[发明专利]辉钼精矿一步焙烧制备高纯三氧化钼的方法

说明书

本发明涉及辉钼精矿一步焙烧制备高纯三氧化钼的方法；属于钼化工产品生产制备技术领域。本发明以中高品位钼精粉为原料，将原料直接制成球块，干燥处理后，以含氧气体作为载气，在通入载气的条件下，加热至900‑1100℃进行反应，得到混合蒸气，混合蒸气经冷却处理得到高纯三氧化钼。反应所得高SO₂浓度废气可用于低成本制酸。本方法集辉钼矿的氧化与三氧化钼的挥发为一体，具有生产高效、钼回收率高、能耗低、设备适应性好、废气处理方便等优势，适宜工业化应用。

技术领域

本发明涉及辉钼精矿一步焙烧制备高纯三氧化钼的方法；属于钼化工产品生产制备技术领域。

背景技术

高纯三氧化钼是生产钼粉、钼系催化剂、陶瓷、玻璃、染料等不可或缺的中间化合物，其在冶金和化工生产中具有重大的意义。现阶段国内主要通过氧化焙烧-氨浸工艺来制取多钼酸铵，再经煅烧得到纯三氧化钼，其中氧化焙烧过程耗时长，脱硫速率慢，不利于工业废气制酸处理，而后续的浸出、酸沉、煅烧等工序繁杂，获得最终产品的实际周期较长。国际上广泛采用的方法还包括氧压酸浸、氧压碱浸等全湿法手段，这类方法工艺过程温和，操作灵活，生产稳定且钼回收率高，适宜中低品位或多金属伴生的钼精矿处理，但也存在工序冗长、酸碱耗量大、设备腐蚀严重等问题。

现今我国不少企业已具备生产中高品位钼精矿(52％)的能力，其中金钼、洛钼集团甚至可以稳定生产56％以上品位的钼精矿。基于三氧化钼的高温易挥发特性，人们提出了升华法。以高品位钼精矿为原料，主流的升华法可概括为两步，即：辉钼矿的氧化焙烧和钼焙砂的升华。相比于其它技术，升华法流程短、效率高、产品质量好，适宜用于高品位钼精矿的处理，早在上世纪中叶，美国、苏联、奥地利等国便率先实现了工业化生产。但是，该工艺也存在以下一些显著的问题：

(1)钼回收率较低：即便采用高品位钼精矿作原料，在升华阶段的中后期，熔池中硅、钙、铁、镁等杂质元素逐步富集，熔体粘度增大，熔池表面形成多相层，三氧化钼内扩散受到极大抑制。综合考虑能耗及产品纯度等因素限制，实际钼回收率只能达到65-85％。

(3)能耗高：在钼焙砂制备阶段，受限于钼的挥发损失及杂质烧结问题，钼精矿的氧化焙烧只能在550-650℃的中低温下进行，通常要经历近两个小时的持续焙烧；而升华阶段，为提高钼的回收率和回收效率，实际工艺温度多高达1100℃，有时甚至接近三氧化钼沸点(1155℃)。因而整个生产过程中，热风的供给及炉料的加热都将消耗大量的热能。

(4)设备材质要求高：常见的中性和碱性耐火材料均难以承受钼焙砂熔体的侵蚀，由于石英能耐受一定的高温且不与三氧化钼发生作用，国外多采用纯度较高的石英质炉体并辅加石英砂铺底来保护内衬，但在高温钼酸盐熔融体系中，石英也会发生软化并逐步溶蚀。

除了两步法之外，国内外也有部分专利提出一步法来制备高纯三氧化钼，即以辉钼精矿为原料，不经过中低温氧化焙烧，直接在高温下进行氧化挥发。但是，这些方法均以精矿粉为原料，或采取流态化高温闪速挥发，或通过微波强化固定床挥发。前者由于挥发温度过高，且粉末渣易被卷入产品，通常得到产品纯度较低，尚未见工业化报道；而后者由于精矿粉的堆积料层透气性差，只能步薄料层进行挥发，难以实现高效生产。

综上可知，随着我国选矿技术的提高，高品位钼精粉的生产逐步常态化，主流的升华法由于钼回收率低、能耗高、原料及设备适应性差等缺陷，亟需寻找新的替代方法。而已有报道的一步法，以粉矿为原料，生产效率与产品质量均难以达标，尚有很大的改进空间。

发明内容

在我国钼矿预处理技术日益优化的形势下，针对中高品位钼精粉，本文提出由辉钼精矿球高温氧化挥发一步制取纯三氧化钼的新方法。

本发明辉钼精矿一步焙烧制备高纯三氧化钼的方法，所述方法是将辉钼精矿直接制成球块，干燥处理后，以含氧气体作为载气，在通入载气的条件选，加热至900-1100℃进行反应，得到混合蒸气，混合蒸气经抽风冷却处理得到高纯三氧化钼。