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钼矿

钼是发现得比较晚的一种金属元素,1792年才由瑞典化学家从辉钼矿中提炼出来。由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点,因此在工业上得到了广泛的利用。

在冶金工业中,钼作为生产各种合金钢的添加剂,或与钨、、钴,、钛、等组成高级合金,以提高其高温强度、耐磨性和抗腐性。含钼合金钢用来制造运输装置、机车、工业机械,以及各种仪器。某些含钼4-~5-的不锈钢用于生产精密化工仪表和在海水环境中使用的设备。含4-~9.5-的高速钢可制造高速切削工具。钼和镍、铬的合金用于制造飞机的金属构件、机车和汽车上的耐蚀零件。钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、坦克、枪炮、火箭、卫星的合金构件和零部件。

金属钼大量用作高温电炉的发热材料和结构材料、真空管的大型电极和栅极、半导体及电光源材料。因钼的热中子俘获截面小和具高持久强度,还可用作核反应堆的结构材料。

在化学工业中,钼主要用于润滑剂、催化剂和颜料。二硫化钼由于其纹层状晶体结构及其表面化学性质,在高温高压下具良好的润滑性能,广泛用作油及油脂的添加剂。钼是氢制法脱硫作用及其他石油精炼过程中的催化剂组分,用于制造乙醇、甲醛及油基化学品的氧化还原反应中。钼桔色是重要的颜料色素。钼的化学制品被广泛地用于染料、墨水、彩色沉淀染料、防腐底漆中。

钼的化合物在农业肥料中也有广泛的用途。

钼在地球化学分类中,属于过渡性的亲铁元素。在内生成矿作用中,钼主要与硫结合,生成辉钼矿。其他较常见的含钼矿物还有铁钼华钼酸钙矿(CaMo

辉钼矿(

辉钼矿存在着多型,实验表明,其多型的出现与形成温度有关,2H型的辉钼矿形成温度高于3R型的辉钼矿。温度由低到高形成非晶质

铼与钼的离子半径相近,故经常置换钼而富集于辉钼矿中,成为工业用铼的主要来源。辉钼矿中的铼含量往往与辉钼矿中3R型含量及成矿溶液中的铼含量有关。

质量规格及化学成分

根据GB320089钼精矿的技术条件,共分三个品级 九个品种钼精矿质量规格

品级

种类

钼-不小于

杂 质-,不 大 于

SiO2

As

Sn

P

Cu

Pb

Cao

特级品

一类

51

7.0

0.05

0.04

0.03

0.2

0.30

2.8

二类

51

8.5

0.03

0.02

0.02

0.2

0.15

1.4

三类

51

5.0

0.10

0.10

0.05

0.5

0.60

1.5

一级品

一类

47

9.0

0.07

0.07

0.05

0.3

0.40

3.0

二类

47

11.0

0.05

0.05

0.03

0.3

0.20

2.0

三类

47

6.0

0.20

0.15

0.10

1.0

1.50

1.5

二级品

一类

45

12.0

0.07

0.07

0.07

0.3

0.50

3.0

二类

45

13.0

0.06

0.06

0.04

0.3

0.30

2.0

三类

45

6.0

0.25

0.15

0.15

1.5

1.50

2.0

钼矿化验:钼的测定可用重量法、容量法、比色法、极谱法、原子吸收分光光度法、X-射线光谱法和光谱法等。由于矿石中钼的含量一般均较低,多采用比色法测定,催化极谱法也有采用。应用最广的是硫氰酸盐比色法,即在酸性溶液中将钼(Ⅵ)还原为钼(Ⅴ),钼(Ⅴ)与硫氰酸盐形成橙红色的络合物进行比色。可在硝酸或硫酸溶液中,用相应的弱还原剂如氯化亚锡、硫脲还原。此法简便,迅速,干扰元素少,稳定性好,准确度高。较高含量钼可用差示光度法,微量钼也可用乙酸乙酯等萃取比色。

测定高含量钼(钼精矿),可采用重量法和容量法。重量法有钼酸铅法,安息香肟法和8-羟基喹啉法等。其中钼酸铅法,干扰元素较多,手续繁复,但沉淀时的酸度范围宽,钼酸铅组成稳定,因而准确性高,在生产中被普遍采用。安息香肟法的干扰元素较少,但沉淀铅组成稳定,因而准确度高,在生产中被普遍采用。

