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用氫氧化鈉從鉬精礦中浸出鉬的試驗(yàn)研究

文檔作者：成寶海1 侯曉川2 彭俊2 丁喻2 文檔來源： 1．長春師范學(xué)院 2．長沙礦冶研究院 3．中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年08月07日
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第32卷第l期(總第127期)
2013年2月
濕法冶金
Hydrometallurgy of China
V01．32 No．1(Sum．127)
Feb．2013
用氫氧化鈉從鉬精礦中浸出鉬的試驗(yàn)研究
成寶海1一，侯曉川2”，彭俊2”，丁喻2
(1．長春師范學(xué)院，吉林長春130032；2．長沙礦冶研究院，湖南長沙410012；
3．中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410083)
摘要：研究了用氫氧化鈉從鉬精礦中浸出鉬，考察了溫度、時(shí)間、鉬精礦粒度、攪拌速度、氫氧化鈉用量(氫氧化
鈉與鉬精礦質(zhì)量比)和液固體積質(zhì)量比對鉬浸出率的影響。試驗(yàn)確定了較優(yōu)工藝參數(shù)：浸出溫度85℃，浸出
時(shí)間90 min，鉬精礦粒度小于0．1 mm，攪拌速度450 r／min，氫氧化鈉與鉬精礦質(zhì)量比1．2：1，液固體積質(zhì)量
比4：1。較優(yōu)條件下，鉬平均浸出率為99．11％。
關(guān)鍵詞：鉬精礦；氫氧化鈉；鉬；浸出
中圖分類號：TF803．21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1009—2617(2013)01—0020—04
鉬是一種重要的稀有金屬，廣泛應(yīng)用于航天、
核能工程、真空電子材料等領(lǐng)域[1剖。我國鉬資源
儲量豐富，分布廣泛，保有儲量達(dá)855萬t，主要分
布于河南欒川、吉林大黑山、陜西金堆城和遼寧楊
家杖子。但我國鉬礦貧礦多、富礦少，共生和伴生
鉬礦床儲量大。
目前，鉬精礦的處理一般采用焙燒一預(yù)處
理一堿浸工藝?，F(xiàn)有工藝多將鉬精礦氧化焙燒，
酸預(yù)處理、氨浸后，酸沉鉬酸銨[5‘9]。本研究以某
廠氧化焙燒后的鉬精礦為原料，用氫氧化鈉浸出
其中的鉬，通過試驗(yàn)，確定鉬的浸出工藝及參數(shù)，
為鉬礦資源的回收利用提供參數(shù)依據(jù)。
型電熱恒溫干燥箱，DL一1型電子調(diào)節(jié)萬用電爐，
pHS-25數(shù)顯pH計(jì)，SPS4000型電感耦合等離子
體光譜儀(ICP—AES)，F(xiàn)97—1型密封式化驗(yàn)制樣
粉碎機(jī)。
試驗(yàn)所用試劑為氫氧化鈉，分析純。
1．3 試驗(yàn)方法
準(zhǔn)確稱取一定量氫氧化鈉，加入一定量水，配
制所需濃度溶液。將氫氧化鈉溶液加入到反應(yīng)器
中，用控溫電爐加熱，達(dá)到要求溫度后，加入鉬精
礦?？刂埔欢囟群头磻?yīng)時(shí)間，在一定攪拌轉(zhuǎn)速下
進(jìn)行浸出。浸出后，真空抽濾，并用熱水洗滌濾渣。
濾液、濾渣(干燥后)分別送分析，計(jì)算鉬浸出率。
1 試驗(yàn)部分2 試驗(yàn)結(jié)果及討論
1．1 試驗(yàn)原料
試驗(yàn)所用鉬精礦化學(xué)成分見表1。
表1 鉬精礦化學(xué)組成的質(zhì)■分?jǐn)?shù)％
1．2儀器與試劑
試驗(yàn)所用主要儀器有$312-90型數(shù)顯恒速電
子攪拌器，SHB-HI型循環(huán)水式多用真空泵，202—1
2．1 攪拌速度對鉬浸出率的影響
試驗(yàn)條件：鉬精礦質(zhì)量50 g，鉬精礦粒度小于
0．15 mm(一100目)，氫氧化鈉與鉬精礦質(zhì)量比
(B)1．2，浸出時(shí)問90 rain，浸出溫度80℃，液固體
積質(zhì)量比4：l。攪拌速度對鉬浸出率的影響試
驗(yàn)結(jié)果如圖1所示?？梢钥闯觯恒f浸出率隨攪拌
速度增大而增大；攪拌速度180～450 r／min范圍
內(nèi)，鉬浸出率增大幅度較大；攪拌速度大于450
r／min后，鉬浸出率變化不大。浸出過程中，擴(kuò)散
層厚度6與攪拌速度口成反比[1?。
收稿日期：2012—04—07
作者簡介：成寶海(1982一)，男，山東龍口人，碩士，主要從事濕法冶金工藝的研究。
萬方數(shù)據(jù)
第32卷第1期成寶海等：用氫氧化鈉從鉬精礦中浸出鉬的試驗(yàn)研究·21·
圈1 攪拌速度對鉬浸出率的影響
艿一點(diǎn)(1)
式中：卜擴(kuò)散層厚度；忌一浸出擴(kuò)散速度常數(shù)；挖一
指數(shù)，一般取0．6；曠擴(kuò)散速度。
攪拌速度增大，產(chǎn)生的高速渦流能帶走大部
分?jǐn)U散層，使擴(kuò)散層厚度減小，有利于浸出的進(jìn)
行。隨著攪拌速度的提高，浸出劑分子被快速傳
遞到固相界面，反應(yīng)產(chǎn)物也快速離開反應(yīng)界面，使
得反應(yīng)體系物質(zhì)的擴(kuò)散速度加快，浸出反應(yīng)加快；
但攪拌對浸出反應(yīng)速度的提高是有限度的，因?yàn)?
