曹正富

(銅冠有色池州公司,安徽池州 247100)

高純氧化鉬粒度控制的試驗(yàn)研究

曹正富

(銅冠有色池州公司,安徽池州 247100)

本文介紹了高純?nèi)趸f的費(fèi)氏粒度主要取決于其母體晶形、焙燒時(shí)間及溫區(qū)的溫度控制;焙燒設(shè)備必須選擇多溫區(qū)。

七鉬酸銨;高純氧化鉬;粒度;溫區(qū);費(fèi)氏粒度

1 前言

高純?nèi)趸f外觀:呈淡黃色或淺綠色粉末,一級(jí)品含MoO3不小于99.95%;二級(jí)品含MoO3不小于99%。主要用途為制取金屬鉬粉,石油催化劑、顏料、合金原料等方面。根據(jù)本公司多年來承接訂單情況,主要客戶是粉末冶金深加企業(yè)。因客戶反映本公司焙解的高純氧化鉬的費(fèi)氏粒度波動(dòng)較大(要求FSSS>10),且粒度相對(duì)不均勻,為了滿足客戶要求,開展了高純氧化鉬粒度控制的試驗(yàn)研究工作。

2 試驗(yàn)內(nèi)容

2.1 試驗(yàn)原理

七鉬酸銨在空氣中加熱溶解,使七鉬酸銨失去結(jié)晶水和氨轉(zhuǎn)變?yōu)槿趸f。

由于鉬酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿趸f是熱解過程,在不同的溫度段存在著不同的相變過程,其物相變化過程為:

2.2 試驗(yàn)現(xiàn)象

在試驗(yàn)室用馬弗爐觀察焙燒過程:焙解溫度低于300℃,物相仍為七鉬原料物質(zhì),其顏色沒有變化。當(dāng)溫度達(dá)到300℃時(shí),其物料顏色由白色漸變深綠色;當(dāng)溫度達(dá)到350℃時(shí),其物料顏色由深綠色變?yōu)楹谏?手感堅(jiān)實(shí),流動(dòng)性好;當(dāng)溫度達(dá)到400℃,其物料由黑色轉(zhuǎn)為淺灰色,其形貌基本上呈現(xiàn)棱角分明的四方體,流動(dòng)性好;當(dāng)溫度達(dá)500℃,由淺灰色轉(zhuǎn)變?yōu)榈S色,其形態(tài)為四方體為主的高純?nèi)趸f。

通過試驗(yàn),高純?nèi)趸f的費(fèi)氏粒度及粒度均勻性主要取決于七鉬酸銨的焙燒時(shí)間、溫區(qū)溫度及原料七鉬酸銨的晶形結(jié)構(gòu)。

2.3 試驗(yàn)過程

2.3.1 焙燒溫度對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響

根據(jù)鉬酸銨焙解原理:在相同的焙解時(shí)間內(nèi),分3個(gè)溫區(qū),即220℃、360℃、480℃條件下焙燒七鉬酸銨,目的是驗(yàn)證不同溫區(qū)的溫度對(duì)高純氧化鉬主品位,費(fèi)氏粒度、流動(dòng)性、產(chǎn)品的顏色是否存在直接影響。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 焙燒溫度對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響

從上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在220～480℃溫區(qū)內(nèi),分段焙解七鉬酸銨產(chǎn)品時(shí),高純氧化鉬的費(fèi)氏粒度可以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但主品位明顯低于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。主要原因是溫度過低時(shí),揮發(fā)物指標(biāo)是難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。由表1可知,采用低溫區(qū)焙解雖然有利于提高費(fèi)氏粒度提高,但其主品位質(zhì)量偏低。

表2 焙燒時(shí)間對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響

2.3.2 焙燒時(shí)間對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響

由表1可知,分段焙燒七鉬酸銨,其氧化鉬的費(fèi)氏粒度可以達(dá)到指標(biāo)要求的(要求FSSS>10),但主品位低于質(zhì)理指標(biāo)要求(小于99.95%),為此,需要進(jìn)一步驗(yàn)證:在溫度不變條件下,焙燒時(shí)間對(duì)高純?nèi)趸f的相關(guān)指標(biāo)是否存在直接影響。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

從上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在220～480℃溫區(qū)內(nèi),分段焙解七鉬酸銨產(chǎn)品時(shí),延長中溫區(qū)和高溫區(qū)焙解時(shí)間,其主品位、費(fèi)氏粒度均可以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于中溫區(qū)和高溫區(qū)時(shí)間較長,在生產(chǎn)(回轉(zhuǎn)窯加熱區(qū)只有2.5m)現(xiàn)有條件下無法實(shí)現(xiàn)這一焙解過程。

