Извлечение молибдена из хвостов аммиачного выщелачивания огарков

Выделение молибдена из аммиачных растворов

Проводят способом выпарки или нейтрализации.

Способ выпарки. Из растворов можно выделить методом выпарки с последующей кристаллизацией чистый парамолибдат аммония (ПМА):

7 (NH₄)₂MoО₄ + 4 H₂О = (NH₄)₆Mo₇О₂₄ 4Н₂О + 8 NH₃ (2.54)

Аммиачные растворы, содержащие 120 – 140 г/л МоО₃, выпаривают в аппаратах из нержавеющей стали с паровой рубашкой или с естественной циркуляцией в греющих трубках. Выпарку ведут до концентрации МоО₃ 400 г/л, после горячий раствор фильтруют и собирают в кристаллизаторе из нержавеющей стали с мешалкой и системой охлаждения. Вследствие различий в растворимости ПМА при 90 °С (~500 г/л) и 20 °С (~300 г/л) после охлаждения из раствора выделяется в кристаллы до 60 % молибдена. Маточный раствор после отделения кристаллов на центрифуге дополнительно выпаривают и кристаллизуют ПМА. Хвостовой маточный раствор, в котором концентрируются примеси, выпаривают досуха, прокаливают остаток при 450 – 500 °С и загрязненный триоксид возвращают на операцию выщелачивания.

Способ нейтрализации. Осаждение ведут из аммиачных растворов с концентрацией МоО₃ 280 – 300 г/л.

При нейтрализации раствора, нагретого до 55 – 65 °С соляной кислотой (до рН=2÷3), и интенсивном перемешивании в осадок выделяется 96 – 97 % молибдена в форме двухводного тетрамолибдата:

4 (NH₄)₂MoО₄ + 5 Н₂О = (NH₄)₂Mo₄О₁₃·2H₂О↓ + 6 NH₄OH (2.55)

Выпавший кристаллический осадок необходимо быстро отфильтровать, так как при контакте с раствором двухводная метастабильная соль теряет воду, образуя дисперсный осадок.

В кислом маточном растворе остаются примеси ионов щелочных металлов, тяжелых металлов, соединения мышьяка, фосфора, серы. Поэтому осадки тетрамолибдата аммония имеют высокую степень чистоты, но они содержат 0,2 – 0,4 % ионов хлора.

Для отделения ионов хлора проводят перекристаллизацию осадка тетрамолибдата. Соль растворяют в 3 – 5 %-ном растворе аммиака при 70 – 80 °С до насыщения (плотность раствора 1,41 – 1,42 г/см³). После охлаждения до 15 – 20 °С из раствора выделяется 50 – 60 % молибдена в форме кристаллического ПМА (NH₄)₆Mo₇0₂₄∙4Н₂0. Маточный раствор служит для последовательной перекристаллизации примерно 10 партий осадков тетрамолибдата, после чего направляется на очистку.

Хвосты выщелачивания в зависимости от состава огарков содержат 5 – 25 % молибдена в форме молибдатов кальция и железа, диоксида молибдена, неокислившегося молибденита, а также сорбированных анионов МоО₄^2-. Другие компоненты хвостов: оксиды и гидроксиды железа, кремнезем. Для извлечения молибдена из хвостов применяют щелочные способы (спекание с содой, выщелачивание растворами соды в автоклавах) или разложение соляной кислотой.

Щелочные способы. В случае значительного содержания в хвостах МоО₂ и MoS₂ используют спекание с содой. Влажные хвосты смешивают с содой, полученную пастообразную массу нагревают на поду отражательной печи при 700 – 750 °С в течение 4 – 6 ч. Спек выщелачивают водой, получая растворы молибдата натрия.

Если молибден находится в хвостах в форме молибдатов, а содержание МоО₂ и MoS₂ низкое, применяется выщелачивание растворами соды в автоклавах при 180 – 200 °С. Перевод раствора молибдата натрия в раствор молибдата аммония наиболее просто можно осуществить методом ионного обмена. Молибден сорбируют на слабоосновной смоле (АН-1, ЭДЭ-10П и др.) при рН=2÷4. Со смолы молибден затем десорбируется растворами аммиака, и полученный аммиачный элюат присоединяется к основным растворам аммиачного выщелачивания огарков.

Кислотные способы. Разложение кислотами (обычно 30 % - я HCl) применяют, если в хвостах много вольфрама. Процесс ведут при 100 ^оС, образуется молибденовая и вольфрамовая кислоты. Молибденовая кислота растворяется в соляной кислоте, а вольфрамовая – не растворяется. Их разделяют фильтрацией. Далее раствор нейтрализуют щелочью до рН = 3 – 3,5 и осаждается молибдат железа.

Дата добавления: 2014-01-11