由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统技术方案

一种由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统，包括：生料配制装置，其具有辉钼矿入口、碳酸钙入口；熟料生成装置，其具有焙烧器、氧气入口、二氧化碳出口、熟料细磨器；熟料预处理装置，其具有预处理液出口和预处理渣出口；铵盐浸出与净化及分离装置，其浸出剂入口、溶液净化和液固分离器、粗钼酸铵溶液出口、浸出渣返回出口；酸沉与分离装置，其具有沉淀剂入口、固液分离器、多钼酸铵中间产品出口、酸沉母液出口、预处理液入口；铵盐转化与分离装置，其具有浆液固液分离器、硫酸钙固相出口、NH3和CO2气体出口；吸收装置，其具有NH3、CO2气体回收入口、CO2气体回收入口、氨水补充入口、重新合成浸出剂出口。本实用新型专利技术生产成本低、生产效率高、无污染。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统，属于钼冶炼
术语“氟化钙添加量控制器”是指，所述氟化钙的添加量为辉钼矿和碳酸钙的总质量的1-10％，优选2-3％的氟化钙添加量控制器；术语“碳酸钙补充量控制器”是指，碳酸钙的添加量与辉钼矿中二硫化钼的摩尔比为2.0-6.0，优选为3.0-3.6的碳酸钙补充量控制器；术语“生料粒度控制器”是指，D90小于110μm，优选D90小于60μm的生料粒度控制器；术语“生料焙烧温度控制器”是指，量程至少包括400-600℃，优选450-550℃的生料焙烧温度控制器；术语“生料焙烧时间控制器”是指，量程至少包括0.4-6小时，优选0.5-2小时的生料焙烧时间控制器；术语“熟料粒度控制器”是指，量程至少包括D90小于200μm，优选D90小于70μm的熟料粒度控制器；术语“钨回收装置”是指，至少包括离子交换法回收装置的各种钨回收装置；术语“碳酸铵溶液浓度控制器”是指，大于300g/L的碳酸铵溶液浓度控制器；术语“碳酸铵溶液浸出温度控制器”是指，30-100℃的碳酸铵溶液浸出温度控制器；术语“碳酸铵溶液浸出时间控制器”是指，4-8小时的碳酸铵溶液浸出时间控制器；术语“浸出剂浓度控制器”是指，大于200g/L，优选大于280g/L的浸出剂浓度控制器；术语“浸出剂浸出温度控制器”是指，20-100℃，优选30-80℃的浸出剂浸出温度控制器；术语“浸出剂浸出时间控制器”是指，4-8小时的浸出剂浸出时间控制器；术语“沉淀过程终点控制器”是指，铵盐转化与分离装置具有pH值为1.5-3的沉淀过程终点控制器；术语“沉淀温度控制器”是指，40-60℃的沉淀温度控制器。
技术介绍
辉钼精矿是制备钼酸铵的最主要的矿物原料。现有技术中的处理辉钼精矿以制备钼酸铵产品的方法主要包括氧化焙烧-氨浸法和全湿法氧化。氧化焙烧-氨浸法工艺成熟、投资小、易掌握，90％以上的钼酸铵均采用该法生产，但该法存在如下主要问题：1)钼精矿氧化焙烧过程中产生大量低浓度SO2烟气，目前尚无经济高效的处理方法，导致环境污染较重；2)氧化焙烧温度较高(约600℃)，易造成焙砂中MoO3的挥发损失，同时对含低熔点杂质较多的辉钼精矿而言烧结过程易结块，这些最终将导致精矿中Mo回收率较低；3)辉钼精矿中含有的稀有元素铼难以回收利用，几乎全部随烟气外排；4)对钼精矿的品质要求较高，不太适合处理复杂矿和低品位矿。全湿法氧化主要包括硝酸分解法、氧压煮法、次氯酸钠氧化法、电氧化法等，与氧化焙烧—氨浸法相比，消除了焙烧过程中含硫烟气的污染，适合处理各种低品位复杂含钼原料，提高了金属钼的回收率，但生产成本较高，对设备要求苛刻，目前未获得广泛的工业应用。