钼化工的绿色生产与发展前景

孙凯学，冀亚利

(金钼股份化学分公司，陕西 渭南 714000)

0 引言

钼作为一种稀有的矿产资源，属于高熔点金属，主要用于石油化工、生物医学以及军工材料等行业中。然而，随着我国经济的快速发展，国内市场对钼的需求量也在进一步增加。我国是世界钼生产大国，已经行成了采选以及冶炼、深加工为一体化的，比较完善的工业体系，不管是在消费方面还是在产量方面，都是我国排在第一位。我国的钼产量大约在九百万吨左右，排名在世界各国前列。钼储量矿区总共有二百多个，最主要集中在河南、陕西以及吉林等多个地方。河南是最为多的地区，要占到钼总量的30%以上，如图1所示。随着我国社会各方面的发展，钼化工已经由原来的传统行业向核能以及催化剂等领域发展，也由传统转为清洁型和绿色型。

图1 我国各省钼资源分布情况

1 钼化工行业发展现状

进行钼化工生产，一般主要有三种生产方式，即生产钼酸铵相关产品、生产二硫化钼以及生产高纯氧化钼。当前对钼化工生产我国已经具备一定的规模，但是大多数的生产工艺还是延续传统的工艺，很多化工园区也具有自行治理以及独立生产的能力，但是因为不同的环境条件以及不同的工艺水平，导致化工产品的性质也各有不同。通过对设备的不断优化、引进先进的技术以及对自身技术的改进等措施，钼化工生产基本实现了产品品质的提升以及产能的优化，能够满足基本的应用。

随着人们相关法律意识以及环境保护意识的逐步增强，各种投诉也变得更多，导致在化工生产中的制约因素也越来越多。有些钼化工企业地处偏僻区域，且生产规模较小，出现的不达标生产及排放的情况更甚。在生产钼酸铵的过程中，会含有氨气体，其会自由地逸散，含氨的废水稀释后排放，含钼氨浸渣也出现了随机自由堆放的情况，造成了巨大的资源浪费，同时也对环境产生了严重污染。在生产二硫化钼润滑材料的过程中，由于控制工艺的能力比较差，生产环境中酸气以及粉尘等对操作人员的身心健康都造成了严重的影响。再加上对废水的处理方法不当，处理措施不彻底，以及不稳定的废渣处理方式，导致重金属严重超标，继而产生了二次污染的情况[1]。所以当务之急就是将钼化工生产的现状加以改善，大力减少产生的污染物，促进钼化工的绿色发展。

2 钼化工绿色生产的必要性

当前，在基础设施建设以及钢铁行业中钼产品仍占据着主导地位，并且化工产品的消费水平也在不断上涨。部分龙头企业在生产工艺上不断进行创新，在生产过程中也致力于生态型生产，加强了对污染的治理，从而实现了钼化工生产的绿色化[2]。钼化工产品主要能够为后续加工提供最为优质的原料，在保障经济、合理、安全的基础上，实现钼化工的绿色优质生产，最终创造经济效益，实现价值共享。

钼化工生产中的钼酸铵产品，首先是紧紧围绕着钢铁冶炼行业，对钢铁性能加以改善，对其应用的范围进行扩大，从而将冶金行业进行深入地推进。其次，依旧需要进一步提升产品品质，确保其纯度更高，从而可以为材料行业提供强有力的保障，继而将钼产品的性能加以发挥。二硫化钼等产品，在摩擦材料、工程塑料行业以及润滑行业中有比较广泛的应用，不断研发纳米级、超纯的二硫化钼产品是一个主要的发展方向，同时也可以为类石墨烯二硫化钼以及喷涂材料等的相关研究提供有力的保障。

3 我国钼资源特点

主要包括以下3点：(1)品味低。从整体情况来看，我国钼矿最为显著的特点就是探明储量比较多，但是与世界上其他国家相比较，其品味还略有逊色，大部分都属于低品味的矿床。矿区平均品味小于0.1%，储量却占到了总储量的60%以上，在0.01%～10.00%间的。中等品味的储量占总储量的30%，品味较富的会占到总储量的4%，如图2所示。(2)规模比较大。从统计来看，储量比较大的矿，且总储量在十万吨以上的，其储量就会占到整个钼储量的76%；如果是储量在1万吨到10万吨之间的矿床，其总储量会站到20%；露采钼矿床储量占总储量的64%。另外，大部分的矿床可以进行露采，钼矿的颗粒也比较打，这些都是属于易选型。从目前的矿石类型来看，我国的钼矿储量主要是利用硫化钼矿石为主，其储量占到钼矿总储量的99%。(3)经济价值比较高。据不完全统计，钼是单一矿产的矿床，其储量仅占到全国钼总储量的14%。其不仅作为主矿产存在，还会伴随着其他有用组分的矿床存在，其储量站到总储量的64%。

图2 我国各品味钼矿储量分布

4 钼化工产品的生产及应用

4.1 生产

(1)生产钼酸铵。生产钼酸铵主要采用的是新工艺，即无酸除杂，运用全封闭的管路进行输送，闭路自动循环过滤，这样就可以为连续结晶提供非常优异的净化液，借助自动分选分级系统，产出不同需求规格的产品。在进行钼酸铵的生产过程中，会有氨气自由逸散的情况，因此对其进行集中收集，然后采用多级处理，吸收不同的介质，对生产工艺进行回用，确保可以循环加以使用。针对高含钼废水，运用除杂浓缩工艺，然后再将其加工成产品，对资源的利用也是一种有效的提高。针对低含钼废水，主要运用的是离子交换回收回用生产工艺，然后将其加工成为新的产品，不但可以将有价元素进行回收，对重金属的排放也是一种有效的减少。对于含钼氨的浸渣，多次的冶炼试验后，可以进行推广并使用，从而可以冶炼出合格的钼铁，实现了最短工艺、最为有效、最经济的利用。整个钼酸铵的生产工艺线不但具有生产的清洁性，而且产品品质的稳定性、均一性等都有非常显著地提升，从而给国内外加工提供了坚实的保障[3]。

