孫 鵬

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建 上杭 364200）

鉬在自然界中主要以輝鉬礦形式存在。世界鉬產(chǎn)量的99%是通過處理輝鉬礦而生產(chǎn)的。

傳統(tǒng)的輝鉬礦精礦的處理方法主要是通過氧化焙燒得到氧化鉬和仲鉬酸銨。這種方法的鉬回收率低，工藝復(fù)雜，原料適應(yīng)性差，低濃度SO2難于制酸且污染環(huán)境，已逐漸被淘汰。加壓濕法冶金［1－5］因流程短、金屬回收率高、原料適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)境友好等特點(diǎn)得到迅速發(fā)展。盡管我國(guó)自20世紀(jì)70年代就開始研究鉬精礦的加壓分解，但工業(yè)應(yīng)用規(guī)模和穩(wěn)定性與國(guó)外鉬冶煉企業(yè)相比還有很大差距。在探索試驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究了采用加壓氧化分解法從輝鉬礦精礦中堿浸鉬。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原料性質(zhì)

試驗(yàn)原料為江西某公司提供的鉬精礦，其中主要鉬礦物為輝鉬礦，占99.47%，其余為少量氧化鉬、鉬鎢鉛礦及鎢鉛礦。精礦粒度400目以下占98%，多元素分析結(jié)果見表1。

表1 礦石多元素化學(xué)分析結(jié)果 %

鉬精礦主要成分為硫化鉬，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)42%以上，另有少量的銅、鐵、鈣、鎂、硅、鋅、鎢，而稀散金屬鎵、鍺、錸等質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。

1.2 試驗(yàn)原理

在100～160℃條件下，鉬精礦與堿發(fā)生如下反應(yīng)：

按（1）式計(jì)算，1t鉬精礦理論消耗1.067t NaOH（不計(jì)雜質(zhì)反應(yīng)消耗的氫氧化鈉），即消耗1.112t純度為96%的NaOH。

1.3 試驗(yàn)裝置與方法

浸出試驗(yàn)在2L高壓釜中進(jìn)行。試驗(yàn)用NaOH為96%分析純。將一定量鉬精礦、NaOH、水加入高壓釜中，蓋好釜蓋，預(yù)充入一定壓力的氧氣，開啟攪拌并加熱；待溫度上升到試驗(yàn)溫度后，加氧至設(shè)定壓力，保溫（±5℃）保壓（±0.2MPa）一定時(shí)間后降溫卸壓；過濾，用800 mL熱水洗滌5次，渣、液分別送分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對(duì)鉬浸出率的影響

試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，NaOH過量系數(shù)1.16，液固體積質(zhì)量比7∶1，預(yù)充0.5MPa氧氣，氧分壓0.5MPa，保溫保壓反應(yīng)6h，攪拌轉(zhuǎn)速550r／min。浸出液與浸出渣洗液合并。溫度對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 試驗(yàn)結(jié)果

由表2看出，鉬浸出率與反應(yīng)溫度呈正相關(guān)關(guān)系：反應(yīng)溫度升高，鉬浸出率增大。鑒于高壓反應(yīng)對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求高，反應(yīng)溫度越高，設(shè)備要求越高，反應(yīng)溫度在160℃時(shí)已取得較高的鉬浸出率（99.91%），因此，確定反應(yīng)溫度以160℃為宜。

2.2 液固體積質(zhì)量比對(duì)鉬浸出率的影響

試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，NaOH過量系數(shù)為1.2，預(yù)充1MPa氧氣，控制溫度150℃，總壓力2 MPa，氧分壓1.52MPa，保溫保壓反應(yīng)4h，攪拌轉(zhuǎn)速550r／min。液固體積質(zhì)量比（堿液與精礦質(zhì)量比）對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 液固體積質(zhì)量比對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果

由表3看出：隨液固體積質(zhì)量比提高，鉬浸出率升高；液固體積質(zhì)量比在6∶1以上時(shí)，鉬浸出率達(dá)99%以上。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，液固體積質(zhì)量比越小，浸出礦漿過濾越困難，浸出液顏色越深。綜合考慮，選擇液固體積質(zhì)量比為7∶1。

