本发明涉及钼冶炼,具体涉及一种短流程铼钼精准分离提纯的方法。
背景技术:
1、自然界中钼多以硫化钼的形式存在,铜钼伴生矿经过铜钼混浮产出铜钼精矿,再经铜钼分离产出钼精矿和铜精矿。所得的钼精矿一般含有2%-8%的铜、100-500g/t的铼,通常采用“氧化焙烧脱硫-硝酸预浸-多次氨浸-酸沉”工艺产出四钼酸铵产品,过程中产生的淋洗液和预浸液经过回收铼、钼和铜后外排。
2、上述产生的酸性预浸液和淋洗液通常采用离子交换或萃取回收钼和铼,对于离子交换,一般采用弱碱性阴离子交换树脂,将吸附前液调ph=5-6中和后进行吸附,但一部分钼铼会进入中和渣而损失严重,例如中国专利申请cn102173457a。基于此,中国专利申请cn105384195a设计了不经中和直接进行吸附,但在高酸高杂质溶液中,离子交换树脂无法有效的除去杂质si、p、as等阴离子,且没有考虑回收mo。
3、中国专利申请cn109179506a采用氧化钙作预处理剂进行除杂并调整ph,先采用复合胺基乙烯系弱碱型阴离子交换树脂吸附铼,再采用叔胺基丙烯酸系大孔弱碱型阴离子交换树脂吸附钼,但仍然会造成接近10%的钼损失。对于萃取工艺,中国专利申请cn101050489a采用碳酸氢氨将料液中和到ph=5,使得钼、铁、铜、铅进入渣中,铼留在液中,再进行n235萃取和强碱性阴离子交换树脂吸附,最终得到高铼酸铵产品,但同样没有考虑钼的回收。文章[王海东,王送荣,甘敏,等.n235选择性萃取烟气淋洗液中的铼[j].中国有色金属学报, 2017, 27(6):1302-1309]采用加2.5mol/l硫酸进行n235萃铼抑钼,经过三级逆流萃取后,铼钼萃取率分别为99.41%、11.49%,该方法铼钼通过萃取没有达到彻底分离的效果,mo萃取率仍>10%,需再经过多次重结晶得到纯度为99.5%的铼酸铵,且没有考虑si、p、as杂质的分离。中国专利申请cn119082502a和cn109055747a采用萃取和吸附进行铼钼分离,但同样没有考虑杂质si、p、as的净化,得到产品通常纯度低且颜色不达标。
4、中国专利申请cn114959311a采用预浸液和淋洗液混合进入萃取,通过一段铼钼共萃、酸沉、二段铼钼分离得到粗钼酸和粗铼酸铵,粗铼酸氨再经过3-5次重结晶,得到纯度较高的铼酸铵,该工艺在实际运行中存在如下问题:(1)由于萃取料液中存在杂质si、p、as,在一段萃取中部分杂质随铼钼共同被萃取-反萃,在随后酸沉中只能得到粗钼酸,该钼酸再返回氨浸系统,易造成四钼酸铵产品杂质超标;(2)一段反萃液酸沉过程中,同样由于杂质si、p、as的存在,导致钼的酸沉速度缓慢,酸沉不彻底,进而导致二段萃取中由于钼酸持续析出而堵塞;(3)二段萃取中铼和钼分离效果差,导致粗铼酸氨经过多次重结晶后产品仍然难以合格,且直收率低。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种短流程铼钼精准分离提纯的方法,在不增加除杂药剂的情况下,仅通过n235萃取实现铼、钼和杂质之间的精准分离,降低铼钼的开路损失,简化铼钼分离步骤。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种短流程铼钼精准分离提纯的方法,包括如下步骤:
4、s1、n235直接萃取钼铼:
5、s1.1、转型:萃取剂的组成按照体积百分比包括n235 10%-30%和异辛醇 10%,余量为稀释剂煤油;采用硫酸溶液对萃取剂进行转型再生,硫酸溶液的质量浓度为5%-25%,控制转型后液ph=1-2;
