多序列非团聚二钼酸铵生产工艺研究

为满足高端钼材对优质钼原材料的重大需求,本文提出制备多序列非团聚二钼酸铵的关键调控过程与生产工艺,通过试验与产物结构表征,对结晶过程各参数的影响与调控进行系统性研究。结果表明,溶液初始钼浓度的调控与分散剂的加入有利于溶液过饱和度稳定在非自发形核的介稳区,避免团聚而生产粒度较大、粒度分布窄的非团聚型二钼酸铵;晶体的尺寸与粒度分布受晶体生长周期长短的影响,较大的搅拌速度能够促进晶粒的生长速率。本研究成功开发出多序列形貌粒度均匀且分布窄非团聚二钼酸铵产品,实现工业化生产,该产品粒度D50在80~130μm、100~140μm、140~180μm、220~280μm、280~380μm多个粒度区间,可有效满足国内外对不同规格二钼酸铵产品的需求,为我国高端钼材的生产和开发奠定良好的基础。

二钼酸铵湿法制备七钼酸铵新工艺研究

以二钼酸铵为原料,采用水溶-蒸发浓缩脱氨-冷却结晶法制备了七钼酸铵。考察了浓缩程度对结晶产物的影响,研究了浓缩液密度、降温速率、养晶时间和搅拌速率对七钼酸铵粒度及形貌的影响。结果表明:二钼酸铵水溶后,通过蒸发浓缩-冷却结晶法可以制备得到物相单一的七钼酸铵晶体;冷却结晶过程控制浓缩液密度1.38 g/cm^(3)左右、降温速率30℃/h、养晶时间1 h、搅拌速率150 r/min、冷却终温22℃下可得到形貌完整、平均粒度为337.649μm的棱柱状七钼酸铵晶体。

超低钾低钨二钼酸铵制备工艺研究

为实现5N级二钼酸铵产品的制备,需要将钾和钨控制在超低水平。本文提出超低钾低钨二钼酸铵的制备工艺,并就关键控制参数对除钨除钾的影响展开讨论。结果表明,控制交前液的钨浓度、pH值和吸附线速度,可将溶液中的钨除至0.9mg/L。溶液经三次硝酸酸沉重结晶后再氨溶蒸发制备出二钼酸铵,产品中K含量<0.05ppm,W含量<1ppm,满足了5N级二钼酸铵低钾低钨的需求。

高分散大粒径二钼酸铵单晶的制备与表征

以四钼酸铵和氨水为原料,通过反应-蒸发-结晶的联合操作过程制备了高分散、大粒径的二钼酸铵单晶。采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、透反射光学显微镜对所得样品的物相结构和形貌进行了表征。借助TG-DSC综合热分析推断了二钼酸铵的热分解历程。同时,应用Malvem激光粒度分析仪对样品的费氏粒度、粒度分布和表观密度进行了测定。结果表明:所得样品为单晶态二钼酸铵,呈非团聚态,表面光亮,棱角分明,颗粒均匀,其费氏粒度为433.316μm,d(0.5)为470.981μm,表观密度为1.592 g/cm3。

表面活性剂对二钼酸铵蒸发结晶的控制

在二钼酸铵(ADM)蒸发结晶的过程中,加入了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)及十二烷基硫酸钠(SDS).结果表明,加入CTAB的ADM颗粒明显长大,优于加入SDS的颗粒,加入2%CTAB时,产物ADM颗粒可增大至1 mm,达到了市场的要求.

