提高鉬精礦加工過程鉬回收率的研究與應(yīng)用

馮 潔

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

提高鉬精礦加工過程鉬回收率的研究與應(yīng)用

馮 潔

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

闡述了江西德興某鉬加工冶煉廠輝鉬礦加工生產(chǎn)流程過程中鉬金屬回收率方面的問題。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)生產(chǎn)過程中鉬金屬流失的損失方向進(jìn)行了分析，提出了通過強(qiáng)化焙燒質(zhì)量、采用兩級(jí)逆流酸浸、氨浸渣再處理及酸沉工藝等有效措施來提高鉬金屬綜合回收率，對(duì)國內(nèi)外類似企業(yè)具有一定的參考價(jià)值。

鉬精礦；鉬酸銨；酸浸；氨浸渣；酸沉；綜合回收率

1 引言

鉬是一種重要的稀有金屬，是現(xiàn)代工業(yè)特別是鋼鐵工業(yè)的重要原料。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，鉬的需求量為（按分?jǐn)?shù)%計(jì)）:不銹鋼28，合金鋼15，工具鋼和高速鋼10，低合金鋼9，碳鋼9，化工催化劑9，潤滑劑、肥料等21。我國連續(xù)10年粗鋼產(chǎn)量第一，而且，仍在持續(xù)發(fā)展，我國豐富的鉬資源為鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支撐［4］。

中國是鉬資源大國，鉬資源基礎(chǔ)儲(chǔ)量為345萬t，占世界儲(chǔ)量的24.3%，位列美國之后居世界第二位。鉬資源分布廣，主要集中中河南、吉林、陜西、遼寧、河北等省，且以原生鉬礦為主，儲(chǔ)量占全國總儲(chǔ)量的52%。另外，以江西德興、湖南寶山、柿竹園和河北小寺溝。

2 鉬精礦原料性質(zhì)

主要化學(xué)組成見表1。

表1 鉬精礦主要元素分析結(jié)果

從表1可看出，德興鉬精礦屬于低鉬、高銅、高鐵、高錸的特點(diǎn)。

3 鉬酸銨生產(chǎn)前期工藝及回收指標(biāo)

3.1 發(fā)展歷程

2001年前，德興采用石灰焙燒法對(duì)鉬精礦進(jìn)行加工生產(chǎn)鉬酸銨，由于工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，回收指標(biāo)低，產(chǎn)品質(zhì)量差等劣勢，于2002年5月實(shí)施了430t/年鉬酸銨改建工程，2005年9月份，再次擴(kuò)建成1200t/年鉬酸銨生產(chǎn)線。2008年4月完成了鉬精礦氧化焙燒擴(kuò)建改造工程。但在生產(chǎn)實(shí)踐中還是有諸多因素制約了鉬金屬的回收，需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐開展技術(shù)攻關(guān)及相關(guān)科研項(xiàng)目，進(jìn)一步提高鉬的綜合回收率。經(jīng)過近幾年

3.2 技術(shù)指標(biāo)的發(fā)展，憑借自身的技術(shù)與人才優(yōu)勢，形成且基本完善了一套合理、通暢、穩(wěn)定高效的生產(chǎn)工藝流程，如圖1。

圖1 工藝圖

表2 2001-2008年鉬加工回收率及鉬浸出率

4 工藝特點(diǎn)及存在問題

4.1 焙燒作業(yè)

因鉬精礦原料決定了低鉬、高銅、鐵的復(fù)雜成分，所以在鉬精礦焙燒過程中，由于銅的易熔性，鉬精礦在焙燒過程中較易出現(xiàn)熔結(jié)包裹現(xiàn)象，使操作發(fā)生困難或焙砂質(zhì)量難以合格。硫化鉬轉(zhuǎn)化為可溶氧化鉬非常難控制，很容易形成鉬酸鹽和共融的銅結(jié)塊，造成回轉(zhuǎn)窯爐壁結(jié)壁，長時(shí)間運(yùn)行影響鉬氧化效果，降低鉬回收率［3］。

4.2 預(yù)處理作業(yè)

我國的現(xiàn)代企業(yè)制度包括了三個(gè)基本方面：第一，現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)權(quán)制度。它不僅進(jìn)一步明確了企業(yè)的法人地位和企業(yè)法人所擁有的財(cái)產(chǎn)權(quán)，還對(duì)企業(yè)民事權(quán)利中能力和行為的有效統(tǒng)一進(jìn)行了確切維護(hù)。第二，現(xiàn)代企業(yè)組織制度的確立。為合理且有效地進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，促使企業(yè)朝著更加穩(wěn)定健康的方向發(fā)展。第三，現(xiàn)代企業(yè)管理制度。有效的運(yùn)營管理方式會(huì)使企業(yè)資源得到充分發(fā)揮，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理以及財(cái)務(wù)管理的研究和開發(fā)，不僅讓企業(yè)內(nèi)部的組織管理更加有序，還會(huì)與外部環(huán)境產(chǎn)生和諧的交流。

因?yàn)樵虾F高，在采用某物質(zhì)H-R預(yù)處理后氨浸時(shí)易出現(xiàn)氫氧化鐵膠體，影響過濾和鉬的溶出。該流程預(yù)處理除銅率只有86%，除鐵率76.6%，除銅除鐵等雜質(zhì)效果不好，如表3。

表3 焙砂H-R預(yù)處理工序統(tǒng)計(jì)結(jié)果

4.3 氨浸作業(yè)

