[发明专利]一种5N级高纯三氧化钼生产工艺

说明书

本发明提供了一种5N级高纯三氧化钼生产工艺，以含钨、钒等杂质元素的粗钼酸钠为原料，通过多级离子交换实现：钼与金属杂质深度分离，钼与非金属杂质深度分离，所得高纯钼酸钠溶液再通过转型获得高纯的钼酸铵溶液，当高纯钼酸铵溶液经酸沉形成固体产品后，采取全流程密闭输送及作业最终获得产品杂质总含量≤10ppm的5N级高纯三氧化钼。本发明生产过程工艺参数精确受控，严格防控设备及环境污染。

技术领域

本发明属于三氧化钼生产技术领域，涉及一种5N级高纯三氧化钼生产工艺。

背景技术

钼酸铵的生产方法主要有酸洗酸沉-蒸发结晶法、水洗-蒸发结晶法以及高温氧压煮等方法，国外多采用萃取及离子交换法提纯，如智利Molymet采用硫酸酸洗、离子交换除杂后再连续结晶生产ADM，德国H.C.Starck采用萃取方法生产ADM，美国Climax对于低品位的原料采用高温氧压煮方法生产ADM，多数情况下凭借优势原料氧化钼，采用水洗-连续结晶方式生产ADM。国内以高品质钼精矿焙烧产出的工业氧化钼为原料，采用水洗法、经典法及萃取法生产钼酸铵，所得钼酸铵产品的钾在50～110ppm，氯含量10～141ppm，W含量普遍在30ppm以上，Na含量4～10ppm，Fe、Si含量在5ppm左右，P、V、As含量在1～4ppm，杂质含量总和均超过150ppm，产品的纯度最高达到99.98％左右的水平。由于三氧化钼为钼酸铵热分解的产物，排除热分解过程的影响外，主要原因在于其生产工艺流程中并不存在可以深度去除金属杂质、非金属杂质的方法及能力，导致杂质最终流向终产品。

故而，目前国内并无纯度达到5N级的高纯三氧化钼产品及生产工艺。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种5N级高纯三氧化钼生产工艺，以含钨、钒等杂质元素的粗钼酸钠为原料，通过多级离子交换实现：钼与金属杂质深度分离，钼与非金属杂质深度分离，所得高纯钼酸钠溶液再通过转型获得高纯的钼酸铵溶液，当高纯钼酸铵溶液经酸沉形成固体产品后，采取全流程密闭输送及作业最终获得产品杂质总含量≤10ppm的5N级高纯三氧化钼。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种5N级高纯三氧化钼生产工艺，包括：

1)将粗钼酸钠溶液pH调至6.5～8.5，经过大孔阴离子交换树脂吸附，当出柱液出现钨且钨浓度达到10mg/l时停止吸附，此时出柱液中钒的浓度低于1mg/l，实现钼与钨钒的深度分离。

2)将步骤1)钼与钨钒深度分离后所得钼酸钠溶液采用201系强碱性阴离子树脂吸附，以交后液中钼达到进柱溶液钼浓度一半时停止吸附，改用纯水洗涤直至出柱不含钼，再选用3.5～5.5mol/l的高纯度氯化铵溶液进行解析，截取解析出柱液中钼的高浓度段，其中Mo浓度为1.0～2.4mol/l，包括K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、V、P、Si在内的杂质浓度≤3mg/l，W浓度≤5mg/l；将步骤2)重复1～3次后得到高纯度钼酸铵溶液，其中包括K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、V、P、Si在内的杂质浓度≤0.5mg/l，W浓度≤3mg/l。

3)向步骤2)所得高纯度钼酸铵溶液中加入GR级无机酸调pH值至2～3，搅拌反应至pH值不发生变化时立即过滤，将母液滤干后，采用超纯水洗涤四钼酸铵，排干洗水，洗涤2～5遍，获得更纯净的四钼酸铵，将洗涤后的四钼酸铵采用GR级氨水溶解至溶液钼浓度100～220g/L，pH值8～10；将酸沉、氨溶重复1～3次，将钼酸铵溶液中包括K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、V、P、Si在内的杂质浓度降至浓度≤0.1mg/l，W降至浓度≤1mg/l。

4)将步骤3)所得钼酸铵溶液进行蒸发结晶，控制浓缩比例为50％～80％，冷却后过滤，将重结晶产品氨溶所得的高纯钼酸铵溶液作为洗液对冷却后过滤所得产品进行浸泡洗涤、排干洗水后烘干，获得高纯钼酸铵产品。