镍钼矿中钼的湿法浸出试验研究

第３１卷第２期　２０１１年０４月　矿　冶　工　程　ＭＩＮＩＮＧ　ＡＮＤ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ　ＥＮＧ眦ＥＲＩＮＧ　Ｖ０ｌ＿３１№２　Ａｐｒｉｌ　２０１１　镍钼矿中钼的湿法浸出试验研究①　刘明朴　，彭晓东　一，刘军威　，金阳华　（１．重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００４４；２．重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心，重庆４０００４５）　摘要：对难选镍钼多金属矿进行了湿法工艺浸出试验研究。对氧化剂用量、浸出液固比、浸出时间、浸出温度等条件进行了试验　研究，确定了各个单因素最佳条件：在碱性条件下，氧化剂用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ、液固比为３：１、３０℃冷水浴条件下浸出２　ｈ后，钼的浸出　率达９５．６７％。　关键词：湿法冶金；镍钼矿；钼；浸出　中图分类号：ＴＦ１１１　文献标识码：Ａ　文章编号：０２５３—６０９９（２０１１）０２—００８３—０３　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｆｒｏｍ　Ｎｉ．ｎｏ　Ｏｒｅ　ＬＩＵ　Ｍｉｎｇ—ｐｕ　，ＰＥＮＧ　Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ　’　，ＬＩＵ　Ｊｕｎ—ｗｅｉ　，ＪＩＮ　Ｙａｎｇ—ｈｕａ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００４４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉ—　ｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ　Ａｌｌｏｙｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０００４５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｎ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｆｏｒ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　Ｎｉ—Ｍｏ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃｓ　ｏｒｅ．Ｅｘｐｅｒｉ・　ｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　Ｎｉ—Ｍｏ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｅｓ　ｏｒｅ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｘｉｄａｎｔ　ｄｏｓａｇｅ，ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｌｉｑｕｉｄ　ｔｏ　ｓｏｌｉｄ，ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｔｈａｔ　ｕｎｄｅｒ　ａｌｋａｌｉｎｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｏｘｉｄａｎｔ　ｄｏｓａｇｅ　ｗａｓ　１　０　ｍｏｌ／Ｌ，ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ｔｏ　ｓｏｌｉｄ　ｗａｓ　３：１　ａｎｄ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｆｏｒ　２　ｈ　ｉｎ　ｃｏｌｄ　ｂａｔｈ（３０　ｏＣ），ｔｈｅ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｒｅａｃｈｅｄ　９５．６７％．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；Ｎｉ—Ｍｏ　ｏｒｅ；ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ；ｌｅａｃｈｉｎｇ　镍钼矿为我国特有的一种沉积型镍钼钒多金属复　杂矿资源，广泛分布于我国贵州、湖南和湖北等省交界　处。该矿物是一种以Ｎｉ、Ｍｏ为主，并含有大量铂族金　１　试验部分　１．１　矿物性质　属及稀土元素的多金属伴生复杂矿，具有重要的地质　和经济意义　。　镍钼矿中含有大量的碳、硫，钼、镍主要以硫化物　镍钼矿来源于贵州某矿带，试样中的金属矿物主　要是黄铁矿、黄铜矿、胶磷矿、胶硫钼矿、闪锌矿、针镍　矿和斑铜矿，脉石主要是炭物质、水云母、石英、白云　的形式存在，钼矿物主要为胶硫钼矿（ＭｏＳ　），镍矿物　为针镍矿、二硫化镍、辉砷镍矿。这种矿石以超细粒度　与黄铁矿共生分布于炭质团粒中，传统的物理选矿和　冶金技术很难将钼和镍有效的分离和提取　。目前　母、绿泥石和磷绿泥石等。原矿主要化学成分和矿物　组成分别见表１和表２。　表１原矿的主要化学成分（质量分数）／％　难选镍钼矿的处理方法主要有氧化焙烧浸出法、酸／碱　加氧化剂直接浸出法等，工艺较为复杂，处理时间长，　能耗高，效益低　。研究开发经济有效的难选镍钼　矿处理新方法很有必要。　本文采用全湿法处理工艺，选择性氧化浸取镍钼　矿中的钼矿物，着重研究了不同条件对钼浸出率的　影响。　水云母黄铁矿　石英　譬　皋　闪锌矿　嚣　炭质　５０　１５　１０　４～７　＜１０　＜ｌ　＜２　２０　①收稿日期：２０１０．１０－２９　作者简介：刘明朴（１９８７一），男，河南上蔡人，硕士，主要研究方向为选矿及湿法冶金。　矿冶工程　第３ｌ卷　件下可以被氧化剂Ａ有效浸出，该反应为放热反应，　氧化剂Ａ受热易分解，因此在浸出过程中需要控制反　应温度，在浸出时用冷水浴冷却。　本文选用分析纯氧化剂Ａ溶液，实验暂定浸出时　间为３　ｈ，浸出液固比暂定为４：１，进出温度控制采用　冷水浴冷却，称取５０　ｇ（一０．０７４　ｍｍ粒级占９５％以　上）矿样，改变氧化剂Ａ用量，浸出后测定渣中钼含　图１矿石物相显微分析　（ａ）分布于炭质（Ｃ）颗粒中的胶硫钼矿（Ｊｏｒｄｓ）；　（ｂ）炭质（Ｃ）颗粒中包裹的胶硫钼矿　１．２试验设备与试剂　试验设备：ＤＷＸ一１型搅拌装置，电热鼓风干燥箱　（１０１—１型），烧杯，７２１型分光光度计，抽滤装置，水　浴装置。实验试剂：氧化剂Ａ（ＡＲ），氢氧化钠（ＡＲ），　碳酸钠（Ａｒ１），蒸馏水。　１．３工艺流程　工艺流程如图２所示。　镍钼矿　图２工艺流程　１．４试验方法　矿样在不同条件下浸出，浸出后矿渣经过滤、洗　涤、烘干，用分光光度法分析测定浸出渣中的钼含量，　计算钼的浸出率。　２试验结果及讨论　２．１浸出剂用量对浸出率的影响　根据已知研究成果，镍钼矿中的钼元素在碱性条　量，浸出结果见图３。　氧化剂用量／（ｍｏｉ・Ｌ－　）　图３氧化剂用量对浸出率的影响　从图３可以看出，随着氧化剂Ａ用量增加，钼浸　出率逐步提高，当氧化剂Ａ用量达到１０　ｍｏｌ／Ｌ时钼浸　出率已不再提高或者提高很小，此时钼浸出率达到　９５．３２％，因此选取氧化剂Ａ用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ。　２。２浸出时间对浸出率的影响　氧化剂Ａ用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ，浸出液固比为４：ｌ，浸　出时采用冷水浴冷却，按照既定试验方法进行了浸出　时间对浸出率影响试验，结果如图４所示。可以看出，　总体的趋势是浸出率随时间的延长而升高，到反应时　间为２　ｈ时，钼浸出率已达９４．９％，反应时间再延长，　钼浸出率变化趋势不明显，故而选择反应时间为２　ｈ　为宜。　浸出时间／ｈ　图４浸出时间对浸出率的影响　２．３液固比对浸出率的影响试验　氧化剂Ａ用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ，浸出时间为２　ｈ，浸出　第２期　刘明朴等：镍钼矿中钼的湿法浸出试验研究　时采用冷水浴冷却，进行了浸出液固比对浸出率影响　试验，结果见图５。　