610
60
28160
26176
铵酸沉试验表明, 不同酸沉工艺条件产品中四钼酸 铵及其聚合物含量差别很大。试验样品中 S207 四钼 酸铵含量 92155% , S202 四钼酸铵含量 12186% , 相 差 79169%。 样品中 AQM 含量见表 2, 数据处理结 果见表 5。
从表 5 的极差 R 值可以看出, 酸沉时 4 个工艺 因素对产品结构成分影响的顺序为: 反应温度、原始 溶液密度、终点 pH 值、搅拌转数。 试验表明, 终点 pH 值相同, 反应温度不同, 酸沉沉淀物结构成分不 同。S211 终点 pH 值 215, 反应温度 95 ℃, 沉淀中各 种钼酸化合物含量 32% , 其余是仲钼酸铵, 不含四 钼酸铵, 与其它试验样品的结构成分差别很大。S213
55
310 9190 76122
65
215 8125 73177
55
215 7100 92155
65
210 8140 56175
的顺序为: 搅拌转数、终点 pH 值、反应温度、原始溶 液密度。说明搅拌转数快、化学反应完全, 晶核少, 有 利于晶核长大, 反之, 搅拌转数慢、晶核多, 不利于晶 核长大, 粒径小。终点 pH 值和反应温度主要影响产 品的结构成分, 不同分子结构的钼酸铵结晶粒径也 不同。 仲钼酸铵酸沉试验的 6 个样品平均粒径差别 较大, 在 24～ 40 Λm 之间。 S211、S213 反应温度 95
2 试验过程及结果
211 试验过程 21111 试验方法
[ 作者简介 ] 荆春生 (1946- ) , 男, 陕西延安人, 高级工程师, 从事有 色冶炼科研工作。 [ 收稿日期 ] 2000202212, 2000204210 收修改稿。
为了生产粒径大、四钼酸铵含量高、晶体形貌好
的 钼酸铵产品, 采用 L 9 (34) 正交表, 对原始溶液密 度、搅拌转数、反应温度和终点 pH 值进行了四因 素、三水平共 9 次试验。
21212 产品粒径
终点 pH 值 410, 反应温度 95 ℃, 与 S214 的结构成
钼酸铵酸沉各工艺条件对产品粒径的影响数据 分明显不同。 说明酸沉时反应温度对酸沉沉淀物结
处理结果见表 4。
构成分影响很大, 因此酸沉时控制好反应温度十分
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另外为了探索用酸沉法生产仲钼酸铵的工艺条
件, 作了终点 pH 值 315、410、415、510、515、和 610 共 6 个试验。 反应温度 60 ℃、搅拌转数 85 r m in。
反应温度对产品结构成分影响很大, 在以上试 验的基础上作了反应温度 95 ℃、终点 pH 值 215、 410 的两个试验。
Test and O pera tion of Process for Produc ing Amm on ium M olybda te
[A b stract ] R esea rch is given to effects of o rigina l so lu tion den sity, m ix ing frequency, reaction tem p era tu re and pH va lue a t end po in t, etc. in the p rocess fo r p roducing amm on ium m o lybda te on p a rticle size, bu lk den sity, crysta l shap e and structu rea l com ponen ts of amm on ium m o lybda te. T he p ap er describes a lso op tim um p rocess condition s selected and facts abou t p ractice. [Key w o rds ] amm on ium m o lybda te; crysta l shap e; structu ra l com ponen t
图 1 试验样品晶体形貌
3 生产实践
按试验选择的工艺条件进行生产, 半年来生产 500 余 t 钼酸铵产品, 产品粒径大, 晶体形貌好, 结 构成分主要是四钼酸铵和八钼酸铵, 基本满足了钼 深加工生产钼制品的需要并部分外销。酸沉在 1 500 L 不锈钢反应釜中进行, 硝酸酸沉, 用工业 pH 计和 铜电阻工业热电偶检测溶液 pH 值和反应温度。 产 品随机样品分析数据见表 6, 晶体形貌见图 2。
·26·
试验研究
有色冶炼
第 29 卷第 4 期
钼酸铵生产工艺试验及实践
荆春生
(金堆城钼业公司长安钼加工厂, 陕西 长安 710100)
