钼酸铅晶形沉淀条件探讨

时间：2024-07-28

魏观春

（金堆城钼业股份有限公司,陕西华县 714101）

0 前言

金堆城钼业股份有限公司钼炉料产品部生产的焙烧钼精矿、钼铁等钼系列产品中钼元素的分析采用钼酸铅重量法。在重量法分析中,为了获得准确的分析结果,要求沉淀完全、纯净,而且易于过滤和洗涤。在沉淀生成过程中,如果沉淀条件选择不当,就会对沉淀的生成造成影响,这也是引起钼品位分析结果产生偏差的一个重要因素。

近几年,随着钼炉料产品部钼铁产量的提高,特别是多膛炉项目建成后,焙烧钼精矿产量的大幅增加,钼品位分析结果的准确度,将直接影响钼金属回收率指标。因此,结合钼炉料产品部化验室实际,本文着重从醋酸铅（沉淀剂）的浓度、醋酸铅的加入速度、溶液的温度和体积、钼酸铅沉淀的陈化时间等 5个因素,对钼酸铅晶形沉淀的生成条件进行探讨。

1 钼酸铅沉淀的生成机理

在pH=5.5～7的醋酸 -醋酸铵缓冲液中,钼（M oO4

2-）与铅（Pb2+）生成难溶性钼酸铅晶形沉

淀,然后以灼烧后的沉淀重量换算出产品中钼的含量。

M oO42-+Pb2+→PbM oO4↓

2 试验

2.1 试验样品

1#样品为焙烧钼精矿管理样（含M o 61.13％）, 2#样品为钼铁标样（含M o 60.94％）。

2.2 钼酸铅晶形沉淀的生成条件

2.2.1 醋酸铅（沉淀剂）浓度

表1 醋酸铅浓度对钼分析结果的影响

从表1可以看出,当醋酸铅浓度小于 2.0％时,由于醋酸铅消耗过多,既不利于实际操作,又浪费成本,还可能会引起盐效应、酸效应及络合反应等副反应,反而使钼酸铅沉淀的溶解度增大,从而造成钼分析结果偏低；当醋酸铅浓度大于 3.5％时,容易引起共沉淀现象,使钼分析结果偏高；当醋酸铅浓度在2.0％～3.5％之间时,钼分析结果偏差最小,消耗的醋酸铅体积在 30 mL左右,较为合理。因此选择醋酸铅浓度为2.0％～3.5％。

2.2.2 醋酸铅（沉淀剂）的加入速度

当醋酸铅加入过快时,由于来不及扩散,容易形成“局部过浓”现象,生成的钼酸铅晶形沉淀颗粒较小,纯度差,为了减小“局部过浓”现象,应当在不断搅拌下,缓慢地加入醋酸铅沉淀剂,加入的速度以 3～5滴/s为最佳。

2.2.3 溶液的温度

一般来说,沉淀的溶解度随温度的升高而增大,沉淀吸附杂质的量随温度升高而减少。在热溶液中进行沉淀,一方面可增大钼酸铅沉淀的溶解度,降低溶液的相对过饱和度,以便获得较多的钼酸铅沉淀；另一方面,又能减少杂质的吸附量,有利于得到纯净的钼酸铅沉淀。此外,升高溶液的温度,可以增加构晶离子的扩散速度,从而加快晶体成长,有利于获得大的晶粒,通常选择将溶液加热至近沸即可。

2.2.4 溶液的体积

沉淀作用应当在适当稀的溶液中进行。因为这样溶液的相对过饱和度不大,均相成核作用不显著,容易得到大颗粒的钼酸铅晶形沉淀。这样的沉淀易滤、易洗,同时共沉淀现象也相应减少,有利于得到纯净的沉淀。但是不能理解为溶液愈稀愈好,如果溶液过稀,由于钼酸铅沉淀溶解而引起的损失可能会超过允许的分析误差。在实际操作中,考虑到加入的沉淀剂、缓冲液、中和液等的用量,一般保持溶液的体积在 350～400 mL为宜。

2.2.5 陈化时间

沉淀完成后,将初生的沉淀与母液一起放置一段时间,这个过程称为“陈化”。在陈化过程中,不仅钼酸铅小晶粒转化为大晶粒,而且还可以使钼酸铅不完整的晶粒转化成较为完整的晶粒,亚稳态的钼酸铅沉淀转化为稳定态的钼酸铅沉淀,同时也使钼酸铅沉淀变得更加纯净。因此在实际操作过程中,通常对钼酸铅沉淀进行陈化。

表2 陈化时间对钼分析结果的影响

从表 2可以看出,对沉淀不进行陈化,钼的分析结果严重偏低,甚至超出误差范围,造成钼金属回收率降低；对沉淀陈化后,并且随着陈化时间的延长,钼分析结果偏差缩小,当陈化时间在 30～60 m in之间时,偏差最小；当陈化时间大于 90 m in后,如果继续增加陈化时间,对钼的分析结果没有明显影响。这是由于在钼酸铅沉淀生成过程中,对溶液进行了加热和不断地搅拌,增大了离子在溶液中的扩散速度,从而大大缩短了陈化时间。考虑到日常生产的实际情况,选择陈化时间为 45 m in左右。