为解决氧化焙烧-氨浸法焙烧过程中SO2烟气污染和铼回收的问题，除了研究全湿法氧化工艺外，亦有人提出在氧化焙烧过程加入添加剂。美国专利US3,705,230提出了石灰焙烧法，即在辉钼精矿中混入石灰后进行氧化焙烧，获得主要含CaMoO4和CaSO4的熟料；熟料经硫酸浸出，钼进入液相，渣相主要为CaSO4；浸出浆液经固液分离，所得液相经活性炭吸附或离子交换、溶剂萃取等方法回收其中的钼，最终制备出钼酸铵产品。精矿中的铼在石灰焙烧法中将转变成Ca(ReO4)2，通过在酸浸前进行水浸，使铼优先进入溶液予以回收，铼回收率可达74％。陈庭章、邹振球等对石灰焙烧法做了优化研究，在优化作业条件下，Mo回收率可达95％，铼回收率大于86％。然而，该法仍存在如下不足：1)由于石灰添加量大，生成CaSO4的量多，渣量大；2)熟料在酸性条件下浸出，设备腐蚀较严重，操作条件差；3)硫酸用量大、循环难，产生大量难处理含酸废水；4)钼酸钙经硫酸浸出后得到的钼酸，还需经离子交换或溶剂萃取才能转化为钼酸铵产品，流程较复杂，成本较高；5)离子交换和溶剂萃取过程产生大量含氨氮废水，增加了处理成本。李小斌等人针对这些问题，提出了石灰石焙烧-碳酸铵溶液浸出法(CN201510223332.0)，即在生料制备过程中以石灰石取代石灰，焙烧后获得的主要含CaMoO4和CaSO4的熟料改用碳酸铵溶液进行浸出，得到(NH4)2MoO4溶液、(NH4)2SO4溶液和CaCO3固体；所得浸出浆液经固液分离，获得的CaCO3渣返回生料配置工序，而含(NH4)2MoO4和(NH4)2SO4的液相经溶液净化、蒸发浓缩、酸沉和蒸发结晶等获得多钼酸铵产品和硫酸铵副产品。石灰石焙烧-碳酸铵溶液浸出法在较大程度上克服了石灰焙烧法存在的主要问题，但是，仍然存在如下两方面的问题：1)溶液难以全部循环；2)不断补入系统的碳酸铵最终转变成价值较低的硫酸铵副产品，势必导致生产成本高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统，其可实现多钼酸铵提取过程中全部溶液的循环，生产成本低、生产效率高、而且无污染排放。为此，本技术提供了一种由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统，其特征在于，其包括生料配制装置、熟料生成装置、熟料预处理装置、铵盐浸出与净化及分离装置、酸沉与分离装置、铵盐转化与分离装置，其中:生料配制装置，其具有辉钼矿入口、碳酸钙入口，设有混合与细磨器；熟料生成装置，其具有焙烧器、氧气入口、二氧化碳出口、熟料细磨器，二氧化碳出口与气体吸收装置连通；熟料预处理装置，其具有预处理剂入口、预处理液出口和预处理渣出口；铵盐浸出与净化及分离装置，其具有预处理渣入口、回收浸出剂入口、补充浸出剂入口、溶液净化和液固分离器、粗钼酸铵溶液出口、可用于生料配制浸出渣的返回出口、堆存浸出渣的出口，可用于生料配制浸出渣的返回出口与生料配制装置连通；酸沉与分离装置，其具有粗钼酸铵溶液入口、沉淀剂入口、固液分离器、多钼酸铵中间产品出口、酸沉母液出口、预处理液入口；铵盐转化与分离装置，其具有酸沉母液入口、碳酸钙加入口、浆液固液分离器、硫酸钙固相出口、NH3和CO2气体出口，NH3和CO2气体出口与气体吸收装置连通；吸收装置，其具有NH3、CO2气体回收入口、氧化焙烧过程产生的CO2气体回收入口、氨水补充入口、重新合成铵盐溶液浸出剂出口。优选地，所述生料配制装置还具有矿化剂入口。优选地，所述矿化剂入口为氟化钙入口，并且具有氟化钙添加量控制器。优选地，所述碳酸钙入口与可用于生料配制浸出渣的返回出口连通。