徐建昌

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司化學分公司，陜西 渭南 714000)

二硫化鉬作為一種化工產品，其主要成分是輝鉬礦。在自然界中由于輝鉬礦具有成分幾乎近于理論值，結構為層狀結構及極完全解理等特點，因此二硫化鉬產品是優(yōu)良的減摩抗磨劑、抗氧化劑，常用作潤滑材料。近30 年來隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展以及研究領域的深入和拓寬，二硫化鉬產品還被廣泛用于航空航天、機械、石油化工、工程材料及防腐等領域，成為節(jié)能減摩保護設備的新材料。

1 二硫化鉬的生產和現狀

二硫化鉬的生產分為天然法和合成法。天然法是將鉬精礦經物理、化學方法通過不同的工藝再提純，達到不同領域應用的規(guī)格標準;合成法是將經焙解的氧化鉬通過硫化而生成的產品。目前主導生產的是天然法。

1.1 生產工藝

該生產工藝中鉬精礦的品級是關鍵。鉬含量45%的精礦，二硫化鉬的含量只有75%，而25%均為雜質。用一般的化學方法加工很難達到應用標準，必須采用再磨—強浮選的方法使礦物單體解離度達90%以上，才能進入工藝應用。鉬含量56%～57%精礦，二硫化鉬的含量達到93.4%～95.1%，雜質含量為6.6%～5%，可直接進入生產工藝應用。

圖1 二硫化鉬生產工藝流程

強酸氧化除鐵階段，主要是對鐵、銅、鉛等硫化礦物，在酸化條件下經加熱氧化，使其成為可溶性或多離子態(tài)進入溶液。通過清水洗滌隨洗液一起排出;有機的選礦藥劑類，在酸性介質下通過加熱，一部分分解成有機的可溶酸。殘留部分也隨洗滌一并進入到廢水中。

在酸浸除雜階段，是通過氫氟酸對含有二氧化硅的脈石礦物進行反應，使其由固態(tài)轉化為可溶性氟硅酸鹽類，隨洗液進入廢水中。而輝鉬礦和石墨因其特有的結構，在酸性氧化介質中表現出了良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，沒有參與化學反應而被保留，以此達到提純的目的。

烘干過程就是脫水，把經兩段除雜洗滌好的精礦裝入真空烘箱，烘7～8 h，待溫度降至常溫排完真空，取出烘好的產品。

烘干產品通過氣流粉粹機，調整給料量，氣體壓力，分級調速，生產出不同規(guī)格的二硫化鉬粉，經不同的包裝、分裝成各規(guī)格產品。

酸浸廢氣(HCl、NOx)經堿液吸收，消除HCl、NOx等揮發(fā)物，中和液進入環(huán)保池，酸浸和洗滌廢水進入石灰中和池，兩者均實現了達標排放。

1.2 產品規(guī)格

化學指標見表1，粒度指標見表2。

表1 化學指標 %

表2 粒度指標

這些產品的規(guī)格，在化學指標上有共性的地方，在包裝和粒度指標的要求上，因用途不同，各有差異;甚至相同的用途，各規(guī)格要求也不完全統一，因而二硫化鉬產品種類繁多。

1.3 生產現狀

美國Climax 有一獨處的礦山，專一選礦生產線，因而從鉬精礦原料的供給到二硫化鉬產品的形成，品質相對穩(wěn)定。國內鉬礦山較多，礦石品質不一，裝備和工藝技術水平相差較大，甚至以營利為目的，以石墨替代二硫化鉬或參合二硫化鉬，因而生產出了各種規(guī)格二硫化鉬產品，因此品質差異較大。金堆城鉬業(yè)集團有限公司的二硫化鉬生產依靠著資源優(yōu)勢和20 多年的穩(wěn)定工藝，產能不斷提升，通過工藝調整，新規(guī)格不斷增加，依用途、用量不同，實現了柔性化生產。

