镍钼矿综合利用过程及研究现状

镍钼矿是一种多金属难处理复杂矿,其中含有Mo 0.2%～8.0%,Ni 0.2%～7.0%,镍钼矿的开发利用越来越多地受到关注。介绍了我国镍钼矿资源的特点及分布情况,综述了镍钼矿的选矿处理、冶金处理提取镍、钼的工艺条件、应用情况及各自的优缺点,以及镍钼矿中其他有价元素,如钒和硒的综合回收利用。由于镍钼矿组成和结构复杂,选矿成本高,选矿产生的经济效益不明显。镍钼矿处理的传统工艺为直接还原熔炼法制取镍钼铁合金,或钠盐焙烧后水浸制取氧化钼,但工艺过程产生含SO2的烟气,环境污染大,产品档次低;目前镍钼矿提钼主要采用氧压碱浸、氧化焙烧-碱浸等工艺,以获得高品质的钼酸铵,及较高的钼回收率,但镍钼矿中的镍在工艺过程中未能得到有效的回收利用。镍钼矿采用加钙氧化焙烧-低温硫酸化焙烧-水浸处理工艺,可以同时将镍钼矿中的钼和镍回收,镍和钼的回收率分别达到92%和96%以上,而且能够避免SO2烟气的产生,具有工艺流程短、生产成本低、环境友好等优点。此外,镍钼矿生物处理工艺也展现出了很好的应用前景。     

AOD炉中氧化钼直接合金化冶炼不锈钢的热力学分析

 研究了钼元素的氧化反应以及三氧化钼的还原反应,并分析了氧化钼的加入对AOD冶炼不锈钢过程以及不锈钢液成分的影响;在此基础之上,研究了严重影响钼收得率的氧化钼挥发问题,最后分别探讨了去碳保钼以及去碳保铬的热力学条件。通过上述的计算和分析,认为氧化钼接入AOD炉中直接还原冶炼不锈钢是可行的,但在加入时,需配入一定量的还原剂和固定剂,这样才能降低氧化钼的加入对钢液质量以及钢液温度的影响,同时提高钼元素的利用率并冶炼出优质不锈钢种。     

低品位镍钼矿加钙氧化焙烧试验的研究

对难选镍钼多金属矿进行了加钙氧化焙烧工艺试验研究。对氧化钙用量、焙烧时间、液固比、浸出温度等条件进行了试验研究，确定了各个因素最佳条件：氧化钙为镍钼矿的35％，焙烧时间2h，液固比2：1，浸出温度95℃。钼、镍的浸出率分别高达97％、93％，固硫率65％。     

转炉采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢技术

采用氧化钼代替钼铁直接合金化冶炼含钼钢可减少钼铁生产流程、降低成本，但氧化钼的高温挥发特性阻碍了氧化钼直接合金化技术的应用。为保证转炉采用氧化钼合金化过程取得较高的钼收得率，研究了转炉吹炼不同阶段氧化钼还原反应的热力学机理，发现炼钢温度下金属液中各元素可作为还原剂与氧化钼产生还原反应，吹炼前中期熔池中还原剂含量高，氧化钼挥发率低，此时加入氧化钼可获得较高的钼收得率。分析了氧化钼反应动力学环节，发现反应限制性环节为还原剂向氧化钼表面的扩散。在此基础上进行了高温试验，结果表明氧化钼合金化的冶金效果优于钼铁，吹炼前中期金属液中[C]、[Si]含量较高，此时进行氧化钼合金化钼收得率在95%以上。对成品钢中的夹杂物进行了分析，夹杂物主要为硫化物和氧化铝，采用氧化钼合金化不会增加钢中夹杂物。研究结果为炼钢过程采用氧化钼直接合金化冶炼含钼钢提供了理论和技术支撑。     

