[发明专利]一种处理铜、钼混合矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于钼冶金领域，涉及一种从铜、钼混合矿中提钼的方法。

背景技术

钼是一种稀有高熔点金属，广泛应用于电气电子、材料加工、化工、玻璃工业、高温电炉、航空航天和国防军工等领域。最重要的钼矿物是辉钼矿，占世界钼开采量的90％以上。在自然界中，辉钼矿常常与其他重金属硫化物如方铅矿、黄铜矿等共生，形成多金属复合矿。

据报道，世界目前的钼产量中约有50％都是来自铜钼矿，作为铜精矿的副产品来回收。例如，智利、北美和南美洲的20多座铜矿都主要从铜矿副产品中回收钼，以美国为例，目前仍维持生产的原生钼矿仅有3处，其它均为伴生钼矿。从铜矿副产品中回收钼时，除了产生满足要求的钼精矿，还有一部分会形成铜、钼含量均很高的混合矿。由于这种矿石中的辉钼矿结构发生了变化或表面受到污染，失去了原来固有的天然可浮性，很难将二者分离，造成选钼作业得到的钼精矿品位较低。

对于这一类铜钼混合矿的处理，一般认为不能采用传统钼冶炼工艺(焙烧-氨浸法)处理，因为混合矿中的铜、铁硫化物在焙烧过程中会生成铜、铁的钼酸盐，这些钼酸盐和MoO₃容易生成低共熔物，造成焙烧过程中物料结块严重，严重影响钼的浸出，并降低钼焙砂的品质。因此，人们不得不采用湿法冶金处理这类铜钼混合矿，如加压浸出、次氯酸钠氧化浸出、电氧化浸出和生物浸出等。目前实际在工业中得到应用的主要是加压浸出，因为加压浸出能强化冶金过程，易于实现，金属回收率高。

唐忠阳等在碱性溶液中高压氧分解铜钼中矿(含Mo 15.83％，Cu 6.70％)，在压强1.0MPa，氧分压0.5MPa，温度150℃，液固比4∶1，碱用量为理论量1.4倍的条件下，获得98％的钼浸出率，而铜几乎全部进入浸出渣中。加压碱浸的问题是反应时间太长，致使其单位生产率不高，另外，碱消耗量太大。US PAT 3714325在水溶液在加压氧分解Cu含量高达3％的钼精矿，在氧分压1.3～4.0MPa，温度100～150℃的条件下，铜的浸出率达到98％，95％的钼以MoS₂形态残留在残渣中，该残渣满足钼精矿的要求。而加压酸浸存在钼分散于两相，难以回收，对反应设备要求较高，设备结构复杂、造价较高等缺点。次氯酸钠氧化浸出存在的问题是次氯酸钠消耗大，一般为理论用量的1.5～2.0倍，使得氧化剂成本太高；同时部分铜、铁进入溶液后，会与MoO₄^2-生成不溶性的钼酸盐沉淀，造成钼损较大；另外，次氯酸钠易分解，不便于运输贮存。而电氧化浸出由于其耗电量大，能量利用率低，其使用也受到限制。生物浸出目前仅限于处理矿区低品位尾矿，而且产物钼酸容易使微生物中毒，因此，该工艺还很不成熟。

湿法冶金处理铜、钼混合矿虽然具有各种金属综合利用率高的优势，但其缺点也很明显，如反应速度太慢，单位生产能力小，试剂消耗量大等。

因此，要铜、钼混合矿必须改变现有的思路，我们提出在高温熔融状态下氧化辉钼矿，氧化生成MoO₃后使之挥发进入气相，然后经过收尘从烟尘中回收MoO₃的方法。其核心就是从气相中回收钼，这一点完全不同于传统焙烧工艺。传统焙烧工艺从焙砂中回收钼，而把进入气相中的钼作为钼损。而且由于氧化反应在熔融状态下进行，气、液交互作用，有利于加快反应速度。然而辉钼矿(MoS₂)的熔点高达2375℃，在现有的工艺条件下不能像其它重金属硫化物一样熔化形成熔池。从铝电解工业用冰晶石(熔点1009℃)来溶解高熔点的氧化铝(熔点2055℃)得到启发，我们提出以一种低熔点的金属硫化物作为熔剂来溶解辉钼矿，使之转入熔体。