反应时间对高纯三氧化钼的影响

厉学武，崔玉青，唐丽霞，赵宝华，李拥军

(1.金堆城钼业股份有限公司技术中心，陕西 西安 710077)

(2.金堆城钼业股份有限公司销售分公司，陕西 西安 710077)

0 前言

三氧化钼用途广泛，是制备钼粉、催化剂等钼化工产品的重要原料，在抑烟阻燃、气敏性方面也具有一定用途。资料显示三氧化钼有3 种物相［1-3］:正交相(α-MoO3)，六方相(h-MoO3)和单斜相(β-MoO3)，正交相为室温下热力学稳定相，六方相和单斜相为室温下热力学介稳相。高纯三氧化钼是通过分解钼酸铵制备的。反应时间是制备高纯三氧化钼一个重要影响因素，对高纯三氧化钼表观颜色、晶体形貌、物相纯度、费氏粒度及生产效率产生一定影响。本文着重介绍反应时间对高纯三氧化钼影响，建立反应时间与高纯三氧化钼物理化学性质对应关系。

1 实验部分

1.1 实验原料

试验原料为金堆城钼业股份有限公司6 500 t生产钼酸铵生产线制备的二钼酸铵，其元素含量、费氏粒度、松装密度物理化学指标见表1。

表1 二钼酸铵物理化学指标

1.2 实验仪器

北京科伟箱式电阻炉SX-4-10，150 mm×150 mm×20 mm 和180 mm ×180 mm ×20 mm 规格的316L 不锈钢料舟，坩埚钳，计时器。

2 实验与结果讨论

2.1 反应时间及高纯三氧化钼物理化学指标

根据有关介绍钼酸铵的焙解文献［4-8］，本文拟定制备高纯三氧化钼条件为自然通风，分解温度为430 ℃，料层厚度为0.012 m，分别选择30 min、60 min、180 min 和360 min 时间点对高纯三氧化钼的制备进行系统考察，高纯三氧化钼制备的工艺参数和高纯三氧化钼物理化学指标见表2。

表2 工艺参数和高纯三氧化钼物理化学指标

表2 中数据显示，反应时间在30～360 min 区间变化，高纯三氧化钼的钼、钾、铜、铁、钙、镁含量基本没有影响，由原料元素含量决定;费氏粒度基本控制在22.2～23.6 μm 之间，松装密度分布在1.62～1.68 g/cm3之间，均呈现缓慢上升趋势。另外，随着反应时间延长，高纯三氧化钼表观颜色依次为灰色、灰白色、黄白色、黄色。

图1 三氧化钼扫描电镜

2.2 形貌分析

图1 分别为30 min、60 min、180 min 和360 min条件下制备的高纯三氧化钼扫描电镜照片。图1 中(a)、(b)、(c)晶体表面形貌基本一致，(d)晶体表面上颗粒细小、均匀，即随着分解反应时间延长，高纯三氧化钼晶体表面出现细小的颗粒，且颗粒分布较为均匀。

2.3 结构分析

图2 为不同反应时间条件下制备的高纯三氧化钼XRD 谱图。(a)、(b)、(c)、(d)衍射峰位置与高纯三氧化钼标准衍射峰位置吻合，但衍射峰强度有差别，其中(a)、(b)、(c)、(d)的纵坐标最大值分别近似为2 900、3 500、3 700 和4 100，即随着反应时间延长，高纯三氧化钼衍射峰高度逐渐上升。

图2 三氧化钼扫描电镜图

3 结论

(1)反应时间在30～360 min 区间变化对高纯三氧化钼的钼、钾、铜、铁、钙、镁含量没有影响。

(2)随着反应时间延长，高纯三氧化钼费氏粒度变大，松装密度增加，表观颜色呈现灰色、灰白色、黄白色、黄色依次改变。

(3)延长反应时间促使晶体表面的裂缝增加，表面由片状向颗粒状转化，衍射峰强度逐渐增强。

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