从钼精矿中综合回收铼的新工艺研究

摘要：针对某钼精矿，开发了钼精矿配熟石灰固化焙烧-稀酸浸铼-碱性阴离子201#交换树脂吸附-硫氰酸胺淋洗。浓缩结晶制取高铼酸钾的新工艺，最终铼的总回收率91．23％，并保证钼的回收，钼回收率89．43％。该工艺设备流程简单、技术上可行、产品质量高、环境污染小，对含铼的同类物料的生产具有一定的指导意义。

关键词：钼精矿；固化焙烧；201#交换树脂；高铼酸钾

金属铼具有优良的延展性、耐磨性及耐高温性，所以作为一种重要的战略物资广泛应用于宇航工业、核工业、电子工业及石油工业中。但是铼是一种稀散金属，自然界很少有独立矿物存在，它常伴生于钼矿、铜矿石中，在生产过程中，铼随钼、铜一起富集在钼精矿和铜精矿中。所以从钼精矿中回收铼的研究具有很大的社会价值和经济价值。

本文对陕西某钼业公司钼精矿中回收铼的工艺进行了改进研究，提出了流程简单、技术可行、产品质量高、环境污染小的提取铼的新工艺，即钼精矿配熟石灰固化焙烧．稀酸浸铼．碱性阴离子201#交换树脂吸附一硫氰酸胺淋洗-浓缩结晶制取高铼酸钾的工艺流程，实现了铼最大程度回收利用，并保证了钼的回收。

1原生产工艺介绍

由于钼和铼呈类质同象赋存在一起，故要回收铼，就必须使钼铼分离。原来生产分离方法是钼精矿氧化焙烧，使辉钼矿中的铼随烟尘一起进入收尘系统，再采用淋洗方法回收铼。该工艺回收铼的主要反应机理如下：

赋存于钼精矿中的ReS2，在氧化焙烧条件下能很容易被氧化为高价铼氧化物Re2O7并挥发进入烟气，由于Re2O7，极易溶于水，可进入液相得以回收。

该工艺对含铼低的辉钼矿(铼20～30g／t)的处理是适宜的，因为以生产氧化钼为主，附带回收铼。但对于含铼高的钼精矿，铼氧化物在焙烧过程中也会与辉钼矿、硫化铼以及氧化钼等发生反应，生成低价铼氧化物：

当高价铼氧化物进入烟气时，随着烟气温度的降低又会与烟气中的SO2发生交互反应：

由于这些共同作用的影响，使得烟灰中铼的赋存形式为Re2S、ReS2、ReO2、ReO3、Re2O7及Me(ReO4)2。在直接水浸过程中，只有Re2O7可以很快进入液相，其余铼的氧化物极难溶，不能被浸出，这将直接影响铼的回收率，且产生大量SO2气体对环境造成污染。因此研究新的工艺流程使钼铼最大程度的回收并减少环境污染，具有重要意义。

2实验部分

2．1试验原料

试验原料钼精矿取自陕西某钼业公司，其中钼品位为43．24％，铼含量为305g／t；-0．05mm粒级含量大于80％。

2．2药剂及设备

试验所用主要药剂硫酸、201#号交换树脂、硫氰酸胺、铁屑、氨水均为工业级。

石灰：w(Ca(OH)2)=60％~70％，-0．5mm。

试验所用主要设备有马沸炉、电子分析天平、循环水式多用真空泵、集热式磁力搅拌器、淋洗模拟器等。

2．3工艺改进方法

结合该钼精矿含铼高的实际情况，采用钼精矿配熟石灰固化焙烧-稀酸浸铼-碱性阴离子201#交换树脂吸附-硫氰酸胺淋洗-浓缩结晶制取高铼酸钾的工艺流程。具体实验步骤：首先将一定配比的钼精矿与石灰在马沸炉中进行固化焙烧，烧渣用稀酸浸出铼，浸铼渣再用浓酸浸钼；铼浸出液采用阴离子交换树脂富集铼，淋洗浓缩结晶后得到高铼酸钾；钼浸出液经过铁屑还原后进行氨浸，得到仲钼酸铵。同时实现了钼和铼的回收。

