钼精矿除油试验研究

王鹤峰,徐秋生

(金堆城钼业股份有限公司,陕西 西安 710075)

0 前言

烃油是辉钼矿的捕收剂,在浮选过程中约 70%左右的捕收剂富集在钼精矿中,使钼精矿的含油量达到 3%～4%。由于选钼捕收剂烃油的熔点较低(300～400℃),包覆在钼精矿的表面,使钼精矿在焙烧初期过热,形成团聚,影响钼精矿的深部氧化,导致钼精矿氧化不彻底。当钼精矿烃油含量超过2%(质量分数)时,钼精矿不易分散、粘稠、流动性差、钼精矿焙烧能力大幅度下降；同时,焙烧含烃油量较多的钼精矿,还会造成气态二氧化硫浓度下降,增加了处理低浓度二氧化硫(小于 2%)的难度。

有研究表明,将钼精矿中的烃油由 4%降至0.85%,在同样能耗条件下,可使钼精矿焙烧能力提高 25%,而且烧出的工业氧化钼中的MoO2含量可降至 1.31%,甚至更低,这些对于节能,保护环境,提高钼酸铵的浸出率,都有非常重要的意义。

1 除油试验

1.1 超声波除油试验

取 30 g烘干的钼精矿放入玻璃容器中,加入300 mL普通自来水,手工搅拌后静置；用中科院声学所自制的超声换能器插入容器中,超声频率18 kHZ,电功率 250W,作用 12 min,其间用棒搅拌；样品静置,使其自然沉降；将沉淀的钼精矿进行干燥后化验分析,其结果见表 1。

表 1 超声波除油试验结果

1.2 马弗炉除油试验

取与超声波试验相同钼精矿试样 4份,每份10 g放置陶瓷坩埚中,然后在不同温度下(用恒温控制)用4 000W马弗炉焙烧25 min,并对焙烧后钼精矿试样的油含量进行了化验分析,结果见表 2。

表 2 马弗炉除油试验结果

1.3 微波除油试验

微波干燥技术是随着无限电工程技术的发展而出现的。它是一种非常规的加热方法,主要是在高频电磁场的作用下,物料吸收电磁能量于内部转化为热。微波加热具有加热速度快、加热均匀、过程易于控制、能量利用效率高等特点。

本次试验所取样品与超声波试验、马弗炉试验试样相同。试样取 4份,每份 10 g,放置陶瓷坩埚中。试验炉为隆泰热工 400 W试验炉,温度用红外温度测试仪测得。在不同条件下用微波对试样进行试验,后进行化验分析,结果见表 3。

表 3 微波试验炉除油结果

1.4 试验结果对比分析

超声波、马弗炉、微波除油试验结果对比见表4。

表 4 不同方式除油结果对比

从表 4知,用超声波、马弗炉、微波炉均可降低钼精矿中的油分含量。从降油效果看,微波炉最好,马弗炉次之,超声波最差。另外,超声波虽在常温就可进行除油,但须将钼精矿倒入水中,除油后还须再次干燥,工艺环节多,还要进行废水处理,不宜采取。马弗炉在同温度下除油效果比微波炉差,而且马弗炉受加热方式限制,处理钼精矿能力较低,且不易控制和连续作业。试验证明,微波除油是一个较好的方法。

2 微波炉除油试验

2.1 研制微波中试炉的思路

从对超声波、马弗炉、微波炉除油效果比较,微波炉除油的方法比较好。鉴于现在市场上的微波炉比较小,同时,物料在装置内为静态,不能进行翻转,和未来用微波炉连续生产差别较大；同时,微波是一项新技术,国内外尚没有用于钼精矿除油的报导。为了有效规避科研风险,进一步探索微波除油的规律,我们设计制造了一台日处理钼精矿 500 kg的微波除油设备。

2.2 微波炉的结构和技术参数

微波中试炉温度变化为室温至 800℃,而且物料可翻转,微波设计为多组,进料可以调节。微波输出功率为 21 kW,微波频率为 2 450±50 MHZ。微波中试炉采用多口直馈能方式,微波电磁场自上而下的宽带馈入。

2.3 微波中试炉探索试验

由于微波炉内温度和钼精矿除油关系极大,所以分别选用 7组微波、 6组微波、 5组微波进行试验。7组微波开 30 min,炉内起火；6组微波开 60 min也起火；5组微波比较平稳,没有起火。试样重量 50 kg,每分钟加料 0.8 kg,电机转速为800 r/min。

2.4 开 5组微波除油试验

取 8袋钼精矿 400 kg,开 5组微波,每分钟加料0.8 kg,中试微波炉电机转速 800 r/min。试验结果见表5。

表 5 5组微波连续除油试验结果

通过红外测温,开 5组微波时,炉内温度已近400℃。经研究认为,微波除油,微波炉内温度不应低于 350℃,也不宜超过 450℃,微波炉内温度控制在 400℃较合适。

3 结论

用微波进行钼精矿除油节能、高效、易于控制和操作。

钼精矿除油对于提高钼精矿焙烧质量,减少污染,降低成本,保护环境意义重大。

微波除油炉内温度不能低于 350℃,以 400℃左右为宜。

[1] 阎建伟,张文钲.钼化学品导论[M].北京：冶金工业出版社,2008.

[2] 刘金军,陈景河.微波助磨与微波助浸技术[M].北京：冶金工业出版社,2008.