世界上第一个开发的钼矿是挪威王国的克纳本(Knaben)矿床。该矿于1885年开始开采,由于当时对钼的需求量很小,矿山时采时停。19世纪后半期,钼才首先在美国开始工业生产,年产量仅几吨。20世纪以来,由于对钼的需求逐年增加,钼矿开采也逐年扩大,世界上钼的年产量增长迅速,第一次世界大战前夕增到100t左右,至30年代后期达1万t,70年代末期达到10万t。

我国钼矿首先发现于清朝末年,始采于第一次世界大战前夕。当时主要开采的是闽浙沿海一带的一些脉型钼矿和华南一些伴生有钼的脉型钨矿。抗日战争末期,辽宁杨家杖子钼矿遭到日本侵略者的掠夺式开采。解放前年产量才几吨,最多也就十余吨。解放后,为了满足我国社会主义建设的需要,先后建立起颇具规模的三大钼业基地(辽宁杨家杖子,陕西金堆城,河南栾川)以及若干中小型矿山,许多铜矿和钨矿也回收伴生的钼,从而使我国钼精矿的年产量跃入世界先进行列。

钼在我国储量居世界前列,陕西省华县金堆镇、辽宁葫芦岛、吉林、山西、河南、福建、广东、湖南、四川、江西、甘肃、内蒙等省均有钼矿,且储量大,开发条件好,产量在全国占有重要地位。具有工业价值的钼矿物主要是辉钼矿(

2011年7月21日,安徽省地矿局所属313地质队勘查的金寨县关庙乡沙坪沟钼矿勘查报告通过安徽省矿产资源储量评审中心评审,储量达220万吨以上,居亚洲第一,世界第二,潜在资源价值超过6000亿元,这是安徽省发现的唯一特大世界级金属矿床,终结大别山安徽境内无大型金属矿的历史。

2010年6月7日,记者从河南省地矿局获悉,局属第三地质调查队在信阳光山县千鹅冲发现一特大钼矿床,钼金属量约60万吨,潜在经济价值超过2000亿元。

千鹅冲矿区位于光山县河棚乡,往北至光山县34千米。

面积:11.6平方千米。

千鹅冲钼矿共圈定3个主要钼矿体,除已探明的60万吨特大型钼矿体外,还有两个矿体正在勘探中。

专家介绍,千鹅冲钼矿单个矿体资源储量居全国第一,该成果的提交,使大别山北麓探明的钼资源总量跻身全国前列。他们还认为,千鹅冲特大型钼矿的提交,不仅为信阳作为全省的钼业基地奠定了坚实基础,而且将改变我省钼工业发展格局。

我国现已查明的229处钼矿区中,经过勘探的大约占1/3。钼矿床地质勘探是为矿山建设设计在确定矿山生产规模、产品方案、开采开拓方案、矿山总体布置和矿山建设远景规划,以及对矿区水文地质和工程地质等矿床开采技术条件,矿石选冶性能等方面提供必需的地质资料,因此它是在钼矿床(区)经过普查、详查地质工作之后,对矿床地质、水文地质和工程地质等开采技术条件,以及对矿石加工技术性能、综合利用、矿区外部建设条件等做出初步技术经济评价说明是可行的,才进行勘探工作。

钼矿区的勘探,首先是要根据矿体规模、形态、厚度稳定程度、构造破坏程度和矿石主要组分分布的均匀程度确定勘探类型。然后根据勘探类型确定勘探手段和勘探工程间距。1983年地质矿产部和冶金工业部制定的“钼矿地质勘探规范”将钼矿床的勘探类型分为四类:

1)第Ⅰ勘探类型:矿体延展规模巨大、形态简单、厚度稳定至较稳定、构造破坏很小,矿石主要组分分布较均匀。属于本类型的矿床有陕西金堆城、河南三道庄等。

2)第Ⅱ勘探类型:矿体延展规模多为中等、形态复杂、厚度较稳定至不稳定、构造破坏和岩脉穿插影响小至大、矿石主要组分分布不均匀至很不均匀。属于本类型矿床的有辽宁杨家杖子、黑龙江五道岭、湖南宝山等。

3)第Ⅲ勘探类型:矿体延展规模多属大型、形态较简单、厚度较稳定、构造和岩脉破坏小、矿石主要组分分布较均匀至不均匀。属于本类型的矿床有河南上房沟。

4)第Ⅳ勘探类型:矿体延展规模小至中等、矿体形态复杂至很复杂、厚度不稳定至很不稳定、构造破坏或岩脉穿插影响大至很大、矿石主要组分分布很不均匀至极不均匀。属于这一勘探类型的矿床有吉林石人沟。

纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工;钼片用来制造无线电器材和X射线器材;合金钢中加钼可以提高弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等。钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种,没有它,植物就无法生存。动物和鱼类与植物一样,同样需要钼。

一、单一钼矿石

如辽宁杨家杖子钼矿、陕西的金堆城钼矿、河南的栾川钼矿、汝阳钼矿、夜长坪钼矿、吉林的大黑山钼矿、兰家沟钼矿、黄山钼矿和青田钼矿等都属单一钼矿石。

二、铜钼矿石

矿石中辉钼矿与各种铜的硫化矿物共生,如德兴铜矿、宝山铜矿、小寺沟铜矿、临江铜矿和闲林埠铜矿等。金堆城也属于这一类。

三、钨钼矿石

矿石中辉钼矿与钨矿共生,其中与黑钨矿共生的有漂塘钨矿、坑钨矿、汶水钨矿、大吉山钨矿、西华山钨矿和棉图窝钨矿等;与白钨矿共生的矿有栾川钼矿、柿竹园钨钼矿等。

四、碳质铜钼矿石

这种矿石在国外也很常见,矿石中含有机碳和碳质页岩。金口岭的辉钼矿与含碳硅质页岩共生,这种碳岩为黑色,致密、块状、质坚,含碳2.94-,碳质呈分散状态存在,不与矿物组合。碳质页岩由显微晶制石英、细小碳质颗粒、少量铁氧质点、泥质绿泥石组成。碳质页岩与辉钼矿等具有可浮性,因此要进行碳钼分离。

五、钒铀钼矿石

钼在该矿石中呈次显微晶赋存,颗粒粒径及其细小,难浮选。碳质钒铀钼矿含碳为15-~25-,是当地群众烧窑的颜料。这种矿石十分难选,只能用化学选矿。

指钼矿储量、储量基础、资源量。钼是一种难熔的金属,是冶金、电气、化工、航空和航天等制造业中不可缺少的原料。消费结构:钢铁工业约占75-,其中合金钢占29-、不锈钢占34-、其他钢(工具、高速、铸钢)占12-;另外,超级合金、金属、催化剂、化工产品占25-。据世界矿产资源年评,2002年世界钼的总消费量为12.7万~13.5万吨。同年,世界钼矿山生产量13.39万吨。其中,美国、中国和智利三国的产量约占世界总量的76-,特别是智利斑岩铜矿的副产品激增。近10年来,世界钼增长率大于消费的增长率,国际市场供过于求。2003年,世界钼矿探明储量为860万吨。其中,中国330万吨、美国270万吨、智利110万吨、加拿大45万吨、俄罗斯24万吨。储量基础1900万吨(中国830万吨、美国540万吨、智利250万吨等)。世界矿山生产的钼,80-以上主要来自斑岩型钼矿和斑岩型铜矿的副产品。前者,如美国的阔茨芒特、克莱马克斯、亨德逊,中国河南栾川、陕西金堆城;后者,如智利丘基卡马塔等。据估计,世界上已查明的钼资源量在1200万吨以上。

钼矿选矿设备主要包括:给料机、颚式破碎机、球磨机、螺旋分级机、矿用搅拌桶、浮选机,浓缩机、烘干机等等及相关附机。

钼是一种金属元素,呈铅灰色,有金属光泽,属六方晶系。4.7~4.8,硬比重度为1~1.5 ,熔点为795℃,加热至400~500℃时

我国钼的选矿已有半个世纪的历史,钼选厂从旧中国唯一的杨家杖子钼选厂发展到现在有50多个钼选厂、铜钼选厂、钨钼选厂和钼铋选厂生产钼精矿。钼矿选矿工艺技术与国外先进国家的差距已越来越小。

我国钼的选矿方法主要是浮选法。在深选含微量铜的以钼为主的矿石时,采用了部分混合优先浮选的工艺流程。金堆城钼矿选矿厂处理的矿石的有价值的矿物是辉钼矿、黄铁矿和少量黄铜矿,采用了钼铜混合浮选、尾矿浮选黄铁矿、铜-钼分离和钼精矿的部分混合-优先浮选流程。现在,我国还从铜钼矿石中选矿回收钼,常用工艺流程是铜钼混合浮选,进而铜钼分离和钼精矿的精选。

