专利名称：：一种碱性溶液中钼与铝的分离方法
技术领域：
：本发明涉及一种元素分离方法，特别涉及一种钼与铝的分离方法。
背景技术：
：钼是一种稀贵元素，也是一种主要的催化元素，在化工催化中往往与作为载体的铝元素一起发挥其作用，例如石油加氢脱硫、催化重整用的Ni-Mo/Al203、Co-Mo/Al203以及有机化工液相加氢雷尼镍催化剂Ni-Mo/Al等。因此，从废催化剂中回收钼元素成为钼产品的一个重要的来源。目前，在含钼铝基催化剂的钼回收中，不论是采用酸浸还是碱焙烧-浸出工序，都发生钼与铝的共同浸出，得到钼酸钠与铝酸钠的混合溶液。该混合溶液为含钼和铝的碱性溶液，钼的浓度约5~25g/L「铝的浓度约1040g/L，游离碱浓度约0.5~1.6mol/L。这种溶液的钼、铝分离，或采用中和方法使铝以氢氧化铝析出；或采用钡盐从这种混合溶液中沉淀得到难溶的钼酸钡(中国专利申请号200510031558);或采用树脂吸附钼元素-淋洗解吸得到含钼的稀溶液，再用钙盐沉淀获得难溶于水的钼酸钙沉淀(中国专利申请号200710113949)。但是由于氢氧化铝为胶状沉淀物，吸附表面积巨大，在高铝高钼浓度的情况下，氢氧化铝固相中吸附的钼含量可达2Mwt之多，严重影响了钼与铝的分离。而以钼酸钡或钼酸钙固体沉淀的形式回收钼，其应用有一定的局限性外，钼回收率也仅为90%左右。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出一种钼与硅铝的分离方法，以获得钼酸盐溶液。本发明的目的由以下措施实现在含钼和铝的碱性溶液中，加入碱金属氢氧化物，控制游离碱的浓度为1.201.80mol/L;按Al:Si摩尔比为0.951.05，在常温下3小时内，边搅拌边加入碱金属硅酸盐溶液；在继续搅拌下升温至5080。C的胶化温度，保温2小时，再升温至90110。C的晶化温度，保温35小时；经过滤分离后，得到铝硅酸盐析出物和钼酸盐溶液。所述碱金属氢氧化物是氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂或它们的混合物，以纯固体或浓度不低于30%的水溶液为佳。所述硅酸盐是硅酸钠，硅酸钾或硅酸锂中的一种或它们的混合物。加入碱金属氢氧化物是为避免加入碱金属硅酸盐溶液时，因稀释而发生铝的水解反应。较好的游离碱度为1.401.60mol/L，最好为1.50mol/L。如果低于1.20mol/L，在碱液中铝元素不稳定，易水解反应生成吸附性强的Al(OH)3胶体，影响了与钼元素的分离。如果该比例高于1.80mol/L，则析晶后溶液的碱度和粘度增高，增加铝硅酸盐洗涤操作的难度，使铝硅酸盐含钼增加。根据碱性溶液中铝含量计算加入碱金属硅酸盐的量，其合适的Al:Si摩尔比为0.95~1.05，较好的比例为0.991.01，最佳比例为1.00。该比例偏离1.00越多，析晶后溶液中的铝或硅的残存量越多，影响钼元素进一步回收利用。上述加入了碱金属硅酸盐后，在继续搅拌下升温，此时溶液中生成铝硅酸盐胶体粒子，该过程简称为胶化。胶化温度为5080°C，胶化保温时间为2小时。如果温度低于5(TC，则铝硅酸盐胶化成核后长大速度慢，所得胶粒太小，晶化后的晶粒相应也太小，过滤分离困难；如果温度大于80。C，则晶化后产生异型晶体，对钼的分离不利。在继续搅拌下再升温，使铝硅酸盐胶体粒子向晶体转化，称为晶化。晶化温度为90110。C，晶化保温时间为35小时。如果温度小于9(TC，则晶化速度慢，晶化程度较低，过滤性能差；如果温度大于11(TC，则需使用耐压的晶化反应釜，设备造价高，经济性差。如果晶化保温时间小于3小时，则晶化程度小，含水率高，不利于固液分离；如果晶化保温时间超过5小时，则效率降低，经济性差。在含钼和铝碱性溶液中，加入碱金属硅酸盐溶液，使溶液中铝与硅结合形成分子式为R2OAl2032Si024.50H2O(其中R为Li、Na、K中的一种或多种)的铝硅酸盐晶体从溶液中析出，而98%以上的钼以可溶性钼酸盐留在滤液中，达到良好的分离系数。