[发明专利]辉钼矿与软锰矿共同焙烧联产钼酸铵和硫酸锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用辉钼矿和软锰矿直接生产钼酸铵和硫酸锰的方法。

背景技术

钼是一种十分重要的稀有金属元素，广泛应用于冶金、化工、机械、航天航空和生物等领域，成为日趋重要的金属材料。我国钼资源储量大、分布广、类型多、复合矿多，已探明的储量有4.15Mt，位居世界第二，是世界上钼产品出口量最大的国家之一，钼精矿生产能力迅猛增加，目前已达到70kt/a。

20世纪60～70年代期间，世界上几乎90％纯钼化合物的生产都采用焙烧-氨浸工艺。传统焙烧-氨浸工艺是将钼精矿在600～700℃下进行氧化焙烧，常用设备有竖炉、反射炉、机械炉(耙动)、多膛炉、沸腾炉等，焙烧出来的钼焙砂(主成分为MoO₃)经氨浸、净化除杂、酸沉、过滤、结晶等步骤得到钼酸铵产品(I.Sasaki，US6559085；C.J.Mahesh，US6190625)，MoO₃在795℃下显著升华，该工艺由于焙烧过程温度过高，导致Mo的最终回收率只在90％左右，且能耗较高。

国内外相继发展了石灰-钼精矿共同焙烧工艺和NaCO₃-钼精矿共同焙烧工艺。20世纪80年代后期发展起来的石灰-钼精矿共同焙烧工艺是针对辉钼矿在焙烧过程中SO₂污染和伴生铼元素的回收问题，石灰的主要作用是固硫(CaSO₄)和固铼(Ca(ReO₄)₂)，尽管能将钼、铼回收率分别提高到95％和74％，但SO₂污染问题仍没有得到较好解决，且生产过程中原料消耗、废渣与废液量明显增加，故很难推广应用(刘英汉.从含铼钼精矿中提取钼和铼的研究[J].江西大学学报(自然科学版)，1989，13(1)：88～95.)。NaCO₃-钼精矿共同焙烧工艺主要用来处理含钼量较高的钼焙砂氨浸渣，其原理是使渣中Fe、Cu、Pb等金属的钼酸盐转化成为更难溶的碳酸盐，而钼则转化成为易溶于水的钠盐。

目前国内工业氧化钼生产厂家已达百家之多，大都采用传统焙烧-氨浸工艺，但总体水平相对落后，生产方式除个别规模较大的企业采用8～12层多膛炉外，其他中小厂家约占总产量的1/3以上均用反射炉或回转窑焙烧钼精矿，且绝大部分厂家不具备二氧化硫的回收手段，由此每年向大气中排放大量的低浓度二氧化硫烟气，这种状况近10年来一直延续至今。

软锰矿由于性质稳定，不溶于酸和碱，锰的提取要求通过还原(添加还原剂)转化成为酸溶性的低价Mn(II)氧化物，然后经硫酸酸解、除杂等工序制得硫酸锰产品。目前国内超过三十多个生产厂家采用还原焙烧—硫酸浸出工艺生产硫酸锰，生产能力达到3万t/a，还原焙烧温度要求高达700～1000℃，同时还消耗大量粉煤作为还原剂，生产过程能耗高、流程长，并产生大量CO₂和CO废气。硫化矿物(如黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿)中提取有价金属的核心步骤都是通过氧化作用来分解金属硫化物，考虑到软锰矿的强氧化性及资源的综合利用，上个世纪七十年代左右开始了流程短、设备简单、环境污染小的两矿法浸出工艺的研究(梅光贵，钟竹前.硫化锌精矿和软锰矿同时浸出及Zn-Mn同时电解的研究[J].中南矿治学院学报.1982，(1)：18-25.)，部分已成功地推到工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种流程短、设备简单、能耗低、环境污染小且金属综合回收率高、产品质量高的辉钼矿与软锰矿共同焙烧联产钼酸铵和硫酸锰的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的辉钼矿与软锰矿共同焙烧联产钼酸铵和硫酸锰的方法，它包含下列步骤：

a、辉钼矿与软锰矿按n_MnO2∶n_MoS2＝1.0～10.0比例混匀；

b、将两者的混合物在同一设备中在温度为350℃～950℃的条件下共同焙烧，时间为60～360min；

c、利用无机酸酸解焙烧产物，酸解温度是5℃～95℃，液固比是1.0～50.0，酸解时间是5～300min，酸解后溶液的pH值应小于5.5，得到钼盐、锰盐溶液和其它不溶性杂质渣；

d、浸出液经溶剂萃取分离后，分别得到含Mo萃取有机相和含Mn的萃余水相；对于含Mo萃取有机相，采用氨水反萃得钼酸铵溶液；

e、得到的钼酸铵溶液、锰盐溶液，沿用现有冶金工艺相应制得钼酸铵和硫酸锰产品。