熔池熔煉法處理輝鉬礦的基礎(chǔ)理論和工藝.pdf

1、鉬是一種重要的戰(zhàn)略儲(chǔ)備金屬，而輝鉬礦是最主要的鉬資源。針對(duì)傳統(tǒng)的輝鉬礦氧化焙燒工藝存在的生產(chǎn)能力小，煙氣中SO2濃度低，能耗高等問題，本文提出從氣相中回收鉬的新思路，并提出了用白冰銅溶解輝鉬礦形成銅鉬锍，然后氧化-揮發(fā)回收鋁的熔池熔煉法。本論文的研究成果如下:
　　 1)用步冷曲線法研究了Cu2S-MoS2二元系相圖和Cu-Mo-S三元系相圖。在0～4.48 wt.％ MoS2的組成范圍內(nèi)，Cu2S-MoS2二元系為簡單共晶體系

2、，共晶溫度為1117±10℃，共晶組成為1.70±0.20wt.％MoS2;高于4.48 wt.％ MoS2時(shí)，會(huì)形成CuMo2S3或Cu2Mo6S8等三元化合物，其含量隨著MoS2組成的增加而增加。Cu-Mo-S三元相圖中，Cu2S組成附近的體系點(diǎn)，其凝固溫度均低于上述共晶溫度，鉬含量越低，越是靠近銅的組成點(diǎn)，其熔點(diǎn)越低。
　　 2)以江西銅業(yè)股份有限公司產(chǎn)出的白冰銅為代表，測(cè)定了輝鋁礦在白冰銅中的溶解度，考察了溫度、配比、鐵

3、含量與白冰銅品位對(duì)其溶解度的影響。在1150～1300℃，原始配比在0～20 wt.％MoS2時(shí)，隨著原始配比的增加，白冰銅中溶解的MoS2含量也增加;超過20wt.％，溶解的MoS2的含量大大降低。在1150、1200、1250、1300℃時(shí)，輝鉬礦的溶解度分別為21.04、18.79、17.58、17.74 gMoS2/(100gCu2S)。此外，輝鋁礦的溶解度隨著白冰銅中鐵含量和銅品位的增加而減少。
　　 3)對(duì)比了銅和鉬

4、高溫下的親硫性，從Cu-Mo-S-O系穩(wěn)定區(qū)域圖找到兩處適合從銅锍中氧化鋁的區(qū)域Q1和Q2。Q1區(qū)域的范圍是log PSO2=7.0～10.0，logPO2=0～2.5;Q2區(qū)域的范圍是logPSO2=0～5.0，logPO2=0～2.0。銅锍中的雜質(zhì)鐵會(huì)對(duì)鉬的氧化-揮發(fā)產(chǎn)生不利影響。
　　 4)研究了銅锍中鉬的氧化動(dòng)力學(xué)，按液/氣膜擴(kuò)散混合控制構(gòu)建了鉬的氧化動(dòng)力學(xué)模型PbMoO3(z)=KγMo(PeO2)3/2[1-exp（

5、-6RTkt/uBdBz）]。分析了富氧空氣的氧含量、空氣流量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)工程學(xué)條件等因素對(duì)鉬氧化-揮發(fā)動(dòng)力學(xué)的影響。MoO3在氣泡中的分壓隨著氧含量的增加而增大;隨著空氣流量和噴嘴外徑的增大反而減小;噴嘴插入熔體的深度越深，氧氣的利用率也越高。
　　 5)考察了氧化時(shí)間，空氣流量和富氧空氣氧含量等因素對(duì)鉬氧化-揮發(fā)效果的影響。鉬的揮發(fā)率隨著氧化時(shí)間、空氣流量和氧含量的增加而增加，而且隨著氧化時(shí)間的延長，氧含量對(duì)鉬揮發(fā)率的影