一种低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法技术

本发明专利技术公开了一种低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法，该方法是将低品位钼精矿分为两部分，一部分与生石灰和MnO2混合造球，所得球团与另一部分低品位钼精矿及高活性生石灰和NaOH或Na2CO3组成的混合料进行二次造球，得到具有核壳结构的低品位钼精矿球团；所得低品位钼精矿球团依次进行干燥、焙烧，发生包括钼精矿氧化及固硫在内的反应。该方法能将焙烧烟气中SO2浓度降低到200mg/Nm3以下，满足了烟气排放的要求，并保证焙砂酸浸的钼浸出率在98％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及将钼精矿与适宜 的固硫剂配合，并制备成结构合理的球团，从而在钼精矿石灰法焙烧的过程中实现辉钼矿 氧化和尚效固硫；属于钥冶金

技术介绍
钼是一种稀有金属，具有高强度、高熔点、耐研磨、耐腐蚀等优点，被广泛运用于冶 金、航天航空、光电材料等领域。随着钼矿资源的不断开采，高品位钼资源日益匮乏，优质资 源远不能满足市场需求，因而贫、细、杂等难选矿石逐渐成为提取钼的主要原料。低品位钼 精矿因钼含量低（大多为30%~45%)，低于标准钼精矿（含钼多45%)的品位要求，且 因杂质Si02、CaO、MgO、Cu、Fe等杂质含量高，在工业应用上存在诸多问题。 传统提钼工艺主要有火法和湿法两类。湿法工艺主要包括硝酸常压分解工艺、氧 压煮工艺、电氧化工艺、NaCIO分解工艺等，其适合处理各种品位的含钼矿石，但由于浸出成 本及设备问题的制约，国内目前工业化程度相对较低。氧化焙烧-氨浸工艺是目前处理钼 精矿的主流工艺，具有成本低、生产效率高的优势，但其主要缺点是处理低品位钼精矿时， 尾气中S02浓度低，制酸不经济，易造成环境污染，且焙烧过程易生成不可氨溶的钼酸盐，钼 综合回收率较低。 石灰法焙烧是在氧化焙烧的基础上，在钼精矿中添加含钙助剂，旨在将辉钼矿转 变为可酸溶的钼酸钙，同时将硫转变成硫酸盐富集在焙砂中，达到减轻焙烧时S(V污染问 题，焙烧后焙砂采用稀硫酸浸出，浸出液经过溶剂萃取和离子交换最终回收钼，产品为仲钼 酸铵。石灰法焙烧过程发生的主要反应如下： 2MoS2+6Ca(OH) 2+902- 2CaMo0 4+4CaS04+6H20 石灰法焙烧-酸浸工艺处理低品位钼精矿，可获得良好的钼回收指标，钼回收率 可达95%以上，焙烧过程中固硫率也可达到90 %左右。但随着环保要求的日益严格，对烟 气中302的排放标准也越来越高，当前冶炼烟气中502的浓度需降低到200mg/Nm3以下才能 排放，而对于常规的采用回转窑或多堂炉石灰法焙烧钼精矿的工艺，由于焙烧过程生石灰 吸收30 2的效果还不够高，使得难以达到当前冶炼烟气中S0 2的排放标准，因而该工艺方法 的推广受到限制。 因此，石灰法焙烧钼精矿需要解决的关键问题是在保障钼精矿充分氧化的同时， 提高焙烧过程的固硫效率，使烟气中的S02浓度需降低到200mg/Nm3以下。
技术实现思路
针对现有技术中石灰法焙烧_酸浸工艺处理低品位钼精矿存在固硫效果相对较 差的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种采用与低品位钼精矿匹配适宜的固硫剂，同时构 建合理的低品位钼精矿球团结构，以实现既提高辉钼矿的氧化效率，又减少焙烧过程30 2的 逸出的方法。 为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方 法，该方法是将低品位钼精矿分为A和B两部分，A部分与生石灰和Mn02混合，得到混合料 A;B部分与高活性生石灰及NaOH和/或Na2C(V混合，得到混合料B;先将混合料A制备成 球核，再将所述球核与混合料B进行二次造球，得到具有核壳结构的低品位钼精矿球团；所 得低品位钼精矿球团依次进行干燥、焙烧，发生包括钼精矿氧化及固硫在内的反应。 