低品位钼矿钠化焙烧-水浸过程钼的转化研究

钼是重要的战略金属。目前随着钼需求的增加和钼矿资源的不断开采,我国钼矿资源日益紧缺,低品位钼矿将成为重点开采对象,其经济开发和合理利用工艺也将成为研究热点。本文针对我国钼矿品位低、脉石含量高的特点,采用碳酸钠低温焙烧,焙烧过程生成的钼酸盐经水浸出进入溶液,实现与脉石矿物的分离。由焙烧过程的热力学分析可知,焙烧温度在523~873 K范围内,钼酸盐的生成吉布斯自由能小于0,且生成趋势随着温度的升高而逐渐减小,二氧化硅和氧化铝的反应活性较低。研究了焙烧过程中矿粉粒度、焙烧温度、焙烧时间和碱矿比对钼转化的影响和杂质硅引入的控制方法。通过矿样、熟料和浸出渣的X射线衍射(XRD)分析,研究了钼的转化历程。结果表明:当矿粉粒度为80~96μm,焙烧温度为550℃,焙烧时间为3 h,碱矿比为2∶1时,钼的转化率可达到93.9%,硅的转化率小于1.3%。为低品位钼矿的开发和利用提供理论指导和技术参考。     

以Si-Cu合金为还原剂的热还原制镁新方法及其热力学分析

结合Si-Fe相图,分析了硅铁热还原制镁(皮江法)反应过程中Si-Fe中形态,结果显示:初始含Si量75%的Si-Fe在1200℃基本处于固态,硅铁热还原制镁还原反应主要为固-固反应,反应过程中,物料间的热量及质量传输较困难,反应难于快速、彻底进行。介绍了采用Si-Cu合金还原剂实现固-液还原的Si-Cu热还原制镁新思路、新方法,结合Si-Cu相图,分析了Si-Cu热还原制镁中Si-Cu的形态,结果显示:Si-Cu热还原制镁时,初始含Si量低于35%的Si-Cu在1200℃几乎全过程保持液态,还原反应基本为固-液反应,反应较易快速、彻底进行。采用热力学分析方法,推演出了Si-Cu热还原制镁的主要反应式、吉布斯自由能估算式,临界反应温度估算式,分析了影响吉布斯自由能、临界反应温度及还原反应热力学可行性的因素,结果显示:Si-Cu热还原制镁反应的热力学临界温度随系统气压降低及Si-Cu中Si含量增加而减小;对应于常规真空硅热还原制镁(皮江法)温度(1473 K)和系统气压(13.3 Pa),Si-Cu合金中的Si含量只需高于0.034%,Si-Cu热还原制镁即具备热力学可行性。     

CaO-FeO-SiO_2-Cr_2O_3-MoO_3不锈钢渣系活度计算及其应用

建立了计算CaO-FeO-SiO2-Cr2O3-MoO3五元不锈钢渣系组元活度的热力学计算模型,并以此为基础,结合相应的热力学数据,分析了氧化钼的活度变化以及氧化钼的还原反应,由分析可知,氧化钼容易被钢液中的元素还原,并且钼元素在熔渣-钢液之间的分配比均在1×10-3以下,说明完全可以用氧化钼取代钼铁生产含钼不锈钢种,但在此过程中铬元素可能会有一定程度的氧化,因此在冶炼过程中需将一氧化碳分压(PCO/P0)控制在0.03以下,以减少铬的氧化。     

攀枝花电炉钛渣氧化-还原焙烧热力学分析

对攀枝花电炉钛渣氧化-还原焙烧的热力学进行了计算与分析,在此基础上,采用X-射线衍射技术测定了攀钢电炉钛渣在不同焙烧温度下氧化焙烧产物的物相组成,结果表明,钛渣氧化焙烧过程中主要发生低价钛和低价铁的氧化反应,生成金红石和M_3O_5固溶体。钛渣氧化焙烧产物还原热力学分析表明,对氧化焙烧产物进行还原可使其中的三价铁矿物还原为二价铁矿物。     

某钼尾矿氧化钼选矿试验研究

某硫化-氧化混合钼矿生产钼尾矿Mo含量过高造成资源的极大浪费。试验研究在矿石性质研究的基础上,通过药剂制度和工艺流程的优化确定了尾矿再磨—预先脱泥—氧化钼浮选的工艺流程。针对氧化钼矿物难选的现象,研究开发了新型两性捕收剂α-氨基酸,实现了对钼酸钙矿物的有效回收。最终选矿指标:在Mo尾矿含Mo0.095%条件下,所得氧化钼精矿含Mo 8.120%,精矿中Mo总回收率达到了77.467%。     

