工业氧化钼的溶解度探讨

2010年10月第5期[作者简介]田建荣（1978—），男，工程师，从事钼化工技术及管理工作。[收稿日期]2009-08-01工业氧化钼是一种应用广泛的初级钼加工产品，微溶于酸性溶液，易溶于碱性溶液。通常应用于钢铁、钼化工等行业，在湿法冶金生产钼酸铵过程中，它作为生产钼酸铵的主要原料，先经过酸洗除去大部分的杂质，再经过氨浸使氧化钼转化为正钼酸铵溶液，再进行钼酸铵的生产。随着国家一系列宏观政策的变化以及考虑钼酸铵生产中环保、成本等因素，需要对酸洗过程进行改进，以水洗的方式代替。在此过程中氧化钼的反应经历了由酸性变为中性的改变，所以探索氧化钼在不同溶液中的溶解度对钼酸铵生产有一定的指导意义。1实验方法实验的主要目的是研究经过酸洗反应后，工业氧化钼在不同酸性溶液中的溶解度。实验在室温下进行，共进行三组实验：（1）工业氧化钼在纯水中的溶解度（2）工业氧化钼在不同酸性条件下的溶解度（3）工业氧化钼在含NH4+酸性溶液中的溶解度在实验过程中，为了得到比较理想的实验数据，采取让溶液自然沉降48h，至固液相明显分离时再取样的方法，保证了数据的可靠性和精确度。2结果及讨论2.1工业氧化钼在纯水中的溶解度取5个2000mL的大烧杯，装入1800mL的纯水，加入500g的工业氧化钼，在温度大于90℃的条件下反应2h，结果见表1。从表1的实验数据可以看出，工业氧化钼在纯水中的溶解度比较大，有进一步进行回收利用的价值。2.2工业氧化钼在不同酸性条件的溶解度取5个2000mL的大烧杯，装入1800mL的纯水，分别在其中四个烧杯中加入10mL、30mL、50mL、80mL硝酸，配成四种酸性溶液，然后在每个烧杯中加入500g的工业氧化钼，在温度大于90℃的情况下进行反应2h，结果见表2。从表2的数据可知，在加酸量从0~80mL变化的过程中，溶液中的钼含量并不是按照一定的比例关系进行变化，而是在加酸量30mL左右出现了拐点，同时也是实验过程中溶液中钼含量最低的点，在这个拐点附近向上向下钼含量都会增加。2.3工业氧化钼在含NH4+性溶液中的溶解度在钼酸铵生产中，大量使用的酸洗溶液及酸沉母液，酸沉母液呈酸性，一般pH值为2~4左右，溶液工业氧化钼的溶解度探讨田建荣（金堆城钼业集团有限公司，陕西渭南714000）[摘要]本文研究了工业氧化钼在不同溶液中的溶解度，并根据实验结果分析了同离子效应在溶解过程中的作用。[关键词]氧化钼；溶解度；同离子效应[中图分类号]TF841.2；TF803.21[文献标识码]B[文章编号]1672-6103（2010）05-0035-02表1工业氧化钼在纯水中的溶解度g/LS-17.28S-28.02S-36.89S-47.68S-57.23平均值7.42加酸量/mL010305080反应前pH7210.50.5反应后pH3.52.5210.5Mo/g·L-18.048.882.504.204.80表2工业氧化钼在不同酸度条件下的溶解度田建荣：工业氧化钼的溶解度探讨··35中中国国有有色色冶冶金金中含有一定量的NH4+离子。大量生产实践表明，NH4+离子的存在可以抑制钼在溶液中溶解度。依据表2同样的实验方法进行实验，得到数据如表3。从表2、表3数据的对比来看，酸沉母液作为酸洗溶液，溶液中的钼含量大大降低。对其原因进行分析：在酸洗过程中，大部分氧化钼和水结合形成钼酸，由于氧化钼在水中有一定的溶解度，少量的氧化钼在水中溶解，氧化钼的溶解和析出是一种动态平衡，这个反应实际上是通过氧化钼的水合物钼酸完成的。MOO3+H2O=H2MOO4（1）2H++MOO42-=H2MOO4↓（2）在一定的条件下，钼酸的浓度积[H+][MOO42-]＝Ksp是个常数，当溶液中增加了NH4+后，就产生了同离子效应，要维持浓度积Ksp，必然使溶液中的MOO42-降低，从而使钼盐在溶液中的溶解度大为减小，所以溶液中的钼含量相对较低。3结果讨论使用不同溶液对工业氧化钼进行酸洗预处理后，其在溶液中的溶解度存在如下规律，在纯水中溶解度最大，纯酸性溶液次之，在含NH4+酸性溶液中的溶解度最小。这组实验对于实际生产有一定的指导意义，可以依据上面的实验数据同比放大到生产中，确定合理的加酸量，减少钼在溶液中的流失。利用氧化钼在不同溶液中的溶解度不同，可以使钼盐在固相和液相之间转换，利用这些性质可以在生产和研究中对钼进行不同相之间的转换。建议专业科研机构对酸洗过程中存在的同离子效应做进一步深入的研究，为生产提供依据。StudyonthesolubilityofindustrialmolybdenumoxideindifferentsolutionTIANJian-rongAbstract:Thesolubilityofindustrialmolybdenumoxideinthedifferentsolutionwasresearchedinthispaper.Thehomoioneffectinthedissolvingprocesswasanalyzedaccordingtotheexperimentresults.Keyword:molybdenumoxide；solubility；thehomoioneffect加酸量/mL010305080反应前pH33333反应后pH21.51.00.50.5Mo/g·L10.720.820.770.861.49表3工业氧化钼在酸沉母液中的溶解度提高稀土准入门槛，将淘汰20%落后产能工信部日前发布了《稀土行业准入条件》(征求意见稿)，引起业内的极大关注。工信部人士称，设置一定门槛的准入条件，是希望制止行业内部竞相压价的行为，重振我国稀土行业。预计全国有20%的产能将会被淘汰。目前,我国拥有稀土冶炼分离企业100家以上。稀土分离能力实际可能超过20万t。稀土金属的生产能力已经达到4万～5万t的水平；其中单一稀土金属的年生产能力达3万t、混合稀土金属的年生产能力约为2万t。虽然从1978～2007年的29年间，中国稀土年消费量从1000t增至7.26万t，净增70多倍，但是7.3万t的消费和20万t的产能显然相距甚远。中国稀土学会副秘书长张安文表示,我国稀土行业像其他行业一样也存在着产能过剩问题,因此稀土行业需要国家出台政策来控制一下无序产能的扩张,对落后的生产工艺、环保不达标的企业进行综合治理。对这次文件的出台业内人士都表示理解，但文件有些地方还有待细化。他建议：一是希望国家能因地制宜地制定和执行相关政策，给不符合准入门槛的企业一个过渡期,通过该过渡期，让这些企业自己进行结构调整，寻找自己的“蓝海”；二是这次稀土准入条件的实施希望能从新建稀土企业开始；三是希望考察企业总体规模时，注意区分该规模是单体线规模还是一些小规模生产线的总和；四是稀土焙烧企业和萃取分离企业是否能分别制定准入条件；五是希望对硝酸铈铵以及各种有机酸稀土等是否可以单独设置相应的准入门槛，因为由于其产品附加值比较高，市场容量比较小的特点决定其产量不会很大。最后，他希望大型央企能利用其资金和政策上的优势进军稀土深加工领域,如稀土永磁材料、抛光材料、发光材料、贮氢材料和催化材料等领域。􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊A卷生产实践篇·重金属··36