2.3.3 原料七鉬晶形對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響驗(yàn)證上述表1和表2試驗(yàn)后,在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下是難以達(dá)到高純氧化鉬產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)的要求。根據(jù)試驗(yàn)情況調(diào)整了試驗(yàn)內(nèi)容——控制原料七鉬酸銨物理性能,即七鉬的粒徑(260μm)、均勻性(粒度分布)。通過加入XX(目的可以有效控制七鉬結(jié)晶成長時(shí),易出現(xiàn)過飽和狀態(tài)),延長七鉬結(jié)晶前液的陳化時(shí)間及結(jié)晶速率,然后將上述條件產(chǎn)出的七鉬酸銨進(jìn)行焙解(由于本批次七鉬的粒徑較大,在焙解時(shí),在中溫區(qū)和高溫區(qū)的溫度及焙燒時(shí)間均進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整)。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 原料七鉬酸銨對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響

由表3可知,原料七鉬的粒徑、均勻性分布,對(duì)高純?nèi)趸f粒度的影響效果是非常明顯的,其主品位、費(fèi)氏粒度均可以達(dá)到國外客戶相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但其不足之處是用七鉬酸銨焙解的高純氧化鉬,其篩下物仍有10%左右,一次成品率偏低。

2.4 生產(chǎn)性工業(yè)驗(yàn)證試驗(yàn)

在表3結(jié)論的基礎(chǔ)上,又進(jìn)行了多次重復(fù)性焙燒試驗(yàn),相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)均基本穩(wěn)定。于是在生產(chǎn)上進(jìn)行了調(diào)式:在焙解七鉬的原料上,首先控制好七鉬的粒徑和粒度的均勻性,經(jīng)烘干后,直接進(jìn)回轉(zhuǎn)窯(調(diào)爐體轉(zhuǎn)速)焙燒工序。試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 供貨俄羅斯某客戶MoO3的原料焙燒試驗(yàn)

由表4可知,在生產(chǎn)車間,根據(jù)上述試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù),加入XX,延長七鉬酸銨結(jié)晶前液的陳化時(shí)間及結(jié)晶速率,然后將上述條件產(chǎn)出的七鉬酸銨進(jìn)行焙解,其主品位、費(fèi)氏粒度均可以達(dá)到國外客戶相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3 工業(yè)生產(chǎn)試應(yīng)用

將上述研究成果,在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝(回轉(zhuǎn)窯設(shè)備)條件進(jìn)行了擴(kuò)大生產(chǎn),以七鉬酸銨為焙解原料,生產(chǎn)了20000kg高純氧化鉬,并順利通過俄羅斯客戶相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)檢,客戶基本滿意。供貨奧地利客戶5000kg高純氧化鉬大樣使用后,相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)也順利通過,并尋求繼續(xù)合作。

4 結(jié)論

綜上所述,為了控制高純?nèi)趸f的費(fèi)氏粒度,首先要在原料七鉬酸銨的生產(chǎn)過程中控制其均勻性;其次焙燒設(shè)備最好選擇多溫區(qū),即3個(gè)溫區(qū)且溫區(qū)分布采取解體控制,原則上低溫區(qū)控制300～320℃;中溫區(qū)控制400～420℃;高溫區(qū)控制500～580℃。為此,針對(duì)高純MnO3不同產(chǎn)品用途,應(yīng)采取不同的原料和焙燒溫度、焙燒時(shí)間,對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行有效控制,可以滿足用戶要求。

REFERENCES

[1] 翁皓珉.鉬系列雜多酸(鹽)催化劑[J].中國鉬業(yè),1996,(3):13-15.

[2] 向鐵根.鉬冶金[M].中南大學(xué)出版社,2002.

[3] 王恩波,胡長文,許林,等.多酸化學(xué)導(dǎo)論[M].化學(xué)工業(yè)出版社, 1998,4.

Test Study on High-purityM olybdenum Trioxide Gra in Size Control

CAO Zheng-fu
(Tongguan Non-ferrous Chizhou Company,Chizhou 247100,Anhui,China)

This paper tells that the FSSS of the high-purity molybdenum trioxide mainly depends on its mother’s body crystal shape,roasting t ime and temperature control of the temperature zone.

ammonium 7;high-puritymolybdenum oxides;grain size;temperature zone;FSSS

TF841.2

:B

:1009-3842(2010)01-0075-03

2009-11-27

曹正富(1965-),男,安徽樅陽人,一直從事鉬鹽化工生產(chǎn)與技術(shù)開發(fā)工作。