離子交換法從鎳鉬礦浸出液提取鉬的研究.pdf

1、針對空氣氧化堿浸出鎳鉬礦獲得含鉬浸出液溶液的特殊性,選用大孔弱堿性陰離子交換樹脂D301對浸出液調(diào)酸后的鉬藍(lán)溶液在槽式攪拌器中進行吸附和解吸,通過考察D301樹脂對鉬藍(lán)的吸附和解吸行為,最終確定了離子交換法吸附空氣氧化堿浸出工藝獲得的含鉬浸出液獲得產(chǎn)品鉬酸銨的工藝流程。研究內(nèi)容如下:
　　 1)通過比較三種大孔陰離子交換樹脂(D201、D301和D363)對鉬藍(lán)溶液的吸附效果及樹脂自身的特性,確定了大孔弱堿性陰離子交換樹脂D30

2、1為工藝選用樹脂;
　　 2)吸附階段的工藝研究發(fā)現(xiàn):D301樹脂在溶液pH為3.5～5.0、溫度T為60℃、脂鉬比Z為1.8～3.1時有較好的吸附效果,樹脂的吸附容量大于300 mg/g(干樹脂),在保證將樹脂充分?jǐn)嚢璧那闆r下,攪拌對吸附效果影響較小;為提高樹脂的吸附容量、降低交后液的含鉬濃度選擇逆流吸附工藝,選用五段逆流吸附,當(dāng)初始溶液濃度為37.58g/L時,溶液的吸附率高于99％、交后液的鉬含量基本小于0.1g/L,而樹

3、脂在解吸前的吸附容量均在450 mg/g(干樹脂)以上;
　　 3)吸附理論研究發(fā)現(xiàn):浸出液經(jīng)調(diào)酸,pH值為4.0時,溶液中的鉬藍(lán)離子主要有:由HMo7O245-、H2Mo7O244-、Mo7O246-、HMo8O287-、H3Mo8O285-和Mo8O265-等聚鉬酸根離子經(jīng)低價硫的還原形成的結(jié)構(gòu)相近的同鉬藍(lán)和PMO12O403-、AsMo12O403-、SiMo12O402-等經(jīng)還原也能夠生成2電子或4電子甚至6電子還原的雜

4、多藍(lán);吸附平衡數(shù)據(jù)表明D301樹脂對鉬藍(lán)的吸附符合Freundlich等溫吸附模型,且2＜n＜10,屬于容易吸附;熱力學(xué)研究表明,D301樹脂吸附鉬藍(lán)反應(yīng)能夠自發(fā)進行,且是一個吸熱熵增過程;動力學(xué)研究表明,D301樹脂對鉬藍(lán)的吸附過程受顆粒內(nèi)擴散控制,提高溶液的濃度、溫度和減少樹脂的粒徑有利于反應(yīng)速率的增大,顆粒擴散的表觀活化能為12.48 kJ/mol,反應(yīng)級數(shù)為0.919,吸附過程動力學(xué)總方程為:-1n(1-η2)=0.538×10

5、-6×C0.919×exp(12480/RT)×r-1.979×t
　　 4)解吸實驗研究發(fā)現(xiàn):氨水能夠作為D301負(fù)載樹脂的解吸劑,并且在室溫條件下,當(dāng)濃度為4.65 mol/L左右,加入量為理論用量的1.5倍左右時,攪拌解吸2h時,鉬的解吸率在80％以上,解吸液濃度達90 g/L以上;
　　 5)選定多鉬酸銨的工藝生產(chǎn)流程。按該流程圖進行的實驗發(fā)現(xiàn):除砷率大于99.5％,除釩率達92.7％,同時除去62％的鎢,多鉬酸