MoS_2-CaO-O_2系热力学分析及应用

通过热力学计算得出温度为800,900 K时,不同Mo S2,Ca O,O2初始物质量条件下对应Mo S2-Ca O-O2体系的热力学平衡,确定辉钼矿石灰焙烧的反应机制。热力学分析表明,800 K时体系初始摩尔量Mo S2∶Ca O=1∶3时,随着氧用量的增加Mo(VI)优先与石灰、氧气结合生成CaMoO_4,然后S(II)被氧化生成CaSO_4,体系氧化最终热力学平衡产物为CaSO_4,CaMoO_4;800 K时体系初始摩尔量Mo S2∶Ca O=1∶2时,随着氧用量的增加,约70%的Mo S2首先生成CaMoO_4,Ca S,然后Ca S氧化为CaSO_4,最终CaMoO_4作为固硫剂与残余的Mo S2反应生成Mo O3和CaSO_4,最终对应热力学平衡产物为CaSO_4,Mo O3。理论上证明可以实现辉钼矿选择性钙化焙烧;温度从800 K提高至900 K时,不影响全钙化焙烧过程;对于选择钙化焙烧高温不利于CaMoO_4固硫,而富氧益于固硫。验证试验采用100 g辉钼矿与55 g氧化钙混匀,在温度为800 K的马弗炉中焙烧2 h,焙砂钼、硫固定率分别为98.36%,91.44%,X射线衍射(XRD)分析表明钼硫分别以Mo O3,CaSO_4存在,与热力学分析结论一致。     

热还原法炼镁理论分析

通过理论计算,导出了不同还原剂硅铁、铝、硅铝热法还原金属镁热力学参数。结果表明,在相同压力下,铝比硅还原镁温度降低906.38 K;氧化钙的添加对硅还原金属镁温度影响大;提高反应区温度或降低反应区压力可加快还原反应速度。     

辉钼矿氧化焙烧对炉型的选择

<正> 辉钼矿的主成分为MoS_2,一般含Mo45～47％,S32～38％。由于辉钼矿含S较高,不能直接生产钼酸铵、钼酸钙和钼铁合金。工业上一般采用焙烧炉将钼精矿焙烧制成氧化钼。辉钼矿在氧化焙烧中发生放热反应,生成MoO_3。在氧化焙烧中,要求硫氧化率99.7％以上。钼回收率要在98％以上。因此焙烧辉钼矿选择炉型至关重要。     

温度对电炉粉尘中ZnO还原挥发的影响

研究了硅铁还原电炉粉尘过程中温度对锌还原挥发的影响,以中频电磁感应炉为加热设备,实验样品采用XRF、XRD、SEM-eds及化学分析等方法分析.试验结果表明,样品在不同温度下加热时,铁和锌的氧化物同时被还原;随着温度的升高锌的还原挥发率逐渐增加,1 300℃时锌的挥发率为95.90％.硅还原电炉粉尘的反应为固-固反应,金属铁的生成有利于ZnO的还原.粉尘中残留的锌主要以尖晶石固溶体(Mg,Fe,Zn) (Cr,Fe)2O4的形式弥散在金属铁相附近,此外有少量的锌固溶在硅灰石相(CaSiO3)内.     

氧压碱浸镍钼矿提钼试验研究

采用氧压-碱浸镍钼矿,在简要介绍和分析试验原理的基础上,以钼浸出率为考察指标,重点探讨加碱量、温度、时间、液固比、矿物粒度等参数对钼浸出率的影响。试验结果表明:在NaOH为100 g/L、Na_2CO_3/镍钼矿质量比为30%、反应温度100℃、反应时间5 h、液固比3∶1、粒度0.074~0.058 mm条件下,钼浸出率可达97%以上,Ni在浸出渣中含量提高1.43%以上,钼在浸出渣中含量可降低至0.78%以下,有效实现了镍钼矿中的镍、钼分离。     