制备条件对二钼酸铵粒度及分布的影响

研究了添加剂及分散剂对二钼酸铵粒度及分布的影响。结果表明,通过添加剂的加入,大大改善了生成颗粒的性能。随着添加剂加入量的增加,粗晶粒数量增加,但分布较差,通过加入分散剂,解决了分布上的双峰问题。分析表明,控制二次成核是结晶过程中重要的操作要点。

二钼酸铵性能及还原工艺对钼粉粒度的影响

以3种不同二钼酸铵(ADM)做原料,采用氢气做还原剂的两段还原法制取钼粉,研究了在相同实验条件下,不同物理特性的ADM对钼粉粒度的影响及在原料相同情况下,还原温度、氢气流量、炉管气氛等工艺因素对钼粉粒度的影响。

微量热法测定二钼酸铵比热容

用M icro-DSCⅢ微热量仪的连续比热容模式分别测定了普通ADM(二钼酸铵)和非团聚ADM的比热容,结果表明,298.15 K时的标准摩尔比热容分别为278.997 J.mol-1.K-1和281.940 J.mol-1.K-1,相对偏差1.04%,两种晶形的宏观比热容热力学性质基本一致。同时,研究发现非团聚ADM存在着可逆晶形转变,转变Te、Tp分别为52.054℃和53.351℃,转变焓为7.411 J.mol-1。

模块化合成化学在制备系列钼酸铵工艺中的应用

根据模块化合成化学的基本原理对制备系列钼酸铵的工艺进行了研究,结果发现,系列钼酸铵不仅是具有一定结构、组成与功能的独立实体,而且是能够相互转换的一组模块单元。依据钼酸根缩合数的高低进行升级与降级反应,可以划分为"模块化合成工艺"及"模块化拆分工艺"等两种模块化设计。系列钼酸铵模块包括:二钼酸铵、七钼酸铵、八钼酸铵、十钼酸铵及十二钼酸铵等。自由基理论认为,模块化合成工艺是由下级钼酸铵模块,与氢自由基的极性键的接口作用,完成向上级钼酸铵的转换;模块化拆分工艺是由上级钼酸铵模块,与氧自由基的非极性键的切口作用,拆分成下级钼酸铵的工艺。在模块化合成化学理论指导下的钼酸铵制备工艺具有出类拔萃的优势与无限美好的发展空间;该工艺的特点包括极低的酸或水合氨的耗用指数、完美的晶体结构、均匀的粒度分布、规范的操作工艺、低廉的生产成本、友好的环境保护等。

钼酸铵研究进展

简述了钼酸铵的现状，主要介绍了制取七钼酸铵、二钼酸铵和β型四钼酸铵的生产工艺和钼酸铵废水治理的方法，并对钼酸铵存在的问题提出了几点建议和展望。

规则大晶体二钼酸铵的生产实践

分析了传统的生产工艺中粉末态二钼酸铵团聚的主要原因。根据钼酸铵结晶体系的特点,针对性地采取加入晶种、控制蒸发速率等措施,生产出规则大晶体二钼酸铵产品。

二钼酸铵形态对钼粉形貌的影响

通过对团聚态与非团聚二钼酸铵进行焙解-还原实验,得到不同形貌的钼粉。在实验基础上对钼粉还原过程各阶段的粉末粒度形貌变化等进行综合分析,阐述了一定还原条件下二钼酸铵原料对最终钼粉产品的遗传性影响。

非团聚二钼酸铵热分解机理及热力学分析

通过DSC-TGA研究了非团聚二钼酸铵在室温至800℃温度范围内的热分解过程。结果表明:非团聚二钼酸铵在室温至800℃温度范围内的失重过程包含了4个连续阶段,各阶段反应温度区间为196.79~206.63℃、227.55~235.15℃、278.06~305.68℃和735.97~800℃。经分析,非团聚热分解实际只包括前3阶段,第4阶段的失重是由于前3阶段热分解产物的升华而引起的。XRD和SEM表征显示:非团聚二钼酸铵热分解产物为纯相MoO_(3),其形貌遗传了母体二钼酸铵的形貌,并对MoO_(3)形貌的形成机理进行了探讨。提出了非团聚二钼酸铵的热分解机理并进行理论验证,在热分解的前3个阶段均失去摩尔比为2∶1的NH_(3)和H_(2)O。通过各阶段的热反应焓变值,计算了实验室条件下非团聚二钼酸铵及热分解中间产物(NH_(4))_(2)Mo_(3)O 10(s)、(NH_(4))_(4)Mo_(8)O_(26)(s)和(NH_(4))_(2)Mo_(2)O_(7)(s)的标准摩尔生成焓以及非团聚二钼酸铵热分解反应的标准摩尔焓变。

