→SiF₄↑+2H₂O

HF+Si→H₂SiF₄

在加熱條件下Mo的氯化態形式更容易生成，因此在高溫熱處理過程中Mo更容易向氣相中遷移。

HF-HCl加熱預處理后的尾礦，于900℃條件下進行熱處理，對煙氣進行冷凝回收，900℃下鉬的揮發率可達到70％-98.6％。

具體步驟如下：

首先，將鉬尾礦磨碎到0.08-0.1mm，然后加水攪拌，得到含水率為30％～40％WT的鉬尾礦泥漿；然后，往鉬尾礦泥漿中加入氫氟酸，發生劇烈反應產生大量氣泡，待氣泡消失反應完全后，再加入鹽酸；隨即加熱到200～250℃加蓋保溫30～50min后除去蓋，促使鉬的氯化物生成，在65℃下干燥；最后，將酸預處理后的鉬尾礦900℃下進行熱處理，使鉬向氣相中遷移，鉬的高溫揮發率達到70％-98.6％，得到含鉬與四氟化硅的煙氣和熱處理殘渣，殘渣作為筑路材料，煙氣冷凝到250℃或低于250℃，得到含鉬或鉬化合物的物質，余下煙氣用水吸收并水解，過濾，濾液為氟硅酸溶液，濾渣作為筑路材料。

上述氫氟酸的加入量按每g干基鉬尾礦加入0.25ml～1ml?HF計量，該HF的質量百分濃度濃度為40％WT。

上述鹽酸的加入量為0.25ml～1ml?HCl/g干基鉬尾礦，HCl濃度為36％WT。

本發明的主要優點為：