近幾年，也有采用微波—酸浸除雜工藝生產二硫化鉬，但與國外和金堆城產品相比較，純度偏低，粒度偏大。這些質量特點制約了產品種類和產能的提升。

環(huán)保治理是化工企業(yè)最關注的最后工序。二硫化鉬生產涉及到廢氣(NOx)，廢水(F-、Cl-、)和廢渣(石灰、氟化鈣)。廢氣NOx治理是在堿吸收的基礎上，再通過含氨的物質進行二次吸收處理，實現達標。廢水的治理是通過石灰固氟中和，調pH為中性，達標排放。廢渣，經測試屬一般固體廢棄物，交由固廢中心處理。

這樣，用優(yōu)質的精礦采用天然的方法、穩(wěn)定的工藝及科學合理的環(huán)保處理，生產出了純“綠色”的多規(guī)格產品。

2 二硫化鉬的應用

二硫化鉬因品質、結構不同，技術指標要求不統一而被應用在不同的行業(yè)。

2.1 機械潤滑的應用

二硫化鉬因其結構特點而具有優(yōu)異的減摩、抗磨性能，同時又具有極強親金屬性，因而被廣泛用于設備制造和工業(yè)制造的潤滑劑。

2.1.1 潤滑脂

潤滑脂最常用的是鋰基脂和鈣基脂，在這兩種脂中加入一定量的二硫化鉬干粉經捏合調制成，低速高負荷，低速低負荷，高速高溫等設備要求的潤滑脂，盡管在有些高速、高溫設備上潤滑脂可能已經流失，但由于二硫化鉬攪拌，捏合，均勻化，再加上粘合劑，便生產出目前能滿足高的干粉具有自潤滑性能，從而達到保護設備的目的。

2.1.2 潤滑劑

二硫化鉬作為潤滑劑是指將0.8 μm 左右的二硫化鉬干粉經表面改性，增加其懸浮性，以0.5%～1%的添加比例，在常溫下加入到機械油中或水中勻化后進行應用，這樣可以延長機械油的換油周期。

在石蠟中2%～3%的二硫化鉬粉，做成石蠟筆在金屬切割時應用既可潤滑又可降溫。另外二硫化鉬在航空航天工業(yè)的真空狀態(tài)應用和在金屬拉絲、金屬脫模劑的應用，正是利用了二硫化鉬的親金屬性和自潤滑性。

2.2 工程材料方面的應用

氟塑料因為耐腐蝕，韌性好，而常被用于做化工行業(yè)的密封件，在氟塑料中添加適量的二硫化鉬粉劑，利用二硫化鉬的抗氧化性和自潤滑性，做成化工企業(yè)所常應用的閥門、管件的內襯件，既可以密封、防腐，又可以延長閥門的使用壽命和提升閥門的使用效率。

這一特性也常被用在摩擦材料行業(yè)，用以制造汽車摩擦片和其他摩擦器件。

2.3 其他方面的應用

二硫化鉬純度達99.9%以上，可以作為分析試劑用，可用作高端潤滑脂，也可以用于精密和玻璃儀器的潤滑。二硫化鉬粒度在0.3 μm 以下，可作為納米材料應用，用作金屬表面的噴涂膜和潤滑膜，這樣把二硫化鉬超細干粉的應用帶入到了一個全新的領域。

3 二硫化鉬的發(fā)展前景

(1)二硫化鉬的生產在我國已有50 多年的歷史，工藝一直比較傳統，從工藝的各節(jié)點來說仍遵循的是最基本的化學反應原理，工藝的運行過程依然處于勞動密集型狀態(tài)，效率不高，一些新技術、新原理的應用還不很成熟。這就為新工藝的應用、自動化程度的提高，提供了空間和發(fā)展方向。

(2)環(huán)保廢水、廢氣、廢渣的達標排放和處理，實現了“綠色”文明生產，二硫化鉬成為“綠色”產品，但對資源的循環(huán)利用和廢渣的無公害化處理，還有待進一步提高和完善。

(3)在設備制造業(yè)水平不斷提升，航空航天工業(yè)迅猛發(fā)展的今天，二硫化鉬產品作為一種節(jié)能型產品，將會得到更廣泛的應用;隨著新材料技術的日趨成熟，范圍的增廣，二硫化鉬作為一個純天然產品將會被帶入到一個新的應用領域。

(4)對二硫化鉬超細粉和在納米材料領域內的應用需進一步的開拓和研究。

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