晶體與靠近晶體的溶液層之間存在著牢固的附著
力，當(dāng)整個(gè)液體已處于相對劇烈的紊流時(shí)，固體表
面層附近的液體仍然可以處于層流狀態(tài)，即固體
表面存在液體表面層，即使在強(qiáng)烈攪拌條件下，液
體表面層也難以消除。因此，攪拌速度達(dá)到一定
后，繼續(xù)加大攪拌速度并不能加速離子或分子的
擴(kuò)散速度，也就不能提高浸出速度和浸出率。綜
合考慮，攪拌速度確定為450 r／min。
2．2 浸出時(shí)間對鉬浸出率的影響
試驗(yàn)條件：鉬精礦質(zhì)量50 g，鉬精礦粒度小于
0．15 mm(一100目)，氫氧化鈉與鉬精礦的質(zhì)量
比(8)1．15，浸出溫度80℃，液固體積質(zhì)量比
4：1，攪拌速度450 r／min。浸出時(shí)間對鉬浸出率
的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
一
＼
鼉
田
嬲
翠
圖2 浸出時(shí)間對鉬浸出率的影響
從圖2看出：浸出時(shí)間在60～90 min范圍
內(nèi)，鉬浸出率隨浸出時(shí)間的延長而逐漸增大；浸出
90 min后，鉬浸出率趨于穩(wěn)定。因此，確定浸出
時(shí)間為90 min。
2．3 液固體積質(zhì)量比對鉬浸出率的影響
試驗(yàn)條件：鉬精礦質(zhì)量50 g，粒度小于0．15
mm(一100目)，氫氧化鈉與鉬精礦的質(zhì)量比(G)
1．15，浸出溫度80℃，攪拌速度450 r／min，浸出
時(shí)間90 min。液固體積質(zhì)量比對鉬浸出率的影
響試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
圖3 液固體積質(zhì)■比對鉬浸出率的影響
從圖3看出：液固體積質(zhì)量比在3：1～4：1
范圍內(nèi)，鉬浸出率隨液固體積質(zhì)量比增大而增大；
液固體積質(zhì)量比在4：1～6：1范圍內(nèi)，鉬浸出率
趨于穩(wěn)定。主要原因是：液固體積質(zhì)量比較小時(shí)，
浸出體系的黏度較大，離子擴(kuò)散與傳質(zhì)阻力較大；
隨著液固體積質(zhì)量比增大，礦漿黏度逐漸減小，離
子擴(kuò)散與傳質(zhì)速度較快，生成的物質(zhì)能迅速離開
反應(yīng)物表面。綜合考慮，液固體積質(zhì)量比確定為
4：1。
2．4 氫氧化鈉加入■對鉬浸出率的影響
試驗(yàn)條件：鉬精礦質(zhì)量50 g，粒度小于0．15
mm(一100目)，浸出溫度80℃，攪拌速度450
r／min，液固體積質(zhì)量比4：1，浸出時(shí)間90 min。
氫氧化鈉與鉬精礦的質(zhì)量比(p)對鉬浸出率的影
響試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。
圖4 氫氯化鈉加入量對鉬浸出率的影響
萬方數(shù)據(jù)
· 22 · 濕法冶金2013年2月
從圖4看出：氫氧化鈉與鉬精礦質(zhì)量比(B)在
1．0～1．2范圍內(nèi)，鉬浸出率隨B增大而逐漸提
高；當(dāng)B大于1．2時(shí)，鉬浸出率變化很小。因此，
后續(xù)浸出試驗(yàn)中，氫氧化鈉與鉬精礦的質(zhì)量比確
定為1．2。
2．5 溫度對鉬浸出率的影響
試驗(yàn)條件：鉬精礦質(zhì)量50 g，鉬精礦粒度小于
0．15 mm(一100目)，氫氧化鈉與鉬精礦質(zhì)量比
1．2，攪拌速度450 r／min，液固體積質(zhì)量比4：1，
浸出時(shí)間90 min。溫度對鉬浸出率的影響試驗(yàn)
結(jié)果如圖5所示。
圖5 溫度對鉬浸出率的影響
從圖5看出：溫度對鉬浸出率影響較大，隨浸
出溫度升高，鉬浸出率明顯提高。浸出過程中，溫
度對擴(kuò)散控制與化學(xué)反應(yīng)控制的浸出過程都有影
響，提高礦漿溫度，會使浸出反應(yīng)所需活化能降低，
有利于浸出反應(yīng)速度和浸出率提高。因此，試驗(yàn)確
定在較高的溫度(85℃)下進(jìn)行鉬的浸出。
2．6 精礦粒度對鉬浸出率的影響
試驗(yàn)條件：鉬精礦質(zhì)量50 g，浸出溫度85℃，
氫氧化鈉與鉬精礦質(zhì)量比1．2，攪拌速度450
r／min，液固體積質(zhì)量比4：1，浸出時(shí)間90 rain。鉬
