专利名称：一种从镍钼矿碱浸出液中提取钼的方法
技术领域：
本发明涉及一种从镍钼矿碱浸出液中提取钼的方法。
背景技术：
在我国湖南湘西、贵州遵义等地广泛分布着一种储量极大、富含大量有机质和Ni、 Mo、V、W、Cu、Co、Pb、Zn、P、Au、Ag、Os、Ir、Pt、Rh、Ru 以及 Cd、Se、Ti、Rb、Cs 等几十种元素 的矿层，即“多金属黑色页岩”。该矿物经济价值颇大，尤其是钼与镍的富集程度相对较高， 而被人们习惯称为“镍钼矿”。一般的开采品位钼为2 8%左右，镍为1 4%左右。由于钼镍矿中的钼主要以非晶态硫化物形式存在，而且矿物含碳量高，选矿工艺 一直未有很重大的技术突破，大多数冶炼工艺都直接处理该矿物。主要的工艺有脱碳-焙 烧-碱浸-净化-铵盐酸沉-煅烧生产氧化钼，焙烧-苏打烧结-水浸-离子交换化-净 化除杂-结晶-生产钼酸铵工艺和焙烧-碱浸-离子交换化-净化除杂-酸沉结晶-生产 钼酸铵工艺。以及“钼镍矿-NaClO+NaOH浸出-离子交换-净化除杂-结晶-生产钼酸铵” 和“钼镍矿-NaOH+常压空气氧化浸出-溶剂萃取-净化除杂-结晶-生产钼酸铵”的钼镍 矿全湿法工艺。由于受到所处理的镍钼矿品位的限制(一般含Mo2-8%)，上述工艺中无论是焙烧 后碱浸还是直接碱浸，所得到的镍钼矿碱浸出液含钼浓度都不会太高，一般为2-30g/L。如 此低的镍钼矿碱浸出液不能直接用于酸沉结晶或蒸发结晶来制备钼酸铵产品，必须加以富 集和转型。考虑到碱浸液中所含的0H_或CO广，以及被浸出的杂质如P043_，AsO43-, SiO广， SO42-, W042—，V0:等离子与MoO42-的竞争作用，直接采用强碱性阴离子交换树脂或季胺萃取 剂很难有效的吸附钼。通常情况下将钼酸钠酸化到PH值为2. 5 3. 5左右，使得Mo042_得 以聚合成Μθ7024_η(0Η)η(6_η)-(η = 0，1，2，3)，然后采用弱碱性阴离子交换树脂或叔胺萃取剂 来吸附钼，以期达到很好的吸附效果和吸附容量。如李青刚等(李青刚，肖连生，张贵清，张 启修.镍钼矿生产钼酸铵全湿法生产工艺及实践.稀有金属，2007，31，86 88)采用大孔 弱碱性阴离子交换树脂D314和皮关华等(徐徽，皮关华，陈白珍，石西昌，李俊丽.用溶剂 萃取法从碱浸液中回收钼的研究.湖南师范大学自然科学学报，2007，30(1)，43 46)采用 Ν235来萃取镍钼矿浸出液中的钼。经我们实验发现，采用D314树脂来吸附钼，该树脂的工 作交换容量达到了 16%igMo/ml湿树脂，吸附率为98. 采用5mol/L的氨水解吸45min， 解吸率高达99. 51%，达到了很好的实验效果。D314树脂虽然吸附容量大，但是其机械性能 较差，在操作过程中容易磨碎，造成了树脂的损失和操作的不便。另外，在离子交换过程中 需要消耗大量的软化水来正洗和反洗树脂。采用N235来萃取钼的方法虽然操作简单，反应 时间短，产量大等，但是一般的萃取剂价格大都比较昂贵，有机溶剂较易挥发，并有一定的 毒性，另外在萃取过程中还存在第三相的问题。沉淀法提取有价金属以其成本低，效率高， 处理量大，操作简单等优点而广泛应用于冶金领域。而采用沉淀法来提取镍钼矿碱浸出液 中的钼还未见相关研究和报道。因此，本发明拟开发一种采用沉淀法来提取镍钼矿碱浸出 液中的钼并制备钼酸铵的方法。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种简单、高效、环保、低成本的从镍钼矿浸出液中提取钼 的方法。本发明的目的是通过以下方式实现的。—种从镍钼矿碱浸出液中提取钼的方法将含有狗3+的溶液加入到镍钼矿碱浸出 液(包括镍钼矿焙烧后碱浸或者直接碱浸得到的碱浸出液)中，并加入缓冲剂调整溶液的 pH值在2. 0 5. 0范围内，反应结束后得到的含钼沉淀经氨水解吸得到钼酸铵溶液。所述的含有!^3+的溶液为氯化铁溶液或硫酸铁溶液，Fe3+浓度为100 200g/L。所述的含有!^3+的溶液的加入量为Fe3+与镍钼矿碱浸出液中所含Mo的摩尔比 1 3。