(2)生产二硫化钼。使用的原料主要是钼精矿，在生产过程中主要采用的是高温转型杂质再烘干的新的方法，对反应介质进行改进，有效降低酸单耗，同时联合酸浸除杂工艺，工艺路线也得到了明显的缩短。运用专利技术多级吸收，能够将氮氧化物的排放彻底加以根除。因为在生产工艺中会有废酸以及自由逸散的酸气，所以可以借助中和降解，对杂质元素进行固定，继而实现了达标排放。通过对产品的分级以及工艺的不断优化，最终实现集约化的生产，从而可以给市场中提供几十种规格的产品。

(3)生产高纯氧化钼。运用多种生产技术和设备，对于综合生产能力加以不断地提升。加强对新型捕尘材料的广泛应用，现场中的粉尘污染以及抛洒等明显降低，同时把回收料进行产品化，回收率指标也得到了大幅度地提升。在进行焙解的过程中会有氨气产生，运用联合吸收的方式，最终可以形成稀氨水，应用到钼酸铵生产线中，能够显著地降低辅料产生的损耗。此种工艺主要是对氨气进行多级吸收然后回收到钼酸铵生产线。

在钼化工现行的三大产品生产中，需要从生产源头加强，同时还需要加强工艺过程的管理，将工艺加以不断地优化。循环利用氨气也能够显著降低单耗，对低温氨浸的探索，蒸汽的用量也能有效地减少，实现减量化的目的。对废渣、低钼废水中的钼进行强制回收，也可以加强废物资源化利用，部分废水中的氨氮能够转型成为农肥，最终实现无害化、绿色化的生产。

4.2 应用

(1)钼焙砂的应用。钼焙砂，一般又叫工业氧化钼，其主要是添加于合金以及不锈钢中的主要钼产品。为了更好地满足炼钢的需求，工业氧化钼产品会有多种包装以及形式。比如工业氧化钼粉就有罐装、桶装以及袋装等几种包装形式，而工业氧化钼球则呈现出无碳球样，也有桶装和袋装的形式。

(2)工业氧化钼块。钼铁是将工业氧化钼和氧化铁通过热还原制备而成，通常含钼60%～70%，一般冶炼工艺中其主要起添加剂的作用，比如在感应熔炼中则不会还原氧化物。当前一些含钼比较高的钼铁产品也有生产。有些含钼合金在冶炼时必须要与钼金属一起，但不能与铁结合。金属钼是把高纯氧化钼或钼酸铵进行氢还原而生产出来的，通常将其制作成钼粉，主要是装卸方便，当钼粉球化之后，更加方便熔炼车间进行操作。有些工业氧化钼会被加工成为钼化工产品或者是纯度更高的钼金属。因为钼化工产品的特性比较多，所以具有十分广泛的应用，如：钼金属、钼铁以及工业氧化钼等。

5 钼化工产品的发展前景及未来应用领域

5.1 发展前景

(1)钼酸铵。在钢铁冶炼行业中发挥着巨大的价值，能够将钢铁的性能加以改善，其应用范围也更为广泛，从而为冶金行业的发展提升一个新的发展台阶。另外对产品品质则需要进一步提升，确保产品的纯度更高，从而可以为化工材料行业提供有效保障，将钼化工产品的性能加以充分发挥。

(2)二硫化钼。更好地满足摩擦材料、工程塑料以及润滑行业的需求，积极研发出超细超纯的二硫化钼，继而也可以为二硫化钼烯以及喷涂材料的研究提供坚实的基础。

(3)高纯三氧化钼。对石油化工以及金属的应用加以不断地拓宽，研发超纯超细的氧化钼，为核工业以及靶材的发展打下坚实的基础。

5.2 未来应用领域

(1)催化剂。在矿石燃料加氢脱氮、除铅脱汞等方面钼催化剂都产生着十分重要的作用，同时其还可以对工业废水进行处理，更好地分解硫化氢等[4]。(2)纳米材料。未来人类的生活以及科学的发展在很大程度上会受到纳米材料技术的影响，同时也会对社会的变革产生非常巨大的作用。(3)润滑剂。作为固体润滑剂的二硫化钼产品，有着比较多的类型，此外有机钼以及钼酸铅的市场也非常巨大。并且在日用品以及颜料等领域中，钼酸锌、钼酸钠等产生的作用也不容小觑。

6 结语

总之，随着近些年来经济技术以及科技水平的不断发展，钼化工的产量和消费也呈现出逐步增加的发展趋势。随着我国交通、工业、航空以及机械等各个行业的持续不断地发展，在生产过程中对钢的需求也呈现出逐步增长的趋势，这也促进了钼消费的增长。要想实现对钼资源的保护，更好地满足社会生产的需求，需要国家相关部门加强对钼开采以及出口的限制，重视钼资源的回收及利用，提高对钼金属的综合回收率。