精礦粒度對鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。
圖6 粒度對鉬浸出率的影響
從圖6看出，鉬精礦粒度越小，鉬浸出率越
高。這是由于鉬精礦細(xì)磨后，比表面積增大，與溶
劑的接觸面積增大，有利于浸出的進(jìn)行；同時(shí)，精
礦在細(xì)磨過程中，顆粒得到不同程度的機(jī)械活化，
加強(qiáng)了擴(kuò)散的傳質(zhì)過程[11]；此外，細(xì)磨使被包裹
的鉬裸露出來，易于被浸出。
試驗(yàn)條件下，精礦粒度在一0．1～+0．15 mm
范圍內(nèi)，鉬浸出率較高；繼續(xù)減小鉬精礦粒度，鉬
浸出率變化不大，反而增加磨礦成本；同時(shí)，過細(xì)
的粒度會增加浸出體系的黏度。因此，后續(xù)試驗(yàn)
中，鉬精礦粒度以小于0．1 mm為宜。
2．7 綜合條件驗(yàn)證試驗(yàn)
在試驗(yàn)確定的優(yōu)化條件下，即浸出溫度85
℃，浸出時(shí)間90 min，鉬精礦粒度小于0．1 mm，
攪拌速度450 r／rain，B一1．2，液固體積質(zhì)量比
4：1，進(jìn)行綜合條件驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 綜合條件下的浸出驗(yàn)證試驗(yàn)
從表2看出，浸出結(jié)果較為穩(wěn)定，浸出渣中鉬
質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于1％，平均鉬浸出率為99．11％。
3 結(jié)論
采用氫氧化鈉從鉬精礦中浸出鉬有效可行。
較優(yōu)的技術(shù)參數(shù)為溫度85℃，氫氧化鈉與鉬精礦
質(zhì)量比1．2，攪拌速度450 r／min，液固體積質(zhì)量
比4：1，浸出時(shí)間90 min，鉬精礦粒度小于o．1
mm。最佳條件下，平均鉬浸出率為99．11％。
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Experimental Study on Leaching of Molybdenum From Molybdenum Concentrate
Using Sodium Hydroxide
CHENG Bao—hall“，HOU Xiao-chuan2～，PENG Jun2～，DING Yu2
(1．Changchun Normal UniverMty，changchun 130032，China；
2．Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy，Changsha 410012，China；
3．School of Metallurgical Science and Engineering，Central South University，Changsha 4 10083，China)
Abstract：Leaching of molybdenum from molybdenum concentrate using sodium hydroxide was
studied．The effects of leaching temperature，time，particle size of molybdenum concentrate，stirring
speed and coefficient p(the mass ratio of sodium hydroxide to molybdenum concentrate)，ratio of solid
to liquid on leaching of molybdenum were examined．The optimum technological parameters were
determined．The leaching of molybdenum was 99．76％under the oplimum conditions of 85℃and
stirring speed of 450 r／rain for 90 rain，particle size of一0．1 mm，solid／liquid ratio of 1：4 g／mL and
the coefficient_9 of 1．2．

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