优选地，所述生料配制装置具有碳酸钙补充量控制器、生料粒度控制器；和/或生料混合与细磨器以及熟料细磨器至少其中之一是干磨或湿磨。优选地，所述熟料生成装置具有生料焙烧温度控制器、生料焙烧时间控制器和/或熟料粒度控制器。优选地，所述预处理剂入口为水入口或硫酸入口。优选地，所述预处理液出口与钨回收装置连通；或者预处理液出口与生料配置装置连通。优选地，所述铵盐浸出与净化及分离装置具有碳酸铵溶液浓度控制器、碳酸铵溶液浸出温度控制器、碳酸铵溶液浸出时间控制器；或者浸出剂浓度控制器、浸出剂浸出温度控制器、浸出剂浸出时间控制器。优选地，所述铵盐转化与分离装置具有沉淀过程终点控制器和/或沉淀温度控制器。根据本技术，与石灰石焙烧-碳酸铵溶液浸出法相比，由于母液中硫酸铵溶液不再以形成低价值的硫酸铵副产品排出生产系统，而是通过添加廉价易得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统，其特征在于，其包括生料配制装置、熟料生成装置、熟料预处理装置、铵盐浸出与净化及分离装置、酸沉与分离装置、铵盐转化与分离装置，其中:生料配制装置，其具有辉钼矿入口、碳酸钙入口，设有生料混合与细磨器；熟料生成装置，其具有焙烧器、氧气入口、二氧化碳出口、熟料细磨器，二氧化碳出口与气体吸收装置连通；熟料预处理装置，其具有预处理剂入口、预处理液出口和预处理渣出口；铵盐浸出与净化及分离装置，其具有预处理渣入口、回收浸出剂入口、补充浸出剂入口、溶液净化和液固分离器、粗钼酸铵溶液出口、可用于生料配制浸出渣的返回出口、堆存浸出渣的出口，可用于生料配制浸出渣的返回出口与生料配制装置连通；酸沉与分离装置，其具有粗钼酸铵溶液入口、沉淀剂入口、固液分离器、多钼酸铵中间产品出口、酸沉母液出口、预处理液入口；铵盐转化与分离装置，其具有酸沉母液入口、碳酸钙加入口、浆液固液分离器、硫酸钙固相出口、NH3和CO2气体出口，NH3和CO2气体出口与气体吸收装置连通；吸收装置，其具有NH3、CO2气体回收入口、氧化焙烧过程产生的CO2气体回收入口、氨水补充入口、重新合成铵盐溶液浸出剂出口。...

【技术特征摘要】
1.一种由辉钼精矿制备钼酸铵的清洁冶金系统，其特征在于，其包括生料配制装置、熟料生成装置、熟料预处理装置、铵盐浸出与净化及分离装置、酸沉与分离装置、铵盐转化与分离装置，其中:生料配制装置，其具有辉钼矿入口、碳酸钙入口，设有生料混合与细磨器；熟料生成装置，其具有焙烧器、氧气入口、二氧化碳出口、熟料细磨器，二氧化碳出口与气体吸收装置连通；熟料预处理装置，其具有预处理剂入口、预处理液出口和预处理渣出口；铵盐浸出与净化及分离装置，其具有预处理渣入口、回收浸出剂入口、补充浸出剂入口、溶液净化和液固分离器、粗钼酸铵溶液出口、可用于生料配制浸出渣的返回出口、堆存浸出渣的出口，可用于生料配制浸出渣的返回出口与生料配制装置连通；酸沉与分离装置，其具有粗钼酸铵溶液入口、沉淀剂入口、固液分离器、多钼酸铵中间产品出口、酸沉母液出口、预处理液入口；铵盐转化与分离装置，其具有酸沉母液入口、碳酸钙加入口、浆液固液分离器、硫酸钙固相出口、NH3和CO2气体出口，NH3和CO2气体出口与气体吸收装置连通；吸收装置，其具有NH3、CO2气体回收入口、氧化焙烧过程产生的CO2气体回收入口、氨水补充入口、重新合成铵盐溶液浸出剂出口。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小斌，崔源发，周秋生，徐双，齐天贵，李建圃，刘桂华，戴征文，彭志宏，曾璐，
申请(专利权)人：中南大学，江钨高技术开发应用有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43