3试验结果与分析

3．1固化焙烧工艺

固化焙烧法经济成本低，便于工业生产，更重要的是硫化矿物变为固体硫酸盐，消除了环境污染问题。固化焙烧是在氧化焙烧过程中加固化剂，在固化剂熟石灰存在的条件下，可以有效地抑制铼和硫化物在焙烧过程中的挥发，其焙烧过程的主要反应为：

从反应式中看出：精矿中的硫转化成硫酸钙，该反应过程能消除硫化气体对大气的污染，且焙烧中钼铼以固体硫酸盐形式存在，损失少、保留率高、氧化完全。

对钼精矿配石灰比例、石灰粒度、焙烧温度、恒温时间等进行一系列实验，得出钼精矿固化焙烧的最佳条件及试验结果见表1。

从试验结果可以看出：固化焙烧工艺中钼铼损失少、保留率高、氧化完全，铼的保留率甚至达到了100％，且无污染，说明该工艺对于高品位的含铼钼精矿是可行的。

3．2碱性阴离子交换树脂吸附工艺

固化焙烧生成钼酸钙和高铼酸钙，根据高铼酸钙易溶于水及稀酸而钼酸盐类难溶于水和稀酸的特点，采用不同阶段分步将钼与铼浸出。

稀酸浸铼的浸出液中含铼30mg／L，含钼4g／L。为了进一步富集铼，进行了碱性阴离子交换树脂吸附试验。离子交换是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的。为了选择适用于该矿浸出液的交换树脂，采用不同型号的7种阴离子树脂进行了静态试验，发现201交换树脂的效果最好，并进行了动态试验验证，结果证明使用201#交换树脂能够得到很好的试验结果，因此选用201#交换树脂进行铼交换吸附。静态对比试验结果见表2，201#交换树脂动态试验结果见表3。

201#交换树脂不仅达到了很好的吸附效果，并且经过简单的氢氧化钠配氯化钠淋洗处理，201#交换树脂可以实现再生循环利用，节约了成本，保护了环境。

3．3钼的回收工艺流程

铼是钼精矿中的副产品，因而在此新工艺中，确保钼的回收不受损失是很重要的。因此，对新流程中钼的流向概述如下：大部分钼(99％以上)在铼的稀酸浸出时仍以钼酸钙形式保存在浸渣之中，因此对浸铼渣经过浓度30％的硫酸浸出后用铁屑还原得到氢氧化钼，氢氧化钼最后经过氨洗得到产品仲钼酸铵。钼回收试验结果见表4。

从表4可以看出大部分的钼得到了有效回收，且品位和纯度达到了较好的工业指标。

3．4全工艺流程结果

钼精矿配熟石灰固化焙烧-稀酸浸铼-碱性阴离子201#交换树脂吸附-硫氰酸胺淋洗-浓缩结晶制取高铼酸钾的工艺流程可以很好的回收铼，而对于主产品钼的回收效果也是十分理想的，试验结果见表5，全闭路流程见图1。

4结 语

1)本次试验采用石灰配钼精矿固化焙烧，焙砂经稀硫酸浸铼，浸铼渣再用酸浸钼，浸铼液和浸钼液经净化，用碱性阴离子201#交换树脂回收铼，用铁屑还原法回收钼，最终可得出仲钼酸铵、高铼酸钾合格产品，铼的总回收率91．23％，钼的总回收率89．43％。

2)与原工艺相比，新工艺过程不外排含SO2烟气，有利于环境治理，提高了铼的回收率和铼产品质量，201交换树脂可以循环使用，节约成本。所以新的工艺流程可行、可靠，是铼回收的有效方法。

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