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钼矿及钼精矿的性质和指标

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-05-31      来源:本站

一、钼矿概述

1、概述

钼在我国储量居世界前列,辽宁锦西、陕西金堆成、吉林、山西、河 南、福建、广东、湖南、四川、江西等省均有钼矿,且储量大,开发条件好,产量在全国占有重要地位。具有工业价值的钼矿物主要是辉钼矿(MoS2),约有99%的钼矿是以辉钼矿(MoS2)状态开采出来的。目前,我国钼精矿主要对俄罗斯、日本以及西方国家出口。


2.性质

MoS2为铅灰色,与石墨近似,有金属光泽,属六方晶系,晶体常呈六方片状,底面常有花纹,质软有滑感,片薄有挠性。比重4.7~4.8,硬度为1~1.5 ,熔点为795℃,MoS2划在陶瓷板上的条痕为浅绿灰色或浅绿黑色,加热至400~500℃时MoS2很容易氧化而生成MoS3,硝酸和王水都能使辉钼矿(MoS2)分解。


3、用途

MoS2用于生产钼铁合金、金属钼、钼酸钙、钼酸铵、润滑剂等。


4、产制

辉钼矿(MoS2)是容易浮选的矿物,浮选法是MoS2精选的主要方法。用浮选法可得到含85~95%的钼精矿,总回收率达90%。


5、包装

出口钼精矿的包装,有以下两种:

①内玻璃纤维袋,外麻袋、每袋 净重50kg;

②内乳胶袋、外麻袋每袋净重25~30kg或50kg。


6、质量规格及化学成分

根据GB3200—89钼精矿的技术条件,共分三个品级九个品种(见表)。

表: 钼精矿质量规格

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二、钼矿的选矿方法

钼矿的选矿方法主要是浮选法,回收的钼矿物是辉钼矿。有时为了提高钼精矿质量、去除杂质,将钼精矿再进行化学选矿处理。


辉钼矿晶体呈六方层状或板状结构,由沿层间范式键的S-Mo-S结构和层内极性共价键S-Mo形成的。层与层间的结合力很弱,而层内的共价键结合力甚强。所以回辉钼矿极易沿结构层间解裂呈片状或板状产出,这是辉钼矿天然可浮性良好的原因。实践证明:在合适的磨矿细度下,辉钼矿晶体解离发生在S-Mo-S层间,亲水的S-Mo面占很小比例。但过磨时,S-Mo面的比例增加,可浮性下降,虽然此时加入一定量极性捕收剂如黄药类,有利于辉钼矿的回收,但过磨产生的新矿泥影响浮选效果。因此对辉钼矿的选别要避免和防止过磨,在生产上需要采用分段磨矿和多段选别流程,逐步达到单体解离,确保钼精矿的高回收率。


钼矿的破碎一般都采用三段一闭路流程,破碎最终产品粒度为12~15毫米。

磨矿通常用球磨机或棒磨-球磨流程。亨德森是唯一采用半自磨流程的。


浮选采用优先浮选法。粗选产出钼精矿,粗扫选尾矿回收伴生矿物或丢弃。钼粗精矿采用两、三段再磨,四,五次精选获得最终钼精矿。


钼矿的浮选药剂以非极性油类作捕收剂,同时添加起泡剂。美国和加拿大用表面活性剂辛太克斯(Syntex)作油类乳化剂。根据矿石性质,用石灰作调整剂,水玻璃作脉石抑制剂,有时加氰化物或硫化物抑制其他重金属矿物。

为保证钼精矿质量,对钼精矿中所含的铜、铅、铁等重金属矿物和氧化钙以及炭质矿物需进一步进行分离:


一般使用硫化钠或硫氢化钠,氰化物或铁氰化物抑制铜和铁;用重铬酸盐或诺克斯(Nokes)抑制铅。如果使用抑制剂,杂质含量还达不到质量标准,尚需辅以化学选矿处理:次生硫化铜用氰化物浸出;黄铜矿用三氯化铁溶液浸出;方铅矿用盐酸和三氯化铁溶液浸出,均可达到标准含量以下。


含氧化钙的脉石易泥化,因此,对于含此类脉石的矿石切忌过磨。生产上往往添加水玻璃,六聚偏磷酸钠或有机胶作脉石抑制剂或分散剂;也可用活性炭加CMC(羧甲基纤维素)抑制碳酸盐脉石。最终可用盐酸或盐酸加三氯化铁溶液浸出处理。