6、s1.2、萃取:采用步骤s1.1中转型再生得到的有机相萃取钼冶炼过程产生的预浸液和/或淋洗液;
7、s1.3、洗涤:步骤s1.2萃取后得到的负载有机相采用纯水洗涤;
8、s1.4、反萃:步骤s1.3中洗涤后的负载有机相采用氨水反萃,氨水质量浓度为10%-15%,控制反萃液中铵根浓度>5mol/l;
9、s2、分段控温酸沉:
10、s2.1、将步骤s1.4中反萃所得的反萃液采用浓硝酸进行一段酸沉,加入浓硝酸的终点ph≤0.5,一段酸沉温度为60-80℃,酸沉时间0.5-1h,趁热过滤,得到粗钼酸和一段酸沉后液;
11、s2.2、对一段酸沉后液进行二段酸沉:通过循环冷却水将一段酸沉后液冷却至5-10℃,然后搅拌反应3-5h,液固分离,得到高纯钼酸和二段酸沉后液,二段酸沉后液的铵根浓度>5mol/l;二段酸沉后液进入二段萃铼抑钼;
12、s3、二段萃铼抑钼:
13、s3.1、转型:萃取剂按体积百分比包括n235 20%-30%、异辛醇40%-50%,余量为稀释剂煤油,采用硫酸溶液对萃取剂进行转型再生,硫酸溶液的质量浓度为15%-25%,控制转型后液ph=1-2;
14、s3.2、萃取:采用步骤s3.1中转型再生得到的有机相萃取步骤s2中所得的二段酸沉后液,萃余液返回步骤s1.2的萃取步骤;
15、s3.3、洗涤:将步骤s3.2所得的负载有机相采用纯水洗涤;
16、s3.4、反萃:将步骤s3.3中洗涤后的负载有机相采用氨水反萃,氨水的质量浓度为8%-13%,控制反萃液ph=8-9;
17、s3.5、除油蒸发结晶:步骤s3.4所得的反萃液经过超声除油后进行蒸发结晶,体积浓缩至85-95%,得到铼酸氨产品,结晶母液返回步骤s2.1的一段酸沉工序。
18、进一步地,步骤s2中,粗钼酸返回钼冶炼的预浸工段。
19、进一步地,步骤s1.2和步骤3.2的萃取中,萃取油水比为1:5-1:2,萃取级数为3-5级。
20、进一步地,步骤s1.3和步骤s3.3的洗涤中,洗涤油水比为1:6-1:4,洗涤级数为2-3级。
21、进一步地,步骤s1.4和步骤s3.4的反萃中,反萃油水比为4:1-7:1,反萃级数为3-5级。
22、进一步地,步骤s1.1和步骤s3.1中的转型再生中,转型油水比为1:6-1:4,转型级数为1-3级。
23、本发明的有益效果在于:
24、本发明通过分段控温酸沉、控制铵根浓度可以实现钼、铼和杂质之间的相互分离,提高钼铼产品纯度,无需增加除杂药剂,无需结合其它工艺,步骤简单高效,成本低,本发明的提出在铼钼回收分离领域尚属首次。具体地:
25、(1)分段控温酸沉:一段反萃液创新地采用分段控温酸沉,第一段酸沉控制温度在60℃-80℃,杂质si、p、as和少量钼协同沉淀除去;第二段酸沉中,在一段高温酸沉结束后,降低温度至5-10℃继续搅拌酸沉3-5h,可得到颜色合格且纯度大于98%的钼酸产品,无需添加额外除杂药剂实现了钼与杂质的分离,提高了钼酸沉率,酸沉后液mo浓度<4g/l,为二段萃铼抑钼提供合格料液,有效解决后续沉槽和堵塞问题,也为后续铼酸铵产品纯度奠定了基础;
26、(2)控氨萃铼抑钼:本发明创新地采用提高铵根浓度来抑制钼的萃取,通过一段反萃氨水浓度来控制二段萃取料液(即二段酸沉后液)的铵根浓度>5mol/l,同时提高萃取剂中异辛醇浓度到40%-50%,钼的萃取率<0.1%,铼的萃取率>80%,铼钼分离系数达到1000以上,实现了铼、钼和杂质之间深度分离。