2.3 堿用量對(duì)鉬浸出率的影響

試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，預(yù)充1MPa氧氣，溫度150℃，總壓力為2MPa，氧分壓為1.52 MPa，保溫保壓反應(yīng)4h，攪拌轉(zhuǎn)速550r／min。NaOH過量系數(shù)對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 堿用量對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果

由表4看出，鉬浸出率隨堿用量增加而提高。試驗(yàn)條件下，堿耗為1.2t／t時(shí)可取得99%以上的鉬浸出率。

2.4 壓力對(duì)鉬浸出率的影響

試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，NaOH過量系數(shù)為1.16，液固體積質(zhì)量比為7∶1，預(yù)充0.2MPa氧氣，溫度150℃，保溫保壓反應(yīng)4h，攪拌轉(zhuǎn)速550 r／min，反應(yīng)時(shí)間6h，浸出液與洗液合并?？倝悍謩e為0.7～0.8、0.9～1.1、1.4～1.6、1.9～2.1 MPa，氧分壓分別為0.2、0.5、1.0、1.5MPa時(shí)對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 氧分壓對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果

由表5看出，鉬浸出率與氧分壓呈正相關(guān)關(guān)系：氧分壓提高，鉬浸出率提高；氧分壓在0.5 MPa時(shí)，鉬浸出率為99.26%。因此，氧分壓確定為0.5MPa。

2.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)鉬浸出率的影響

試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，NaOH過量系數(shù)1.16，液固體積質(zhì)量比7∶1，溫度150℃，預(yù)充0.5MPa氧氣，氧分壓0.5MPa，總壓0.9～1.2 MPa，攪拌轉(zhuǎn)速550r／min，保溫保壓反應(yīng)不同時(shí)間，浸出液與洗液合并。浸出時(shí)間對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果

由表6看出：前4h是反應(yīng)的主要階段，隨著浸出時(shí)間延長(zhǎng)，鉬浸出率提高；反應(yīng)4h時(shí)，鉬浸出率達(dá)99.26%。為保證浸出時(shí)間足夠，選定浸出時(shí)間為5h。

2.6 攪拌速度對(duì)鉬浸出率的影響

試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，NaOH過量系數(shù)1.16，液固體積質(zhì)量比7∶1，溫度150℃，預(yù)充0.5MPa氧氣，氧分壓0.5MPa，總壓保持0.9～1.2MPa，保溫保壓反應(yīng)5h。攪拌速度對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果見表7。可以看出，攪拌速度對(duì)鉬浸出率影響不大。

表7 攪拌速度對(duì)鉬浸出率的影響試驗(yàn)結(jié)果

2.7 綜合條件試驗(yàn)

根據(jù)條件試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合試驗(yàn)。試驗(yàn)條件：鉬精礦100g，NaOH 過量系數(shù)1.14、1.12，液固體積質(zhì)量比7∶1，溫度150℃，預(yù)充0.5MPa氧氣，氧分壓0.5MPa，總壓保持0.9～1.2MPa，保溫保壓反應(yīng)5h，攪拌速度550r／min。試驗(yàn)結(jié)果見表8。

表8 綜合條件試驗(yàn)結(jié)果

從表8看出：綜合條件下，堿用量系數(shù)為1.14和1.12時(shí)，鉬浸出率分別為99.27%和98.58%?？刂平鲆簆H在8～9之間有利于降低調(diào)酸階段的酸耗及減少浸出液中Si、Al等雜質(zhì)，因此，選定堿用量為理論量的1.12倍。

3 結(jié)論

采用加壓堿浸可以從鉬精礦中有效浸出鉬。在NaOH過量系數(shù)1.12，液固體積質(zhì)量比7∶1，溫度150℃，預(yù)充0.5MPa氧氣，氧分壓0.5 MPa、總壓保持0.9～1.2MPa，保溫保壓反應(yīng)5 h，攪拌速度550r／min條件下，鉬浸出率高達(dá)98.58%。

該工藝流程簡(jiǎn)短，金屬回收率高，環(huán)境友好，值得進(jìn)一步研究。

［1］秦玉楠.從輝鉬精礦中提取鉬、錸的研究［J］.無(wú)機(jī)鹽工業(yè)，1990（5）：5－9.

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［4］符劍剛，鐘宏，吳江麗，等.常溫常壓條件下輝鉬礦的濕法浸出［J］.金屬礦山，2004（12）：35－38.

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