钼矿选矿工艺有:钼选矿、铜钼选矿、钨钼选矿和钼铋选矿生产钼精矿等。

常用的主要有硫化钠法和氰化钠法使铜钼分离和钼精矿的精选。钼精选的次数主要取决于钼的总富集比。一般是总富集比高,则精选次数通常多些;总富集比低,则精选次数通常少些。如栾川钼矿选矿厂所处理的矿石的原矿品位较高(0.2-~0.3-),富集比为133~155,其原设计的精选总次数为7次,而金堆城一选厂所处理的原矿石的钼品位约为0.1-,富集比为430~520,精选总次数达12次。近些年来,为满足钼精矿出口的需要,金堆城钼矿选矿厂采用盐酸-三氯化铁浸出法除却钼精矿中的杂质。

钼矿选矿工艺流程述:

一、钼矿石由颚式破碎机先进行粗破碎,再经细鄂式破碎机将矿石破碎至合理细度后经由提升机送至料仓。

二、由给料机均匀送入球磨机,由球磨机对矿石进行研磨。

三、研磨后的矿石细料进入螺旋分级机,螺旋分级机借助固体颗粒的比重不同、而在液体中沉淀的速度不同的原理,对矿石混合物进行洗净和分级。

四、经由搅拌桶后送至浮选机进行浮选作业。根据不同的矿物特性加入不同的对应浮选药剂,浮选机中气泡与矿粒动态碰撞和气泡颗粒结合体静态分离,使所需矿物质与其他物质分离开。有利于细粒或微细粒钼矿的选别。

五、用高效浓缩机把浮选后的矿物精矿中的水分去除,达至国家规定标准。

从我国有色系统的一些钼矿选矿厂来看,处理的原矿品位相差很大,高的在0.3-以上,低的在0.1-以下,有的只有0.02-。通过钼矿选矿设备的实际回收率绝大多数在80-以上。所得精矿品位在45-~54-,尾矿品位多在0.02-左右,高的在0.04-,低的在0.01-。

在当前钼的工业生产上,钼矿选矿设备工艺主要是采用辉钼矿精矿进行冶炼,有氧化焙烧、提取纯三氧化钼、还原焙烧成金属钼粉等三个环节。

钼精矿首先在反射炉、多膛炉、沸腾炉,或闪速炉中进行氧化焙烧,脱硫后制成一种不纯三氧化钼(40-~48-)的焙砂,焙砂采用金属热法或硅热法等可生产钼铁合金。从焙砂生产纯三氧化钼的方法有两种:一是升华法,二是水冶法。用氨溶液浸出、净化除去其中杂质,随后用结晶法或盐酸中和法使钼成仲钼酸铵(56-)或钼酸状态析出,再经焙解即成纯三氧化钼。最后将纯三氧化钼用氢还原法制成金属钼粉(99.7-~99.9-),再用粉末冶金法或进一步用电弧熔炼法制成钼锭或钼条。

目前国内外对钼精矿的冶炼工艺还研究试验了一些新技术新方法,例如辉钼矿精矿不经氧化焙烧,直接用氧压煮法或细菌浸出法提取纯三氧化钼。对低品位氧化矿用硫酸浸出,从溶液中用离子交换法或萃取法提取纯三氧化钼。此外,钼精矿的冶炼方法,还有石灰焙烧法、硝酸浸出法、次氯酸钠浸出法、电氧化浸出法等。

钼精矿中的铼,主要从钼精矿的氧化焙烧烟气淋洗液或氧压煮液中进行回收,然后从溶液中采用萃取法或离子交换法制成高铼酸钾或高铼酸铵,再用还原法制成高纯铼粉。

钼精矿中的有害杂质,如铜、铅、锡、砷、磷、钙、二氧化硅等,不仅影响钼制品的质量,而且亦影响钼冶炼的工艺与设备,并污染环境。在冶炼之前需进行严格控制,或在冶炼中加以回收处理,从而成为有用组分,大大提高钼矿床的工业价值。