所述的镍钼矿碱浸出液含钼浓度为2 30g/L。所述的缓冲剂为碳酸钠或碳酸氢钠。所述的反应温度为20 50°C。所述的反应时间为0.2 4h。所述的解吸过程在密闭反应器中进行。所述的氨水解吸过程中氨水质量浓度为含NH3 10% 20%，用量为NH3与Mo的摩 尔比为3 6，反应温度为60 100°C，反应时间1 4h。解吸后的沉淀经酸溶解再生得到含有!^3+的溶液返回使用。本发明沉淀法提取钼的步骤主要利用狗3+的水解，生成沉淀作为沉淀钼的载体。 Fe3+的水解过程亦是镍钼矿碱浸出液的酸化过程，水解产生的H+与溶液中的Mo042_聚合形 成Μο7024_η(0Η)η(6_η)_(π = 0，1,2,3)，随着狗3+的继续加入，溶液则进一步被酸化，当溶液的 PH值小于2时，开始出现MoO42+,将严重影响钼的沉淀效果。为此，需要同时加入缓冲试剂 碳酸钠或碳酸氢钠来维持沉钼过程中的PH大于2。加入的CO:或HC03_可与H+而被分解， 整个过程未给溶液引入新的杂质离子。含钼沉淀渣解吸完得到含钼100g/L以上的钼酸铵溶液。该溶液可经镁盐沉淀法 去除磷、砷、硅等杂质后，再酸沉结晶得到合格的四钼酸铵产品。镁盐沉淀法的除杂过程和 钼酸铵溶液的结晶过程为钼冶炼工艺中的传统方法，因此在本发明中不再详述。经氨水解吸后的沉淀渣，用盐酸或硫酸溶解，最终得到含!^e3+IOO 200g/L的氯化 铁溶液或硫酸铁溶液。该溶液返回用于沉淀钼。本发明具有的优点是1.钼的沉淀率达到99%以上；2.所用沉淀剂与离子交换树脂或萃取剂相比，价格便宜，环保、且可以长期循环使 用，降低了成本;3.溶液的吸附、解吸过程操作简单，处理量大，所需设备简单，易于工业化。
图1为本发明的流程示意图。
具体实施例方式下面结合实施利进一步说明本方法，而不是对本发明的进一步限制。实施例1镍钼矿碱浸出液10L，其中含Mo 10.2g/L。加入含i^+MOg/L的氯化铁溶液，其加 入量为狗3+与浸出液中Mo的摩尔比为2 1，并加入碳酸氢钠来控制溶液的pH值为3.0， 反应温度25°C，反应时间lh，反应结束后过滤得到的含钼的沉淀渣，钼的提取率为99. 3%0 含钼的沉淀渣采用含NH3 10%的氨水解吸，氨水用量为NH3/Mo的摩尔比3 1，反应温度 900C，反应4h后洗涤过滤得到含钼154. 7g/L的钼酸铵溶液。钼的解吸率为94. 2%，解吸后 的沉淀渣经盐酸溶解后配制成含i^3+150g/L的氯化铁溶液。该溶液含有少量Mo —同返回 使用。实施例2镍钼矿碱浸出液10L，其中含Mo 10. 2g/L。加入含i^3+200g/L的氯化铁溶液，此溶 液中并含有0.08g/L的Mo，其加入量为!^3+与浸出液中Mo的摩尔比为2 1，并加入碳酸 氢钠来控制溶液的PH值为5.0，反应温度50°C，反应时间4h，钼的提取率为99. 1%。反应结 束后过滤得到的沉淀渣采用含NH3 20%的氨水解吸，氨水用量为NH3/Mo的摩尔比6 1，反 应温度60°C，反应Ih后洗涤过滤得到含钼203. 2g/L的钼酸铵溶液。钼的解吸率为92. 8%， 解吸后的沉淀渣经盐酸溶解后配制成含i^elOOg/L的氯化铁溶液。该溶液含有少量Mo — 同返回使用。实施例3镍钼矿碱浸出液10L，其中含Mo 2.5g/L。加入含i^lOOg/L的氯化铁溶液，其加 入量为狗3+与浸出液中Mo的摩尔比为1 1，并加入碳酸氢钠来控制溶液的pH值为2.0， 反应温度20°C，反应时间lh，钼的提取率为99.0%。反应结束后过滤得到的沉淀渣采用含 NH3 10%的氨水解吸，氨水用量为NH3/Mo的摩尔比6 1，反应温度100°C，反应池后洗涤 过滤得到含钼114. 6g/L的钼酸铵溶液。钼的解吸率为91. 7%，解吸后的沉淀渣经盐酸溶解 后配制成含i^elOOg/L的氯化铁溶液。该溶液含有少量Mo —同返回使用。实施例4镍钼矿碱浸出液10L，其中含Mo 19. 6g/L。