[拼音]:mukuang huaxue jiagong
[外文]:chemical processing of molybdenum mineral
钼矿是冶金原料,也是无机盐工业的重要原料,用化学方法可将钼矿加工成一系列钼化合物。已知的钼矿有20多种,化学工业使用的主要是辉钼矿(MoS2)。
加工方法辉钼矿原矿品位很低,经选矿富集,可使钼含量提高到45%~50%,这样的原料常称钼精矿。钼精矿的化学加工主要有氧化焙烧法、氯化法。氯化法用于生产五氯化钼;氧化焙烧法用来制取钼酸铵,由钼酸铵再制取其他钼化合物(见图),是钼矿化学加工的最主要方法。
氧化焙烧法将钼精矿粉碎至 60~80目,于500~550℃下氧化焙烧6~8h,钼精矿中的二硫化钼氧化成三氧化钼及二氧化硫,反应式为:
2MoS2+7O2─→2MoO3+4SO2
将焙烧物料冷却后,放入装有氨水(相对密度为0.90~0.95)的搅拌反应器中,进行多次浸取,至浸取液的相对密度达1.20~1.24止,过滤后得钼酸铵溶液,反应式为:
MoO3+2NH4OH─→(NH4)2MoO4+H2O
也可以用氢氧化钠溶液浸取,过滤得到钼酸钠溶液。浸取液中含铜、铁、沿、锌等重金属离子,需加入氢硫化铵溶液,使它们生成硫化物沉淀除去。为制取纯度高的钼酸铵,可将上述净化液经蒸发除去部分氨得到仲钼酸铵沉淀,也可加适量硝酸得到四钼酸铵沉淀,或加足够量的硝酸生成钼酸沉淀;过滤、洗涤(进一步净化)后加入氨水,升温至80~90℃,使沉淀溶解成钼酸铵。用双氧水或活性炭脱色,经蒸发、结晶、干燥得固体钼酸铵。另外,在用氨水浸取三氧化钼时,控制三氧化钼和氨水(或氢氧化钠)的摩尔比可以得到一系列钼酸盐(铵盐或钠盐),如正钼酸盐、重钼酸盐、仲钼酸盐,偏钼酸盐、十钼酸盐和十六钼酸盐等。
氯化法将辉钼矿在250~300℃下于氯化塔内通入氯气进行氯化,得到五氯化钼(MoCl5),利用五氯化钼沸点低的特点,与其他杂质如铜、铁、锌、铅等分离。氯化过程系放热反应,要严格控制氯化反应温度。五氯化钼遇水或水蒸气析出钼酸。氯化法常用于处理贫矿和精选尾矿。将辉钼精矿粉与盐酸、氢氟酸作用除去对润滑不利的硅、铁等杂质,可直接得二硫化钼。该法的产品纯度只有98%左右,而且必须使用毒性大的氢氟酸,但收率高,流程短,经济效果好。
产品用途二硫化钼是良好的固体润滑剂,广泛用于汽车工业和机械工业。不少钼化合物如钼酸、磷钼酸、钼酸铵、钼酸钠、三氧化钼等,呈白色至 黄颜色或绿色,故可作金属电镀的着色剂或作颜料、涂料等。磷钼酸、钼酸铵、钼酸钠、三氧化钼等还可作石油工业、有机合成反应的催化剂。钼酸铵用于冶金工业中制钼条、钼丝、钼片、钼粉。钼酸铵、钼酸钠是农作物不可缺少的微量元素肥料,在工业水处理中是极好的缓蚀剂,称为钼系水质稳定剂。磷钼酸铵、二氧化钼可作催化剂,钼酸钡用于石脑油的脱硫。钼酸钙是制取钼钢、钼铁等的钼合金原料。钼酸锌可作涂料防腐剂。五氯化钼用于金属表面处理、合金焊接的助熔剂。六氟化钼是强氟化剂。
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