目前德興工藝流程鉬酸銨生產(chǎn)的氨浸過程中，三次氨浸后的浸渣中仍殘留約有8%～10%的鉬含量，占總鉬量的3%，這部分鉬大大制約了鉬加工回收率。

5 工藝優(yōu)化及試驗(yàn)研究

針對(duì)各個(gè)作業(yè)流程的生產(chǎn)特點(diǎn)，德興鉬加工廠采取了一系列的技術(shù)攻關(guān)措施。

5.1 焙燒作業(yè)

采用外熱式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦，焙燒熱源利用鉬精礦中的硫氧化發(fā)熱，不足部分可由燃燒油補(bǔ)充，通過控制燃油的燃燒量，以及調(diào)整回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)風(fēng)量，對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度場分布進(jìn)行調(diào)控，保證焙燒過程順利運(yùn)行。優(yōu)化后溫度溫控為：窯內(nèi)預(yù)熱段400～480℃（～1/4 L）、氧化焙燒段550～650℃（～1/2 L）、殘硫深度焙燒段680～720℃（～1/4 L），必要時(shí)可考慮在窯身安裝1～2臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)以確保回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度場分布。為保證和及時(shí)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度分布可在回轉(zhuǎn)窯預(yù)熱段、氧化焙燒段和殘硫深度焙燒段設(shè)置測溫裝置，實(shí)時(shí)檢測窯內(nèi)溫度。測溫元件采用鎳鉻—鎳硅熱電偶，窯身2～3支熱電偶電信號(hào)通過滑環(huán)和補(bǔ)償導(dǎo)線在控制室顯示其溫度變化并適時(shí)調(diào)節(jié)焙燒工藝參數(shù)。通過工藝優(yōu)化，鉬浸出率得到了大幅提高，如表4。

表4 2009-2014年鉬浸出率

5.2 預(yù)處理作業(yè)

采取二段逆流預(yù)處理，增加了預(yù)處理作業(yè)的次數(shù)，提高了預(yù)處理作業(yè)除雜的效果。二段逆流預(yù)處理試驗(yàn)結(jié)果如下：

表5 焙砂H-R二次預(yù)處理工序統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表3和表5對(duì)比可知，通過采用二段逆流預(yù)處理，除銅率由原來的86.6%提高到96.7%，提高了10.1個(gè)百分點(diǎn)；除鐵率由原來的13.7%提高到現(xiàn)在的22.3%，提高了8.6個(gè)百分點(diǎn)，效果明顯。從而降低了雜質(zhì)在氨浸堿性條件下對(duì)鉬的包裹狀態(tài)，提高了鉬的溶出，相應(yīng)提高了鉬的金屬回收率。

5.3 氨浸作業(yè)

由于焙砂在氨水的溶解過程中，三氧化鉬生成鉬酸銨溶液，焙砂中不溶和難溶于氨水中的鉬酸鹽，如CaMoO4、FeMoO4、PbMoO4等留在氨浸渣中，鉬含量達(dá)8%～10%［1］。德興鉬加工廠對(duì)氨浸渣進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)采用加入某物質(zhì)H-X進(jìn)行預(yù)處理效果較好，能夠氧化MoO2，并使重金屬及其他雜質(zhì)溶解進(jìn)入溶液，鉬轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小的鉬酸，壓濾后將含鉬濾餅再進(jìn)行類似三次逆流氨浸，最后酸沉得到粗鉬酸銨。最終氨浸渣降至1.78%～1.88%，進(jìn)一步提高了鉬金屬的回收率［5-6］。

6 工業(yè)應(yīng)用及效果

通過焙燒、預(yù)處理、氨浸工序條件的優(yōu)化，德興鉬加工廠鉬精礦加工鉬回收率得到了較大的幅度提高。近幾年鉬綜合回收率如表6。

表6 2009-2014年鉬加工回收率

7 結(jié)論

針對(duì)原料性質(zhì)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐的特點(diǎn)，逐步對(duì)各工序進(jìn)行優(yōu)化，德興鉬加工廠在金屬鉬的回收上取得了較好的成績。關(guān)鍵問題在于如何提高焙砂中可溶鉬的比例和降低精礦中鐵高帶來的氫氧化鐵膠體夾帶以及如何采取措施回收尾渣中鉬金屬是提高鉬收率的有效途徑。

［1］曹學(xué)忠. 鉬酸銨生產(chǎn)工藝優(yōu)化淺析[J]. 銅業(yè)工程, 2014(4):31-34.

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［6］俞娟, 楊洪英, 方釗, 等. 鉬酸銨溶液的凈化研究[J]. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) ,2014,9(26):2 959-2 965.

Research and Application ofImproving Molybdenum Recovery Rate in the Process of Molybdenum Concentrate

FENG Jie
（Dexing Copper Mine, Jiangxi Copper Corporation, Dexing 334224, Jiangxi, China）

This paper discusses the problem of molybdenum recovery rate in Jiangxi Dexing molybdenum smelter molybdenite production process. Combined with production practice, the loss directions of molybdenum metal in the production were analyzed. Through strengthening roasting quality, applying a two-stage countercurrent acid leaching, ammonia leaching residue reprocessing and acid precipitation process, the comprehensive recovery of molybdenum metal rate has been improved by such series of effective measures. which has certain reference value tosimilar enterprises in domestic and abroad.

molybdenum concentrate；ammonium molybdate；acid leaching；ammonia leaching residue；acid precipitation；comprehensive recovery rate

TF841.2

A

1009-3842（2016）06-0063-04

2016-06-15

馮潔（1984-），男，江西南康市人，學(xué)士，化工工程師，主要從事礦物加工及稀貴金屬資源綜合利用等方面的研究。E-mail：250749873@qq.com