加入含i^e3+100g/L的硫酸铁溶液，其加 入量为狗3+与浸出液中Mo的摩尔比为1.5 1，并加入碳酸钠来控制溶液的pH值为4.0， 反应温度30°C，反应时间池，钼的提取率为99. 4%。反应结束后过滤得到的沉淀渣采用含 NH315%的氨水解吸，氨水用量为NH3/Mo的摩尔比4 1，反应温度80°C，反应池后洗涤过 滤得到含钼185. 7g/L的钼酸铵溶液。钼的解吸率为93. 9%，解吸后的沉淀渣经硫酸溶解后 配制成含狗3+10(^/1的硫酸铁溶液。该溶液含有少量Mo —同返回使用。实施例5镍钼矿碱浸出液10L，其中含Mo 29. 7g/L。加入含i^e3+150g/L的氯化铁溶液，其加 入量为狗3+与浸出液中Mo的摩尔比为2 1，并加入碳酸氢钠来控制溶液的pH值为3.0， 反应温度25°C，反应时间lh，钼的提取率为99.2%。反应结束后过滤得到的沉淀渣采用含 NH3 10%的氨水解吸，氨水用量为NH3/Mo的摩尔比5 1，反应温度70°C，反应池后洗涤过 滤得到含钼174. 6g/L的钼酸铵溶液。钼的解吸率为92. 3%，解吸后的沉淀渣经盐酸溶解后 配制成含狗3+15(^/1的氯化铁溶液。该溶液含有少量Mo —同返回使用。
权利要求
1.一种从镍钼矿碱浸出液中提取钼的方法，其特征在于将含有1 3+的溶液加入到镍 钼矿碱浸出液中，并加入缓冲剂调整溶液的PH值在2. 0 5. 0范围内，反应结束后得到的 含钼沉淀经氨水解吸得到钼酸铵溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含有1 3+的溶液为氯化铁溶液或 硫酸铁溶液，Fe3+浓度为100 200g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的含有1 3+的溶液的加入量为 Fe3+与镍钼矿碱浸出液中所含Mo的摩尔比1 3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的镍钼矿碱浸出液含钼浓度为2 30g/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的缓冲剂为碳酸钠或碳酸氢钠。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的反应温度为20 50°C。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的反应时间为0.2 4h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的解吸过程在密闭反应器中进行。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于所述的氨水解吸过程中氨水质量浓 度为含NH3IO% 20%，用量为NH3与Mo的摩尔比为3 6，反应温度为60 100°C，反应 时间1 4h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于解吸后的沉淀经酸溶解再生得到含有 狗3+的溶液返回使用。
全文摘要
本发明公开了一种从镍钼矿碱浸出液中提取钼的方法。将含有Fe3+的溶液加入到镍钼矿碱浸出液中，水解生成沉淀作为吸附钼的载体来提取钼，并通过加入缓冲试剂来调整溶液的pH，从而达到高效提取钼的目的。含钼沉淀经氨水解吸后得到的钼酸铵溶液浓度达到100g/L以上，该溶液可用于制备钼酸铵产品。解吸后的沉淀渣经酸溶解再生得到含有Fe3+的溶液可返回使用。该方法钼的提取率达到99％以上；所用沉淀剂价格便宜，且可以长期循环使用，降低了成本；整个过程操作简单，处理量大，易于工业化。
文档编号C22B34/34GK102108440SQ20111006176
公开日2011年6月29日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者曹才放, 李江涛, 李洪桂, 杨亮, 赵中伟, 陈爱良, 霍广生 申请人:中南大学