分离系数为分离后Al:Si摩尔比及分离前A1:Si摩尔比的比值。该铝硅酸盐晶体，具有良好的过滤分离性能，可用真空过滤或离心机过滤，滤液中铝或硅降至0.5g/L以下，铝或硅的沉析率为98%以上。铝硅酸盐晶体经一次洗涤，洗涤液固比为3:15:1，搅洗0.5小时，经离心分离后，滤饼含水率小于20%，钼含量降低至0.2%wt以下，进一步分离回收钼。具体实施例方式在含钼和铝的碱性溶液中，加入氢氧化钠溶液调整游离碱浓度；根据溶液含铝量以及Al:Si(摩尔比)，在80rpm的搅拌下，匀速加入硅酸钠溶液；经胶化、晶化后，离心机过滤；滤饼用500mL自来水在26'C温度下搅洗30分钟后再离心过滤，控制滤饼含水率在20%以内，滤液为钼酸盐溶液。具体技术方案如表l所示；所得结果如表2所示。表l实施例的技术方案<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2实施例的原料和试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1.一种碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是加入碱金属氢氧化物，控制游离碱的浓度为1.20～1.80mol/L；按Al∶Si摩尔比为0.95～1.05，在常温下3小时内，边搅拌边加入碱金属硅酸盐溶液；在继续搅拌下升温至50～80℃的胶化温度，保温2小时，再升温至90～110℃的晶化温度，保温3～5小时；经过滤分离后，得到铝硅酸盐析出物和钼酸盐溶液。2.根据权利要求1所述的碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是碱金属氢氧化物是氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂或它们的混合物。3.根据权利要求1所述的碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是控制游离碱的浓度为1.40~1.60mol/L。4.根据权利要求1所述的碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是控制游离碱的浓度为1.50mol/L。5.根据权利要求1所述的碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是所述硅酸盐是硅酸钠，硅酸钾或硅酸锂中的一种或它们的混合物。6.根据权利要求1所述的碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是Al:Si摩尔比为0.991.01。7.根据权利要求1所述的碱性溶液中钼和铝的分离方法，其特征是Al:Si摩尔比为1.00。全文摘要一种碱性溶液中钼和铝的分离方法。其特征是加入碱金属氢氧化物，控制游离碱的浓度为1.20～1.80mol/L；按Al∶Si摩尔比为0.95～1.05，在常温下3小时内，边搅拌边加入碱金属硅酸盐溶液；在继续搅拌下升温至50～80℃的胶化温度，保温2小时，再升温至90～110℃的晶化温度，保温3～5小时；经过滤分离后，得到铝硅酸盐析出物和钼酸盐溶液。经分离后，铝硅酸盐析出物中钼含量降低至0.2％wt以下，滤液中铝或硅降至0.5g/L以下，铝或硅的沉析率为98％以上。98％以上的钼滤液中可溶性钼酸盐留在滤液中，达到良好的分离系数。本发明的方法适用于从废催化剂中回收钼元素。文档编号C22B34/34GK101445875SQ20081022038公开日2009年6月3日申请日期2008年12月25日优先权日2008年12月25日发明者昊吴,林恬盛,王继民,陈怀杰,远高申请人:广州有色金属研究院