低钾钼粉的制备工艺优化研究

系统研究了钾含量在20 mg/kg以下钼粉的生产工艺及优选原料。研究结果表明,低钾钼粉的生产应选用钾含量在120 mg/kg左右的二钼酸铵为原料;二次还原的工艺温度为1 050～1 150℃、氢气流量为14～18 m3/h、料层厚度为27～33 mm、还原时间为7～8 h。

二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱的变异现象及其机理

记录了常温下二钼酸铵晶体饱和水溶液的Raman光谱,并分别与二钼酸铵晶体、仲钼酸铵晶体、仲钼酸铵晶体饱和水溶液、水溶液状态下单钼酸根离子的Raman光谱进行了比较研究。结果表明:二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱相对二钼酸铵晶体Raman光谱,明显地发生了变异现象。二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱其主要特征峰最高振动频率937.6cm-1与仲钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主要特征峰最高振动频率937.6cm-1完全吻合,而其次高振动频率893.9cm-1,恰好介于水溶液中单钼酸根离子Raman光谱主要特征峰最高振动频率895.1cm-1与仲钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主要特征次高峰振动频率891.0cm-1之间,而且三者彼此接近。二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主、次特征峰强度之比值为2.1,与仲钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱主、次特征峰强度之比值4.4相比,一半不足。提出了一种利用Raman光谱主要特征峰振动频率及其主、次特征峰强度之比值对二钼酸铵晶体饱和水溶液组分同时进行定性和半定量分析的新方法。发现了常温下二钼酸铵晶体饱和水溶液中二钼酸根离子Mo2O72-已经不复存在,完全转变成了优势组分仲钼酸根离子Mo7O246-和次要组分单钼酸根离子MoO42-;证明了常温下含钼水溶液酸化过程中溶液Raman光谱离散性变化现象的存在。运用结构化学和物理化学原理同时讨论了二钼酸铵晶体饱和水溶液Raman光谱发生变异现象的机理。

水洗二钼酸铵生产中母液除镁工艺研究及生产实践

提出了一种对水洗二钼酸铵生产母液除镁的方法,即在母液中加入磷酸铵,使镁形成磷酸铵镁沉淀来降低二钼酸铵产品的镁含量。试验中通过优化母液Mg^(2+)和PO_(4)^(3-)浓度、反应温度、溶液pH、反应时间等工艺参数,实现了二钼酸铵产品中镁和磷含量均达标,并将此方法成功运用到生产实践中。本研究为水洗二钼酸铵生产线提供了一种简单易操作、对生产线无影响、创新性的除镁工艺。

稀土化合物对二钼酸铵性能的影响

本文针对稀土二钼酸铵与二钼酸铵的形貌、成分、松装密度、费氏粒度、粒度分布和热分解特性进行了研究对比,结果表明,稀土二钼酸铵同二钼酸铵一样为晶界清晰的非团聚态晶体,两者的钼含量接近,且稀土二钼酸铵和二钼酸铵热重分析图谱接近一致;稀土二钼酸铵是NH4La(Mo O4)2和二钼酸铵的均匀混合物。

原料厚度对二钼酸铵热分解的影响

系统研究原料厚度对二钼酸铵热分解反应及高纯三氧化钼物理化学性质的影响,同时用XRD、SEM、元素分析工具表征制备高纯三氧化钼。通过以上研究掌握原料厚度和高纯三氧化钼物理化学性质之间的规律。

pH值在8.5～9.0之间的二钼酸铵-氨-水三元体系固液相平衡及介稳区的测定与关联

采用静态平衡法测定了pH值在8.5~9.0之间的二钼酸铵-氨-水三元体系固液相平衡及介稳区,分别用Apelblat简化方程和λh方程对相平衡数据进行关联,结果表明,2种模型关联标准方差分别为1.626%和1.661%。同时,采用浊度法测定了二钼酸铵的结晶介稳区数据,考察了降温速率对介稳区的影响,推导出二钼酸铵在氨水体系中的结晶成核级数。