火法冶金工艺是将辉钼矿焙烧得到钼焙砂，然后用升华或湿法制备三氧化钼，再用氢气还原生产钼粉。根据焙烧设备或添加成分的不同，辉钼矿的焙烧工艺可分为回转窑焙烧工艺、反射炉焙烧工艺、多室炉焙烧工艺、流化床焙烧工艺和闪速炉焙烧工艺。

(1)传统的焙烧工艺

目前，我国大多数中小企业采用回转窑焙烧工艺。与多膛炉相比，回转窑投资少，设备和工艺简单。回转窑焙烧工艺存在的主要问题是生产能力小、炉龄短、生产率低、焙烧砂中MoO2含量高，影响后续氨浸工艺中钼的提取率。所以国外很少采用这种工艺。

反射炉是一种古老的工艺，目前国内仍有一些小企业使用反射炉生产三氧化钼。辉钼矿的进出料和炉料的搅拌均为人工操作，焙烧热量由煤重油或煤气燃烧提供，焙烧温度由炉门控制。

国外很多企业采用多室炉焙烧工艺，climax公司较早采用多室炉焙烧工艺处理辉钼矿。目前国内最大的多室炉是金堆城钼业公司的12层四耙臂多室炉。多膛炉的缺点是处理能力有限，活动部件太多，炉龄短，温差大。

钼精矿流态化焙烧被认为是目前较为理想的焙烧方法。流化床焙烧是一种先进的焙烧技术，具有氧化脱硫率高的优点，广泛应用于硫化矿的冶炼生产中。1998年，滇化公司设计生产了由振动给料、布风装置、流化气体预热装置和膨胀机组成的流化床焙烧炉。该炉取代了使用了60多年的多膛炉，取得了良好的效果。氧化钼的转化率可达99%。

许多学者进行了闪速炉焙烧辉钼矿的实验研究，取得了满意的结果，但还没有工业化的报道。闪速焙烧处理钼精矿就是用闪速炉焙烧生产三氧化钼。钼精矿预热(650 ~ 750℃)后从顶部加入闪速炉，与预热的富氧空气体或氧气和二氧化硫的混合气体逆流接触。焙烧过程中，通过炉内冷却水管将反应区温度调节到550 ~ 650℃，以控制辉钼矿的氧化速度，保证物料中大部分铼的升华，尽可能防止钼的挥发，并通过烟气回收铼。钼和铼的回收率很高，铼的回收率约为95%。由于焙烧过程中氧气的充分利用，可以将烟气中的二氧化硫液化制备成液体二氧化硫，避免了含硫烟气对环境的污染。

焙烧工艺的研究主要集中在改进焙烧炉或焙烧方式，以及采用焙烧工艺处理硫化钼精矿获得三氧化钼。该工艺存在诸多问题:(1)钼精矿焙烧过程中产生大量烟气，严重污染环境。烟气中含有大量的SO2，且浓度较低，难以回收。此外，它还含有大量的金属粉尘。⑵焙烧过程中，约3%的钼以粉尘形式从烟气中损失，5%以上的钼在后续氨浸过程中以炉渣形式损失。整个生产过程中钼的回收率只有85% ~ 90%，与辉钼矿精矿伴生的稀有元素铼几乎全部随烟气流失。目前国内只有少数厂家回收，铼的回收率只有70%左右。⑵传统工艺不适用于处理低品位矿石和复杂矿石。随着钼工业的发展，高品位、易处理的含钼矿石将越来越少，而低品位、复杂矿石的比例将逐渐增加。

(2)改进焙烧工艺

针对以上问题，对焙烧工艺进行了改进，主要在以下几个方面:

1.添加碱性物质的焙烧过程。为了解决钼精矿焙烧过程中含SO2烟气的环境污染和铼的回收问题，在焙烧过程中加入石灰，将钼和铼分别转化为钼酸钙和高铼酸钙。精矿中的硫元素转化为硫酸钙，使烟气中排放的SO2大大减少，所得焙砂可用稀硫酸浸出，从而方便地将钼(铼)与杂质(硫酸钙和不溶残渣)分离。

针对石灰焙烧过程中产生不溶于水的钼酸盐CaMoO4，采用碳酸氢钠一步法制取可溶性钼酸盐Na2MoO4。因此，很容易用酸或碱进一步处理以获得三氧化钼(MoO3)。向煅烧辉钼矿中加入Na2CO3可以选择性地将钼和铼转化为可溶性钠盐。在用水浸出焙砂后，钼和铼可以与其它不溶性杂质分离。浸出液净化后，钼和铼被活性炭吸附分离，精矿中的硫转化为硫酸钠，可以抑制部分SO2的生成。加纯碱焙烧工艺适用于处理低品位钼精矿，既能从钼焙砂碱浸渣中回收钼，又能从废催化剂中回收钼。

强化石灰还原法使用H2、钴和碳作为还原剂将辉钼矿还原成金属钼。二硫化钼的石灰强化碳热还原工艺具有一系列优点，包括强化了反应的热力学可行性；改善动力学和固硫，使SO2不会逃逸到大气中。因此，从硫化钼或硫化矿石中提取钼和其它贱金属(如铜、镍和锌)是有吸引力的。

2.部分还原焙烧过程。基于软锰矿的氧化和硫化矿的还原，硫化矿物(如黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿)与软锰矿的联合浸出工艺于20世纪70年代发展起来。软锰矿来源广泛，价格低廉。将其应用于含硫烟气的湿法脱硫工艺中。疏松、多孔、疏水，均匀分散在辉钼矿中，有利于气体传输，增加有效反应面积和反应活性中心。另外，MnO2具有很强的氧化性，在较低的温度下可以直接或促进辉钼矿的氧化分解，生成的SO2气体可以被MnO2氧化，转化为稳定的硫酸锰。该工艺具有流程短、设备简单、环境污染小的特点，已成功实现工业化生产。该工艺有望成为流程短、资源少的清洁冶金工艺，可综合回收钼、铼和锰。

锰铁也可作为还原剂，加入辉钼矿精矿中，混合均匀制粒，在石墨坩埚中熔化搅拌，使焙烧产物为钼铁，铜和硫含量分别小于0.05%和0.1%。该工艺可使钼的总收率提高1% ~ 2%。加入的氧化铁有以下作用:①催化，转移氧源，加速氧化脱硫反应；(2)分散焙烧后的物料，抑制MoO3熔化引起的烧结现象；③生成部分钼盐，可以阻止MoO3在焙烧和熔炼过程中高温升华。

3.氯化(氧化)分解法。氯气氧化可以在固定床或流化床中进行。在火法冶金过程中，氯化过程中使用的氯化剂是氯气或氯气和氧气的混合物，它们分别将钼精矿中的钼转化为MoC15和MoO2C12。低品位钼精矿流化床氯化回收钼过程中存在环境问题。该过程释放的S2Cl2和SO2气体会污染空气体，因此需要进行复杂的废气处理。在工业上，氧气存在下的混合氯化氧化法是优选的。原因是产物MoO2Cl2的沸点比MoCl5低，可以更好地与氯化铁分离。此外，MoO2Cl2易溶于水。

4.直接热解过程。在该工艺中，含硫化钼的高纯度细粒钼精矿加入填料制成球团。球团在高温下充分反应(真空)，硫化钼分解，硫等挥发性物质被提取出来。高温真空通入氢气流继续热处理，提纯多孔金属钼，提取残留硫。之后，热处理后的球团含有不低于90%的金属钼。True 空冶金对环境无污染或少污染，流程短，金属回收率高，占地少，消耗少，效益好，可以完成一些常压冶金无法解决的问题。