[发明专利]一种低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法，特别涉及将钼精矿与适宜的固硫剂配合，并制备成结构合理的球团，从而在钼精矿石灰法焙烧的过程中实现辉钼矿氧化和高效固硫；属于钼冶金技术领域。

背景技术

钼是一种稀有金属，具有高强度、高熔点、耐研磨、耐腐蚀等优点，被广泛运用于冶金、航天航空、光电材料等领域。随着钼矿资源的不断开采，高品位钼资源日益匮乏，优质资源远不能满足市场需求，因而贫、细、杂等难选矿石逐渐成为提取钼的主要原料。低品位钼精矿因钼含量低(大多为30％～45％)，低于标准钼精矿(含钼≥45％)的品位要求，且因杂质SiO₂、CaO、MgO、Cu、Fe等杂质含量高，在工业应用上存在诸多问题。

传统提钼工艺主要有火法和湿法两类。湿法工艺主要包括硝酸常压分解工艺、氧压煮工艺、电氧化工艺、NaClO分解工艺等，其适合处理各种品位的含钼矿石，但由于浸出成本及设备问题的制约，国内目前工业化程度相对较低。氧化焙烧-氨浸工艺是目前处理钼精矿的主流工艺，具有成本低、生产效率高的优势，但其主要缺点是处理低品位钼精矿时，尾气中SO₂浓度低，制酸不经济，易造成环境污染，且焙烧过程易生成不可氨溶的钼酸盐，钼综合回收率较低。

石灰法焙烧是在氧化焙烧的基础上，在钼精矿中添加含钙助剂，旨在将辉钼矿转变为可酸溶的钼酸钙，同时将硫转变成硫酸盐富集在焙砂中，达到减轻焙烧时SO₂污染问题，焙烧后焙砂采用稀硫酸浸出，浸出液经过溶剂萃取和离子交换最终回收钼，产品为仲钼酸铵。石灰法焙烧过程发生的主要反应如下：

2MoS₂+6Ca(OH)₂+9O₂→2CaMoO₄+4CaSO₄+6H₂O

石灰法焙烧-酸浸工艺处理低品位钼精矿，可获得良好的钼回收指标，钼回收率可达95％以上，焙烧过程中固硫率也可达到90％左右。但随着环保要求的日益严格，对烟气中SO₂的排放标准也越来越高，当前冶炼烟气中SO₂的浓度需降低到200mg/Nm³以下才能排放，而对于常规的采用回转窑或多堂炉石灰法焙烧钼精矿的工艺，由于焙烧过程生石灰吸收SO₂的效果还不够高，使得难以达到当前冶炼烟气中SO₂的排放标准，因而该工艺方法的推广受到限制。

因此，石灰法焙烧钼精矿需要解决的关键问题是在保障钼精矿充分氧化的同时，提高焙烧过程的固硫效率，使烟气中的SO₂浓度需降低到200mg/Nm³以下。

发明内容

针对现有技术中石灰法焙烧-酸浸工艺处理低品位钼精矿存在固硫效果相对较差的缺陷，本发明的目的是在于提供一种采用与低品位钼精矿匹配适宜的固硫剂，同时构建合理的低品位钼精矿球团结构，以实现既提高辉钼矿的氧化效率，又减少焙烧过程SO₂的逸出的方法。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法，该方法是将低品位钼精矿分为A和B两部分，A部分与生石灰和MnO₂混合，得到混合料A；B部分与高活性生石灰及NaOH和/或Na₂CO₃混合，得到混合料B；先将混合料A制备成球核，再将所述球核与混合料B进行二次造球，得到具有核壳结构的低品位钼精矿球团；所得低品位钼精矿球团依次进行干燥、焙烧，发生包括钼精矿氧化及固硫在内的反应。

本发明的技术方案中，将低品位钼精矿首次构建成具有内外固硫能力不同的核壳结构的球团，以实现硫的充分固定。该方案中构建低品位钼精矿球团的内部核采用的是普通石灰石固硫剂，且添加了MnO₂成分，MnO₂在焙烧过程中能产生O₂和MnO，不但可以提高球团内层的氧化性气氛，且有助于内层SO₂的吸附，解决了现有的钼精矿球团内层氧化性气氛相对外层较弱，焙烧不均匀，易产生难浸出相的缺陷；而外部壳采用的是高活性石灰石与氢氧化钠和/或碳酸钠的复配物，具有协同固硫作用，能够强化固硫的效果；既能保证外部壳产生的二氧化硫被充分固定，又能充分吸收内层未反应完全而向外扩散的SO₂，使得整个球团中生成的SO₂被充分固化。