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钼冶炼厂工艺设计标准(湿法冶金工序)

钼冶炼厂工艺设计标准(湿法冶金工序) 钼湿法冶金车间的设计

以辉钼矿精矿为原料,经焙烧(分解)、浸出、净化、结晶生产钼化合物的钼冶炼厂车间设计。

钼化合物包括多钼酸铵、化学纯仲钼酸铵、化学纯氧化钼等。

工艺选择钼的湿法冶炼工艺由焙烧(分解)-精矿浸出、溶液净化、结晶和焙烧组成。

精矿焙烧(分解)-浸出一般有氧化焙烧-氨浸、石灰焙烧-酸浸和氧压沸腾-氨浸。

(1)氧化焙烧-氨浸法。辉钼矿精矿中的硫化钼在一定温度下与空气体中的氧气反应。生成的氧化钼焙砂用氨水浸出,使钼进入溶液。所有二氧化硫和部分氧化铼蒸汽离开煅烧炉并进入烟道气。由于烟气量大,二氧化硫和铼的浓度很低,给净化回收带来很大困难。但这种方法工序少,能耗低,操作简单,焙砂成本低,可用于各种规模的生产。它通常用于处理铁和铼含量低的精矿。

(2)石灰焙烧一酸浸法。钼精矿与石灰粉混合。在一定温度下,硫、钼和石灰反应生成钙盐,用稀酸浸出。钼和铼与硫酸钙分离,然后进入溶液。用这种方法,铼的分解浸出率一般在98%以上,而且没有二氧化硫气体污染。但由于加入大量石灰,炉料中钼的品位降低一半以上,导致能耗高,工序多。通常用于处理高铼精矿。

(3)氧气高压釜-氨浸法。加入一定量的催化剂(如硝酸钠等。)成辉钼矿精矿,按一定的固液比加水制成料浆,置于压力容器中,升温并通入氧气,在一定的温度和压力下,使硫和钼被氧化,钼在强酸介质中生成钼酸沉淀,98%以上的铼进入溶液,铝酸用氨水溶解,钼进入溶液。其特点是无二氧化硫污染,钼、铼回收率高,产品纯度高。但需要配备高压装置和供氧系统,加压操作复杂,技术难度大。适用于处理铼含量高、钼品位低的原料。

溶液提纯各种方法分解钼精矿得到的含钼溶液的提纯方法有传统的化学法、离子交换法和溶剂萃取法。

(1)化学方法。加入硫化钠或硫化铵,使溶液中的铜、铁等杂质生成硫化物沉淀并除去。此工艺成熟,操作简单,但流程长,回收率低。(2)离子交换法或溶剂萃取法。利用树脂或有机溶剂从溶液中吸附或萃取钼,该方法流程短、回收率高、产品质量好,可实现连续化、自动化过程,但技术条件必须严格控制,操作不易掌握。

将提纯后的钼酸铵溶液结晶、干燥、煅烧。通常,仲钼酸铵晶体通过蒸发和结晶沉淀,化学纯(或高纯度)仲钼酸铵通过干燥制备。然后煅烧得到纯净(或高纯度)的氧化钼产品。

湿法炼钼的主要工艺流程如图所示。

钼湿法冶金原理工艺流程图

选择的主要设备有精矿焙烧或分解设备、提纯结晶和干燥煅烧设备等。

精矿焙烧或分解设备包括多室焙烧炉、旋转管式炉、反射炉和氧气高压釜设备。

(1)多室焙烧炉。它是一个内部有8-12层,中心有转轴的固定圆筒。轴上每层有3-4个耙齿,物料从顶层流向底层。炉子的每一层都是用耐火材料制成的,进出料都是自动的。采用多管除尘器和电收尘器回收,总回收率为98.5% ~ 99.0%,单位钼生产能力为50 ~ 100 kg/dm2。该炉使用寿命长,但结构复杂,制造维修困难,一般在大型企业使用。

(2)旋转管式炉。它由钢制旋转气缸和传动系统组成,能自动上下料,用电热或煤气或油加热。炉气中二氧化硫浓度高,有利于制酸的净化和回收。设备结构简单,易于制造和维护。但炉温不易控制,脱硫不充分,增加了氧化钼焙砂中不溶性钼的含量。

精矿与石灰混合焙烧,采用类似氧化焙烧的旋转管式炉。

(3)反射炉。该设备结构简单,操作方便,成本低,适用于不同原料的处理,但劳动强度大,单位生产能力低,烟气中二氧化硫浓度低,净化回收困难。一般用于小型企业。

(4)氧气高压釜设备。钛衬夹套加热立式搅拌反应釜是一种耐高温(220℃左右)、耐高压(3.5MPa)的专用设备,成本高,操作工艺复杂,需要采取措施保证安全。

净化设备的溶液净化沉淀结晶设备一般采用化工生产中常用的搅拌罐;通常,溶剂是多级混合-沉降箱式萃取器;离子交换采用立式交换柱;true 空过滤器或离心机用于固液分离。

干燥煅烧设备仲钼酸铵的干燥煅烧一般采用2 ~ 3温区的旋转管式电炉进行。干燥和煅烧可在同一设备中进行,机械进料,自动控温,工作条件好,生产能力大。

车间配置及技术要求消防和湿式生产应分开配置。火灾采用单层厂房,要求有天窗和防火措施。采用单层或多层湿法车间。地面、地基和建(构)筑物应进行防酸、防碱处理,并在适当位置设置天井或天窗,以利于排气和通风。电器和仪表控制设备应集中设置,并采取防腐措施。

关键词TAG: 有色金属 
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