[ 摘 要 ] 研究了钼酸铵生产中的原始溶液密度、搅拌转数、反应温度、终点 pH 值等因素对钼酸铵产 品的粒径、松装密度、晶体形貌和结构成分的影响, 选择了最佳工艺条件, 介绍了实践情况。 [ 关键词 ] 钼酸铵; 晶体形貌; 结构成分 [ 中图分类号 ] T F 84112 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 100228943 (2000) 0420026203
试验结果
影响很大。表 2 中, S202 费氏平均粒径最大为 10180
试验号 原液密度 g·cm - 3
搅拌转数 反应温度
r·m in- 1
℃
pH 值 平均粒径 AQM
Λm
%
Λm , S203 最小为 5120 Λm ; 从表 4 的极差 R 数据可 以看出: 酸沉时 4 个试验工艺因素对产品粒径影响
7141
8101
8128
K2
8167
9170
8175
8168
K3
7166
7101
7137
7116
极差 R 最佳工艺条件
3105 1116 g cm - 3
8108
110 r m in- 1
4114 60 ℃
4158 215
表 2 正交试验条件及试验结果
酸沉时不同工艺条件对钼酸铵的费氏平均粒径
1
2
3
4
2000 年 8 月
钼酸铵生产工艺试验及实践 —— 荆春生
·27·
向反应釜中加入 400 L 钼酸铵溶液, 开搅拌, 加 入硝酸, 加酸时不断检测溶液的 pH 值并通水或蒸 汽保持反应温度在要求的范围内, 当 pH 值接近终 点 pH 值时放慢加酸速度, 小心加酸直至终点 pH 值。停止加酸, 搅拌 1 m in 沉淀大量出现后, 停搅拌, 关水或蒸汽阀门, 立即在离心机中进行固液分离, 产 品甩干后, 经烘干、筛分后包装。 每釜约得产品 80 kg 左右, 采样 100 g。 212 试验结果及讨论 21211 试验结果
试验序号 终点 pH 值
℃
Λm
A HM %
S211
215
95
-
68100
S212
315
60
28180
26161
S213
410
95
-
26153
S214
410
60
30100
51108
S215
415
60
24120
73177
S216
510
60
30180
44164
S217
515
60
40100
39168
S218
1 前言
酸沉是钼酸铵生产的主要工序, 指用硝酸或盐 酸中和钼酸铵溶液, 使钼以同多酸铵盐从溶液中沉 淀析出的工艺过程。采用不同酸沉工艺, 可生产结构 成分、晶体形貌、粒径不同, 用途不同的钼酸铵产品。 工业钼酸铵是以四钼酸铵 (N H 4) 2M o4O 13 (AQM ) 及 其聚合物为主要成分的多钼酸铵。 农业钼酸铵是以 仲钼酸铵 (即七钼酸铵) (N H 4) 6M o 7O 24 (A HM ) 为主 要成分的钼酸铵, 主要用作微肥。由于酸沉工艺条件 的差异, 不同企业的钼酸铵产品粒径、晶体形貌 结 构成分也不同。 为了生产粒径大、晶体形貌好、结构 成分以四钼酸铵为主要成分的钼酸铵产品, 用酸沉 法生产用于钼深加工的仲钼酸铵, 进行了钼酸铵酸 沉试验研究及生产实践。
转速 r·m in- 1
130 110 85
反应温度 ℃
65 60 55
终点 pH 值
310 215 210
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21214 晶体形貌 工业钼酸铵晶体形貌有三种, 一种是棱柱状结
晶, 晶体形状规则, 边缘清晰含少量片状结晶, 如 S2 03、S207; 另一种是片状结晶, 片中间有空隙, 放大倍 数低时, 呈花瓣状, 含少量棱柱状结晶, 如 S208; 第 三种是两种结晶都有但含量不同。 酸沉法生产的仲
钼酸铵 S215 晶体形貌最好, 为形状规则晶粒均匀的 多面体结晶, 其余样品的晶体形貌均为微小晶体聚
K1
41140
50139
52145
41110
K2
60159
48161
21163
59173
K3
56152
59150
84142
57168
极差 R
57159
32168
188136
55137
最佳工艺条件
1114 g cm - 3
85 r m in- 1
55 ℃
215
重要。酸沉生产仲钼酸铵的 6 个试验结果说明, 当反 应温度为 60 ℃、终点 pH 值 315～ 610 h, 酸沉沉淀 物中不含四钼酸铵, 产品的结构成分主要是二钼酸 铵、三钼酸铵、七钼酸铵、十钼酸铵及其他钼的铵盐, 但终点 pH 值不同其含量也不同。终点 pH 值由 315 升高到 415, 仲钼酸铵含量越来越高, 终点 pH 值由 415 升高到 610, 仲钼酸铵含量越来越少, 终点 pH 值 415 时仲钼酸铵含量最高, 为 73177%。说明在相 同反应温度下产品结构成分主要取决于终点 pH 值。