＼　祷　音｜　魈　液固比　图５浸出液固比对浸出率的影响　从图５可见，钼浸出率随液固比增加呈下降趋势，　在液固比为３：１时，浸出率达到最高，为９５．６７％，因此　选定浸出液固比为３：１。比较小的液固比不仅节约资　源，更有利于下一步钼的提取，节约成本。　２．４浸出过程中碱的用量对浸出率的影响　在碱性条件下，原矿中的钼更容易被氧化剂Ａ浸　出。选定氧化剂Ａ用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ，浸出时间为２　ｈ，　浸出时采用冷水浴冷却，液固比３：１，进行了碱用量对　浸出率影响试验，结果见图６。可以看出，钼浸出率随　碱用量的增加而提高，在碱浓度为３５　ｇ／Ｌ时，浸出率　已达９５．６７％　碱浓度／（ｇ・Ｌ‘）　图６碱用量对浸出率的影响　２．５浸出过程中温度对浸出率的影响试验　浸出反应过程是一个放热过程，氧化剂Ａ在光　照、高温等条件下非常容易分解，必须控制好反应温　度，否则会影响钼的浸出率，因此温度条件在浸出反应　过程是一个很重要的因素。选定氧化剂Ａ用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ，浸出时间为２ｈ，浸出液固比为３：１，进行温度　对浸出率影响试验，结果见表３。结果表明，浸出率随　温度的升高而降低，温度过高不利于钼的浸出，因此，　在浸出的整个过程中，应该使用冷水浴对反应的温度　加以控制，带走反应热，以保证钼的浸出。从温度控制　的成本考虑，宜选取的浸出温度为３０℃。　表３浸出温度对钼浸出率的影响　温度／℃　浸出率／％　２０　９６．１２　３０　９５．６７　４０　９４．７　３结　语　实验表明，在碱性条件下，氧化剂Ａ用量为１０　ｍｏｌ／Ｌ、反应时间２　ｈ、碱用量为３５　ｇ／Ｌ、浸出液固比　３：１、浸出温度为３Ｏ℃时，钼的浸出率可达９５．６７％。　采用氧化剂Ａ湿法浸出提钼工艺简单，浸出率高，对　环境友好，降低能耗，节约成本。只是氧化剂Ａ见光　或者高温下容易分解，使之性能不够稳定，只要在浸出　过程中加以控制，从节能降耗、提高经济效益、保护环　境角度考虑，在工业应用上有着广阔的前景。　参考文献：　［１］　鲍振襄，陈放．湘西北黑色岩系中贵金属矿化地质特征及成矿　控制因素［Ｊ］．有色金属矿产与勘察，１９９７，６（２）：８８—９４．　［２］　曾明果．遵义黄家湾镍钼矿地质特征及开发前景［Ｊ］．贵州地　质，１９９８，１５（４）：３０５—３１０．　［３］　向铁根．钼冶金［Ｍ］．长沙：中南大学出版社，２００２．　［４］　李青刚，肖连生，张贵清，等．镍钼矿生产钼酸铵全湿法生产工艺　及实践［Ｊ］．稀有金属，２００７，３１：８５—８９．　［５］皮关华，徐徽，陈白珍，等．从难选镍钼矿中回收钼的研究［Ｊ］．　湖南有色金属，，２００７（１）：９—１２．　［６］朱军，王彦君，李营生，等．高碳镍钼矿的浸出试验研究［Ｊ］．　矿冶工程，２００９，２９（２）：７５—７８．　［７］Ｐａｒｋ　Ｋ　Ｈ，Ｒｅｄｄｙ　Ｂ　Ｒ，Ｍｏｈａｐａｔｒａ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｈｙｄｍｍｅｔａｌｌｕ　ｒｇｉｃ　ａｌ　ｐｒｏ—　ｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｏｆ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ｔｒｉｏｘｉｄｅ　ｆｒｏｍ　ｓｐｅｎｔ　ｃａｔａｌｙｓｔ［Ｊ］．　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２００６，８０（２／３／４）：２６１—　２６５．　［８］　张刚，赵中伟，霍广生，等．镍钼矿处理工艺的研究现状［Ｊ］．　稀有金属与硬质合金，２００８，３６（４）：３７—４１．　［９］　丁峰．含钼废渣的次氯酸盐分解工艺［Ｊ］．中国钼业，２００２，２　（５）：２０—２３．　［１０］史玲，李季，谢建宏．高铅低品位钼的ＮａＣＩＯ浸取工艺研究　［Ｊ］．矿冶工程，２００９，２９（１）：６３—６６．