钼精矿生产钼酸铵的工艺流程优化研究

　　某铜矿山钼酸铵厂是一家采用钼精矿生产钼酸铵的企业，年设计钼酸铵规模1 200t,现已正常运行近10年时间，但现行生产线工序多，过程冗长繁杂，有价元素的分布及损失规律还不清晰，钼产品质量不够稳定，回收率偏低。针对以上情况，我们对现行冶金流程进行一次详细的钼元素查定[1],弄清各工序的钼收率及其影响因素，并根据查定结果对现有流程提出优化改进的建议，达到进一步稳定和提高钼收率及产品质量的目的。

　　1生产流程

　　该厂钼精矿生产钼酸铵的流程[2]为：钼精矿先进行氧化焙烧[3]、焙砂经硝酸预处理后得滤饼、滤饼经3次氨浸后产生氨浸液和三次氨浸渣[4]、氨浸液经酸沉后得四钼酸铵产品[5-6];三次氨浸渣再经预处理、3次氨浸、酸沉后得粗钼酸铵（含杂质高需返回氨浸再处理）及六次氨浸渣。每个主要工序又包括若干单元操作，总计约十多个单元，冗长繁杂。概括来看，从钼精矿到钼酸铵产品整个生产过程中，除产品钼酸铵外，开路的物料有经焙烧后排空的烟气尾气、烟气淋洗液、焙砂预处理母液、三次氨浸渣预处理母液和六次氨浸渣，其中，烟气淋洗液和焙砂预处理母液合并后进入另一作业流程（未回收钼），三次氨浸渣预处理母液未进行综合回收，只经环保处理后外排，因此，流程中会造成钼损失的物料主要为焙砂预处理母液、三次氨浸渣预处理母液及六次氨浸渣。

　　2流程查定

　　根据工艺要求，主要对钼精矿焙烧后钼酸铵生产流程中钼金属的走向进行查定。

　　主要内容和方案如下：

　　1）对当前钼精矿加工生产线各工序进行现场流程查定；2）制订查定方案，对工序进出物料取样、计量、样品分析与检测，数据整理；3）提出改进建议。技术目标：通过查清钼在整个工艺流程中的走向及分布，为完善钼冶金流程、改善生产环境、提高效益提出建议，并为进一步扩产提供相关依据。

　　3查定方案

　　从钼精矿开始连续跟踪，按钼精矿氧化焙烧、焙砂预处理、三次氨浸、三次氨浸渣预处理、预处理渣再经三次氨浸、一次氨浸液酸沉产生钼酸铵等工序所有进出物料进行取样、计量、分析，然后进行物料及金属平衡计算，在此基础上计算出全流程的总收率。至于各主要工序内的各单元操作，如不涉及物料开路的情况，即不涉及钼损失的情况时，考虑到其必要性及可操作性，可选择性地进行取样分析，仅用以了解钼在各步骤中的走向分布。

　　4流程查定的结果

　　4.1钼精矿的成分分析及物相组成。

　　此次流程查定所投入的钼精矿共63t,连续跟踪5天。主要化学组成（%）：Mo 47.74、Re 0.04、Cu 2.45、Fe 4.14、Se 0.005 6、S 34.42.与标准钼精矿相比，该钼精矿属于低钼、低钙、低铅、高铜、高铁、高铼精矿，不含钨、铋、锡、砷。这些特点对采用氧化焙烧-氨浸工艺提取钼的收率将带来不利影响。由于铜的易熔性，钼精矿在焙烧过程中较易出现熔结包裹现象，使操作发生困难或焙砂质量难以合格；因为含铁较高[7],在焙砂预处理后氨浸时易出现氢氧化铁胶体，影响过滤和钼的溶出；钼的品位较低对钼精矿加工指标也会有一定影响。钼精矿中伴生有较高的铼，由于回收铼的流程较为稳定，本次未做查定。

　　根据物象分析结果，投入的钼精矿中钼以硫化钼形态存在的达99.7%,钼酸盐形态的钼很少；铜和铼亦以硫化物为主，分别占97.36%和90%;硫主要以硫化物形态存在，占总硫的99.2%.生产中要将钼精矿中钼、铜转化为可溶状态就必须尽可能地脱除硫，以便将它们转为氧化物形态，同时还要尽可能避免在高温下发生熔结生成玻璃态难溶钼盐。

　　4.2钼酸铵生产流程中钼及其他产物的走向

　　图1为钼金属分布的质量图。由图1可知，焙烧工序钼进入焙砂的回收率为99.42%,烟尘中占总钼的0.01%,一次淋洗液中占总钼的0.11%,风管 液 占 总 钼 的0.008 5%,外 排 烟 气 占 总 钼 的0.45%.一次焙砂预处理母液占总钼的1.45%.