化学成分为

辉钼矿

辉钼矿是二硫化物,是最重要的钼矿资源。有不同的类型,分别属于六方和三方晶系。钼被用来制作灯丝托架、阳极栅极等电气和电子部件及电炉的加热元件。辉钼矿中还常含有,并且还是含铼最高的矿物,因此它还是提炼铼的最主要矿物(铼现在已经可以直接提取,因为现在已经找到了纯铼矿)[1]。辉钼矿很软,硬度小于指甲。一般它们为片状或细小的粒状,呈铅灰色,具有强烈的金属光泽。我国河南、陕西、辽宁等地产出辉钼矿。

化学组成:MoS2,Mo59.94-,S40.06-;

鉴定特征:辉钼矿以其铅灰色,金属光泽,硬度低,底面解理极完全,比重大,光泽强,颜色及条痕较淡;

石墨区别;比石墨重,同时略带蓝色,石墨则略带棕色;在条痕方面,辉钼矿条痕呈绿色,但石墨呈黑色。在空气中灼烧或将其在硝酸中煮之,可得三氧化钼

成因产状:主要是高、中温热液成因的,其矿床与酸性岩在成因上有关;

最重要的钼矿床为斑岩钼矿;与锡石黑钨矿辉铋矿毒砂等共生或与柘榴石、透辉石绿帘石白钨矿共生

著名产地:世界著名产地有美国和澳大利亚新南威尔士州、加拿大魁北克、安大略省、挪威、瑞典、英国、墨西哥、中国辽宁、河南、山西、陕西等地。

复六方双锥晶类

晶体成平行c(0001)的六方板状、片状;

主要单形有:平行双面c(0001),六方柱m(10-10),六方双锥s(10-15)等。

辉钼矿

晶系空间群六方晶系(2H型),空间群为D46hP63/mmc;三方晶系(3R型),空间群为C5R3m。

晶胞参数:a0=3.15,co=12.30埃(2H型),z=2,a0=3.16埃,c0=18.33埃(3R型)。

硬度:

辉钼矿

1-1.5,能在纸上划出条痕

比重:5.05g/cm3

解理:(0001)极完全

颜色:铅灰色

条痕:亮灰色

透明度:不透明

光泽:金属光泽

发光性:无

其他:薄片具有挠性,有油腻感

反射色灰白。反射率:Ro为36.0(绿光),31.5(橙光),30.5(红光);Re分别为15.5、18、15。双反射强,Ro-白带雪青色,Re-黄色。强非均质性。

用于提炼,制造钼钢钼酸钼酸盐和其他钼的化合物。

钼是发现得比较晚的一种金属元素,1792年才由瑞典化学家从辉钼矿中提炼出来。

辉钼矿的颜色为纯铅灰色,具有金属光泽。硬度为1-1.5,比重4.7-5.0。通常,辉钼矿呈黑色的薄片状、鳞片状、浸染状、粒状或成可解理的块状,不透明。质地较软,极易劈为可弯曲而无弹性的薄片,具有滑感。分析表明,其导电性随着温度的增高而加大,且耐高温。用于提炼钼,制造钼钢、钼酸、钼酸盐和其他钼的化合物。

矿物学家们认为,具有工业价值的辉钼矿床大都与地下的热液体有关,在石英脉或石英化的岩石中分布最广。

辉钼矿(

铼与钼的离子半径相近,故经常置换钼而富集于辉钼矿中,成为工业用铼的主要来源。辉钼矿中的铼含量往往与辉钼矿中3R型含量及成矿溶液中的铼含量有关 。

世界上第一个开发的钼矿是挪威的克纳本(Knaben)矿床。该矿于1885年开始开采,由于当时对钼的需求量很小,矿山时采时停。19世纪后半期,钼才首先在美国开始工业生产,年产量仅几吨。20世纪以来,由于对钼的需求逐年增加,钼矿开采也逐年扩大,世界上钼的年产量增长迅速,第一次世界大战前夕增到100t左右,至本世纪30年代后期达1万t,70年代末期达到10万t。

中国钼矿首先发现于清朝末年,始采于第一次世界大战前夕。当时主要开采的是闽浙沿海一带的一些脉型钼矿和华南一些伴生有钼的脉型钨矿。抗日战争末期,辽宁杨家杖子钼矿遭到日本侵略者的掠夺式开采。解放前年产量才几吨,最多也就十余吨。解放后,为了满足中国社会主义建设的需要,先后建立起目前颇具规模的三大钼业基地(辽宁杨家杖子,陕西金堆城,河南栾川)以及若干中小型矿山,许多铜矿和钨矿也回收伴生的钼,从而使中国钼精矿的年产量跃入世界先进行列。

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