真空热还原生产金属钙的现状与问题

热力学计算结果表明,硅热还原炼钙的温度比铝热还原炼钙的温度高150℃以上,在目前真空热还原技术条件下,硅热真空还原炼钙很难进行,而铝热还原生产金属钙时,最容易发生的反应方程式为6CaO(s)+2Al(l)=3Ca(v)+3CaO·Al2O3(s)和33CaO(s)+14Al(l)=21Ca(v)+12CaO·7Al2O3(s)。目前,工业铝热还原生产金属钙过程中,存在的主要问题是还原温度高,还原罐使用时间短,铝粉利用率低,还原渣的利用方式不合理,这导致生产金属钙的成本较高。     

用低品位钼粗精矿制备工业氧化钼试验研究

研究了用低品位钼粗精矿制备氧化钼,确定的工艺流程为钼粗精矿—氧化焙烧—多次循环碱浸—浸出液除磷—沉淀粗钼酸钙—除硫—沉淀钼—煅烧—氧化钼。试验结果表明:在580℃下氧化焙烧1.5h,9次循环碱浸,钼平均浸出率为85.42%;浸出液中除磷、硫过程中,钼回收率分别为99.64%、99.66%;钼综合回收率为84.82%,所得产品符合GB/T 24482—2009工业氧化钼质量要求。     

论我国钼合金剂的发展趋向

论述了结合我国钼资源特点，回收合钼废料制取钼复合合金剂；用硅—钙合金、硅格—铁代香铝粉作硅—铝热法冶炼钼铁的反应加速剂，利用碳质还原别，用高温固相渗碳还原法制取碳素钼铁及用真空冶金法制取高牌号高质量相铁等，是钼铁生产的新创举，是我国钼合企剂生产和发展趋向．采用氧化钼代替钼铁，直接合金化，冶炼合金钢和合金铸铁，是当前我国钼合金剂发展的主导方向．介绍了1995年1～11月，我国各类相制品出口概况．提出了建议．     

高温固相渗炭还原法制取高碳钼铁的研究

本文论述了钼精矿氧化焙烧的最佳温度制度。在实验室内研究了在钼精矿中配加不同数量的Fe_2O_3作疏松剂时,对脱硫速度的影响。并将试验所得的氧化钼压制成块,在高温马弗炉中进行了固相渗炭还原制取钼铁的研究。     

用溶剂萃取法从精选尾矿浸出液中制取钼酸铵

<正> 在钼矿石加工过程中,非硫化钼矿物一般采用湿法冶炼,提取硫化钼矿物采用浮选法富集。浮选中,一部分钼会随尾矿丢失,为充分利用钼矿资源,办法之一是将精选尾矿再进行湿法加工。钼矿石的这种选-冶联合处理流程在国外很受重视,美国的Climax厂的浮选尾矿含0.135％钼,大多数钼是氧化态。尾矿用SO_2-H_2SO_4加压浸出12小时,浸出矿浆经12小时活性炭吸附(钼吸附率为96％),然后铵解吸、除杂,蒸发沉淀钼酸铵,焙烧生成氧化钼。苏联Tirny Auz厂对尾矿进行5小时加压NaOH浸出,浸出液沉淀得MoS_2,再煅烧生成氧化钼。我国杨家杖子矿务局选矿厂用次氯酸钠浸出精选尾矿,浸出液沉淀得钼酸钙,再用碳酸     

高硅高钙低品位钒渣提取五氧化二钒的研究

以碳酸钠为添加剂,采用氧化焙烧-水浸工艺从高硅高钙低品位钒渣中提取五氧化二钒.考察了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、浸出液固比等对钒浸出率的影响.结果表明:氧化焙烧过程对钒的提取影响显著,而水浸过程影响较小.通过氧化焙烧使钒转化为可溶性的钒酸钠与不溶性的钒酸钙.在水浸过程中,钒酸钠溶于水;而钒酸钙与磷酸钠或硅酸钠反应转化为可溶性的钒酸钠,可同时除去浸出液中的杂质硅和磷.通过实验获得了优化工艺参数:碳酸钠加入量为18％,焙烧温度为700℃,焙烧时间为2.5h;浸出温度为90℃,浸出时间为30 min和液固比为5∶1 ml·g-1.在此优化条件下,钒浸出率可达到89.5％以上,浸出液中主要杂质为Si,P和Cr.产物五氧化二钒的纯度大于99％.