含炭质矿物的分离,首先要查明炭质是属石墨类、沥青类或煤类。这些炭质矿物的可浮性与辉钼矿相近,但密度较小,一般可用重选法进行脱除;使用六聚偏磷酸钠和CMC抑炭浮钼;或加三氯化铁、水玻璃和六聚偏磷酸钠抑制炭质也有效;采用焙烧除去有机炭,也是办法之一。应该指出的是,所有这些炭质矿物的分离方法,目前还不能令人满意,还是一个尚未完全解决的问题。


脉石中SiO2(二氧化硅)含量太高,常常是影响钼精矿品位的原因。经查定:SiO2含量随着钼精矿品位提高而下降,两者有相互消费的趋势。只要钼矿物达到单体解离细度,SiO2含量一般可降到标准以下。加活性炭吸附钼表面的油类,再加CMC抑制硅酸盐脉石,SiO2含量也可降到标准以下。


 三、钼中矿处理-钼酸铵生产

钼矿选矿过程中,有的流程产出一个难以用浮选回收的低品位钼中矿;有的因杂质含量太高得不到合格钼精矿〈或称低品位钼精矿〉。利用这些不合格的钼精矿和钼中矿来生产钼酸铵是回收这部分钼的一个办法。


(一)钼中矿的化学选矿

杨家杖子钼矿在选矿过程中产出一个含钼0.6%~0.8%的钼中矿,以此为原料生产钼酸铵的工艺流程如下:


首先把钼中矿浓缩到60%固体浓度,加入次氯酸钠溶液浸出,反应式如下:

MoS2+9NaClO+6H2O→Na2MoO4+2Na2SO4+9NaCl+3H2O

次氯酸钠溶液含NaClO130~140克/升、含NaOH50~60克/升。浸出温度45~55℃,钼中矿细度为0.074毫米以下。


浸出生成的钼酸钠溶液加入盐酸使pH=5~6,然后加氯化钙,用蒸汽煮沸生成钼酸钙沉淀。反应式如下:


Na2MoO4+CaCl2→CaMoO4↓+2NaCl


把钼酸钙沉淀过滤后,加碳酸钠溶液分解钼酸钙以除去其中夹杂的重金属离子,反应式如下:


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然后加盐酸使溶液的pH=0.5,在95℃下反应生成钼酸沉淀,反应式如下:

Na2MoO4+2HCl→H2MoO4↓+2NaCl


把钼酸分离出来后,直接溶解于氨水中,生成钼酸铵。加入活性炭脱色,然后加盐酸使pH=2.5,得到白色结晶的二水四钼酸铵[(NH4)2O·4MoO4·2H2O]。过滤、干燥、粉碎得到钼酸铵成品。

(二)低品位钼精矿生产钼酸铵

有的选厂如金口岭和铜山选矿厂,因含炭质矿物的影响,浮选得到的钼精矿含钼仅20%~35%。该厂采用化学选矿制成钼酸铵。生产流程如下:首先将低品位钼精矿烘干后焙烧成三氧化钼,反应式如下:

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然后将三氧化钼用氨水浸出、生成正钼酸铵,反应式如下:

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过滤除去氢氧化铁等不溶物。滤液加硫化钠(或硫化铵),将浸出液中铜氨络合物转化为硫化铜沉淀、与正钼酸铵分离。除去重金属离子的溶液,加入硝酸,使pH=2.5,正钼酸铵转化为四钼酸铵晶体,反应式如下:

4(NH4)2MoO4+6HNO3→(NH4)2O·4MoO3↓+6NH4NO3+3H2O


四、伴生钼矿物的选矿方法

世界上钼产量的三分之一以上来自其他多金属矿的副产品回收。智利和秘鲁的钼都是从铜选矿厂作为副产品回收的。


从多金属矿回收伴生钼,主要来自斑岩铜矿,少量来自钨钼矿、钼铁矿、钼铋矿和钼铀矿。


斑岩铜矿含铜较低,一般为0.5%~0.7%Cu,含钼0.01%~0.03%左右。斑岩铜矿储量大,选厂规模也大,因而副产钼数量是相当可观的。


斑岩铜矿中钼矿物以很细颗粒浸染于铜矿物中。从斑岩铜矿回收钼,选矿上一般采用铜钼混合粗选,混合粗精矿再经混合精选得到含铜品位20%以上的含钼铜精矿。然后进行铜钼分离前的预处理:浓缩脱药、蒸煮、再磨等,接着进行铜钼分离和钼精选。铜钼分离通常采用抑铜浮钼;只有美国宾厄姆选矿厂采用抑钼浮铜。钼精选多采用二、三次再磨和四次至更多次的精选。由于含铜矿物的不同,原矿铜钼品位差别及杂质影响,钼的回收率相差很大,约在30%~70%。


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