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钨钼分离吸附剂的选择性判据

2015-03-18王文强何利华赵中伟

中国有色金属学报 2015年8期

王文强,何利华,赵中伟,

(1. 中南大学 冶金与环境学院,长沙 410083;

2. 中南大学 稀有金属冶金与材料制备湖南省重点实验室,长沙 410083)

在钨提取冶金过程中,钼是必须严格控制的元素。如国标GB/T 10116—2007规定0级APT(仲钨酸铵)产品中钼与三氧化钨的质量比不大于0.020%。钨钼属同一副族元素,其外层电子层结构相似,分别是4d55s1和5d46s1,二者离子的主要价态均为+6价,此外,由于“镧系收缩”的原因,使得二者的原子半径(钨的原 子半径为0.137 nm,钼的原子半径为0.136 nm[1])、离子半径、络阴离子半径都极为接近。因此,钨钼的化学性质极为相似,很难被分离。

长期以来,国内外学者围绕钨钼分离开展了大量研究,代表性的成果主要有三硫化钼沉淀法[2]、溶剂萃取法[3-7]、离子交换法[8-11]、活性炭吸附法[12-14]等。目前工业上应用最为广泛的是选择性沉淀法。选择性沉淀法分离钨钼的原理在于利用钨亲氧、钼亲硫的地球化学性质[15],将硫化为,而钨仍然以形式存在,以此扩大钨钼原子团的性质差异,再加入CuS等金属硫化物,CuS与反应形成Cu-S-Mo簇合物沉淀,从而将Mo从钨酸盐中深度除去。该方法具有分离系数高、处理对象广、成本低、除钼率高(达97.41%~99.64%[16-18])等优势,目前,在我国钨冶炼企业中使用率超过90%。

然而,随着钨资源的大量使用,优质钨资源已消耗殆尽,高钼钨资源的高效利用已成为制约我国钨工业可持续发展的难题之一,而解决这一难题的关键技术之一就是高钼钨酸盐溶液中钨钼的有效分离。选择性沉淀法对于钨和钼质量比大于20的钨资源能够经济有效地处理,而对于钨和钼质量比小于20的处理成本则显著增加。……

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