论文部分内容阅读
针对空气氧化碱浸出镍钼矿获得含钼浸出液溶液的特殊性,选用大孔弱碱性阴离子交换树脂D301对浸出液调酸后的钼蓝溶液在槽式搅拌器中进行吸附和解吸,通过考察D301树脂对钼蓝的吸附和解吸行为,最终确定了离子交换法吸附空气氧化碱浸出工艺获得的含钼浸出液获得产品钼酸铵的工艺流程。研究内容如下:1)通过比较三种大孔阴离子交换树脂(D201、D301和D363)对钼蓝溶液的吸附效果及树脂自身的特性,确定了大孔弱碱性阴离子交换树脂D301为工艺选用树脂;2)吸附阶段的工艺研究发现:D301树脂在溶液pH为3.5~5.0、温度T为60℃、脂钼比Z为1.8~3.1时有较好的吸附效果,树脂的吸附容量大于300 mg/g(干树脂),在保证将树脂充分搅拌的情况下,搅拌对吸附效果影响较小;为提高树脂的吸附容量、降低交后液的含钼浓度选择逆流吸附工艺,选用五段逆流吸附,当初始溶液浓度为37.58g/L时,溶液的吸附率高于99%、交后液的钼含量基本小于0.1g/L,而树脂在解吸前的吸附容量均在450 mg/g(干树脂)以上;3)吸附理论研究发现:浸出液经调酸,pH值为4.0时,溶液中的钼蓝离子主要有:由HMo7O245-、H2Mo7O244-、Mo7O246-、HMo8O287-H3Mo8O285-和Mo80265-等聚钼酸根离子经低价硫的还原形成的结构相近的同钼蓝和PMo12O403-、AsMo12O403-、SiMo12O402-等经还原也能够生成2电子或4电子甚至6电子还原的杂多蓝;吸附平衡数据表明D301树脂对钼蓝的吸附符合Freundlich等温吸附模型,且2<n<10,属于容易吸附;热力学研究表明,D301树脂吸附钼蓝反应能够自发进行,且是一个吸热熵增过程;动力学研究表明,D301树脂对钼蓝的吸附过程受颗粒内扩散控制,提高溶液的浓度、温度和减少树脂的粒径有利于反应速率的增大,颗粒扩散的表观活化能为12.48 kJ/mol,反应级数为0.919,吸附过程动力学总方程为:4)解吸实验研究发现:氨水能够作为D301负载树脂的解吸剂,并且在室温条件下,当浓度为4.65 mol/L左右,加入量为理论用量的1.5倍左右时,搅拌解吸2h时,钳的解吸率在80%以上,解吸液浓度达90 g/L以上;5)选定多钼酸铵的工艺生产流程。按该流程图进行的实验发现:除砷率大于99.5%,除钒率达92.7%,同时除去62%的钨,多钼酸铵酸沉率达95.8%。而最终获得的酸沉多钼酸铵产品符合MSA-2标准。