钼酸盐溶液中深度净化微量钨的应用基础研究

Aiming at the problem of efficiently removing trace tungsten from molybdate solution, high-valence oxide compound is adopted as the reagent for removing tungsten selectively by using the oxophilic properties of tungsten compared to molybdenum's. The exploratory experimental results showed that high-valence oxide compound has good selectivity for removing from the molybdenum-tungsten mixture solution. Based on this, the reaction mechanisms of adsorbing tungsten and molybdenum with high-valence oxide compound are researched systematically in this project, and the key factor which causes the differences in the adsorption of tungsten and molybdenum is revealed. The process of removing tungsten efficiently from molybdate with high-valence oxide compound is precisely controlled to improve removal efficiency of tungsten and restrain the adsorption of molybdenum for achieving the efficient purification of tungsten from molybdate. After the project is completed, the basic theory of efficient separation of W and Mo will be further developed and improved, which can provide the new technology prototype for the Mo removal from molybdate efficiently.

针对钼酸盐溶液中微量钨难以深度除去的难题，利用钨比钼相对更亲氧的性质，提出采用高价氧化物作为选择性除钨的试剂。探索实验结果表明，在钼钨混合溶液中高价氧化物对钨的吸附具较好的选择性。 基于这一发现，本项目通过对高价氧化物吸附钨钼的机理进行系统研究，揭示吸附钨钼产生差异的关键因素，进而对高价氧化物从钼酸盐溶液中深度除钨过程进行精细调控，在提高除钨率的同时抑制钼的吸附，实现钼酸盐溶液中钨选择性的深度净化。 本项目完成后，将进一步发展和完善钼钨深度分离的理论，为钼的提取冶金提供新技术的原型。

钼是发展现代高科技不可缺少的原材料之一，杂质钨的存在会增加钼材的脆性，严重影响钼材料的使用性能，因此钼产品中对钨的含量要求很严格。钼钨化学性质相似易于伴生难以分离。但钼钨共生矿的开发利用日益迫切，为了高效利用这些钼资源，十分有必要开发从钼酸盐溶液中分离钨的方法。.基于钨钼的地球化学行为，提出采用过渡金属氧化物作为除钨吸附剂从钼酸盐溶液中深度除钨的思路，以解决当从钼酸盐溶液深度除去少量钨的难题。项目的主要研究内容及结果如下：.通过比较不同铁锰氧化物对钨钼的吸附效果，确定采用新生态MnO2作为最佳的从钼酸盐中除钨的试剂。通过对Mn-H2O体系进行了热力学分析计算，确定了生成MnO2的热力学条件及合成途径。研究了不同还原剂还原MnO42-生成的MnO2除钨的效果，提出采用Mn2+还原原位制备的活性MnO2具有最佳的钼钨分离效果。研究考察了反应参数对合成新生态MnO2的除钨效果的影响，获得新生态活性MnO2制备的关键控制技术。通过研究锰氧化物对钨钼的吸附规律，得出钨在二氧化锰吸附符合Freundlich吸附。通过对高价锰氧化物表面进行酸碱滴定和非线性拟合，确定其表面酸位浓度和酸度常数，进而根据钨钼离子在水溶液中的分布以及二氧化锰表面酸度信息，建立了钨钼在二氧化锰表面吸附的模型Speciation-based model，该模型成功预测了单一体系钨钼吸附数据以及混合溶液的最佳分离pH区间。从理论上解释了二氧化锰能够分离钨钼的依据。为了扩大对钨钼吸附差异，提出在高价锰氧化物中掺入铁氧化物形成二元复合氧化物(Fe/Mn=3)，提高对钨钼的选择性，使钼损大幅度降低到3%左右。通过系统研究除钨反应参数对锰氧化物和铁锰二元氧化物吸附除钨的影响，确定了从钼酸盐溶液中深度除钨的操作条件。采用新生态MnO2除钨时，反应过程非常迅速。最后通过研究在扩大条件下和铵体系中的除钨效果，以及对杂质的影响和除钨渣的回收过程，形成了高价氧化物从钼酸盐溶液中深度净化除钨的技术，除钨率大于90%，钼损低于5%。.通过该项目研究，相关技术成果可以解决从钼酸盐溶液中分离微量钨是其中技术难题，为复杂钼资源的高效利用提供技术支持。