本专利技术的技术方案中，将低品位钼精矿首次构建成具有内外固硫能力不同的核壳 结构的球团，以实现硫的充分固定。该方案中构建低品位钼精矿球团的内部核采用的是普 通石灰石固硫剂，且添加了Mn02成分，MnO2在焙烧过程中能产生0 2和MnO,不但可以提高球 团内层的氧化性气氛，且有助于内层S02的吸附，解决了现有的钼精矿球团内层氧化性气氛 相对外层较弱，焙烧不均匀，易产生难浸出相的缺陷；而外部壳采用的是高活性石灰石与氢 氧化钠和/或碳酸钠的复配物，具有协同固硫作用，能够强化固硫的效果；既能保证外部壳 产生的二氧化硫被充分固定，又能充分吸收内层未反应完全而向外扩散的S02，使得整个球 团中生成的S02被充分固化。 本专利技术的低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法还包括以下优选方案： 优选的方案中，A部分和B部分低品位钼精矿的质量比为4~6:4~6。 优选的方案中，一般低品位钼精矿都适宜本专利技术的技术方案。低品位钼精矿中钼 的质量百分比含量为30~45%。 优选的方案中，混合料A中Ca/S摩尔比为0. 5:1~1:1，且此02的质量百分比含 量为2 %~4 %。石灰石及Mn02在焙烧过程中具有协同固硫作用，适量的石灰石和MnO2复 配使用，更有利于充分固硫。特别是适量的Mn02能调节低品位钼精矿球团内部核的氧化气 氛，改善氧化焙烧效果。 优选的方案中，混合料B中Ca/S摩尔比为1. 5:1~2. 0: 1，且NaOH和/或Na2C03 的质量百分比含量为2%~5%。NaOH和Na2C0jP与高活性生石灰具有固硫协同作用，特 别是在两者比例协调时，能达到最佳的固硫效果，不但能固定外层钼精矿氧化产生的S02， 又能充分吸收内层未反应完全而向外扩散的S02。 优选的方案中，混合料A中的生石灰活性度不低于200mL4NHC1。 优选的方案中，混合料B中的高活性生石灰活性度不低于300mL4NHC1。 优选的方案中，生石灰或高活性生石灰经磨碎和消化后，再与低品位钼精矿混合。 较优选的方案中生石灰或高活性生石灰最好是磨碎到100%小于〇. 〇74_，再进行充分消 化。 优选的方案中，所述的混合料A制成粒径为4~6mm的球核。 优选的方案中，将钼精矿球团置于链篦机上进行干燥，干燥条件为：低品位钼精矿 球团料层厚度为120~160_ ;风速1. 8~2. 4m/s;在150~300°C干燥8~15min。 优选的方案中，将钼精矿球团置于链篦机上进行焙烧，焙烧条件为：低品位钼精矿 球团料层厚度为120~160mm;风速1. 5~2.lm/s;在550~650°C焙烧60~120min。优 选的方案中将核壳结构的钼精矿球团与链篦机焙烧工艺配合，通过控制焙烧条件和料层厚 度，料层上部球团焙烧过程，即使逸出少量S02，在下部料层也可进一步吸附、固化，因此具 有降低烟气中302的作用。 相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
低品位钼精矿石灰法焙烧的固硫方法，其特征在于，将低品位钼精矿分为A和B两部分，A部分与生石灰和MnO2混合，得到混合料A；B部分与高活性生石灰及NaOH和/或Na2CO3混合，得到混合料B；先将混合料A制备成球核，再将所述球核与混合料B进行二次造球，得到具有核壳结构的低品位钼精矿球团；所得低品位钼精矿球团依次进行干燥、焙烧，发生包括钼精矿氧化及固硫在内的反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘敏，范晓慧，张麟，姜涛，邱冠周，邓琼，王勇，陈许玲，李光辉，曾祥龙，程志华，李伟，汤雁斌，袁礼顺，王送荣，汪国靖，
申请(专利权)人：中南大学，大冶有色金属有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43