　　六次渣占总钼的0.27%;粗钼预处理液占总钼量的0.21%,这些开路损失累计为2.52%,据此可计算出钼的理论回收率为97.48%,其中，四钼酸铵产品直收率为91.22%,说明钼的加工回收率尚可，但流程过于冗长复杂。表1为钼的物相分析结果。

　　从表1可见，经回转窑焙烧后得到的焙砂中，钼以氧化钼形态存在的占98.2%,可溶钼很高，说明钼精矿焙烧脱硫效果不错。另外，焙砂中铜有96%以硫酸铜形态存在，有2.99%以氧化铜形态存在，而未氧化的硫化铜仅占0.65%,这可以说明焙砂经酸预处理后铜的浸出率较高；焙砂中硫含量很低，说明脱硫效果较好。

　　三次氨 浸 渣 中 钼 以 氧 化 钼 形 态 存 在 的 钼 占66.7%,这部分属可溶钼[8],只是由于洗涤和液/固分离不好导致钼残留高；三次氨浸渣中以硫化钼物相存在的钼占33.32%,较焙砂含量大为提高，这是因为在氨浸时绝大部分可溶钼的浸出导致不溶的硫化钼得到了富集，因此，要进一步提高钼的回收率，应从源头着手，加强回转窑焙烧中的脱硫。三次氨浸渣产率约为投入焙砂量的1/5,其中铁因浸出少而得到富集（渣中含铁高达18.7%），这部分铁以氧化物形态存在于渣中，对钼、铜、铼具有吸附载带作用，影响钼的直收率。六次氨浸渣中含钼1.69%,主要以硫化钼形态存在，占61.54%,难以浸出，该 部分钼占钼精矿总钼量的0.27%.

　　5分析与建议

　　此次考查原料钼精矿属低钼、低钙、高铼、高铜、高铁钼精矿，应持续进行选矿攻关，提高钼精矿品质，降低铜、铁杂质含量，以改善焙砂产品质量，并为下道工序创造好条件。

　　三次氨浸渣的处理[9]建议可用苏打压煮法。现有焙砂浸出工艺的改进使三次渣中含钼只占精矿总钼量的3.8%,但仍沿用酸浸煮，虽然能从三次氨浸渣回 收 其 中 三 分 之 二 的 钼、六 次 渣 中 钼 降 至 约1.7%左右，但流程冗长、消耗大量试剂。我们曾经对含钼14.13%、铜2.72%、铁19.51%的三次氨浸渣选用苏打压煮法进行系统试验，得出三次氨浸渣分解率为95%以上、压煮残渣含钼0.3%~0.6%.

　　用一步压煮就可取代酸活化-三次氨浸工艺，而且没有酸气污染。比现工艺提高钼回收率1.5~2个百分点。应进一步改善焙砂预处理和氨浸中的固液分离，建议采用先进的高压隔膜压滤机，减少夹带，提高钼直收率，减少氨耗及其它消耗。

　　6结论

　　确定了钼精矿加工生产钼酸铵工艺流程中钼元素的分布及走向，为定量分析生产过程中存在的问题奠定了基础。通过技术分析，提出了改善钼加工回收率的建议。（图表略）

　　参考文献

　　[1]丁喻，钟祥，周新东，等。云南某钼加工厂钼酸铵生产流程查定及技术分析[J].中国钼业，2010,34（4）：20-23.

　　[2]李辉，唐丽霞。钼酸铵生产工艺与技术进展状况分析[J].中国钼业，2009,33（6）：49-51.

　　[3]王连勇，张井凡，蔡九菊，等。钼精矿氧化焙烧机理研究[J].中国钼业，2011,35（2）：22-24.

　　[4]秦永刚。降低氨浸渣中可溶钼的试验研究[J].中国钼业，2008,32（6）：32-33.