洛钼集团选矿三公司生产科 河南栾川 471500
摘要：通过生产线试车实例，结合本人经验数据，浅析钼酸铵假性颗粒的产生原因，假性颗粒对钼粉生产的影响以及对策。
关键词：粉末颗粒；动态焙解；团粒；絮凝体；假性颗粒；游离氨；液固掺杂
一、粉末颗粒
众所周知，钼深加工对于钼粉的纯度和性能要求很高，对制取钼粉的原料钼酸铵（MSA）也有相当高的质量要求。以前人们对于钼酸铵的质量要求只限于松装比和化学成份的要求。随着钼加工材料及制粉工业的发展，只要求钼酸铵的松装比和化学成份，难以满足生产要求，特别是动态焙解还原工艺的要求。动态焙解法弥补了传统的静态焙解还原产量低、流程长等缺陷。但动态焙解还原对于MSA的质量提出了新的要求，为了准确地说明动态焙解还原所适应的MSA，必须找到决定MSA粒度、松装比的实质性因素—结晶晶型及大小以及钼酸铵中的假性颗粒的形成以及对钼粉质量的产生的影响。本文从MSA假性颗粒的形成原因，通过实例得到如何控制钼酸铵假性颗粒的流向来控制钼粉的质量，MSA假性颗粒度的产生的原因以及彻底根除假性颗粒的产生进行了阐述。
在粉末冶金中有句谚语：粉末是基础，压制是桥梁、烧结是关键。钼酸铵作为粉末冶金基础（钼粉）的基础，其物理性能直接影响钼粉质量。
钼酸铵、钼粉都属于粉末颗粒：0.1微米<粉末<1毫米
现在就粉末颗粒做一阐述：
粉末中能分开独立存在的最小实体称为单颗粒。单颗粒只见粘附可能是脆弱的或者是紧密牢固的。单颗粒如果以某种方式聚集就构成二次颗粒，其中原始单颗粒就称为一次颗粒。一次颗粒可能是单晶颗粒或者是多晶颗粒，晶粒之间不存在空隙。二次颗粒是由变相或晶形转变而成，也可由极细的单晶颗粒通过高温处理或烧结而形成，晶粒之间有空隙，例如：单斜晶棱柱状无色晶体—仲钼酸铵（NH4）2O•7MoO3•4H2O，煅烧后得到三氧化钼的颗粒团。蒸发结晶时，钼酸铵微粒由液相转变为固相过程中，颗粒之间相互吸附，彼此结合成二次颗粒。
通过上述方式达到的二次颗粒又称聚合体或者聚集颗粒，既所谓的团粒和絮凝体。
团粒是靠范德华引力粘结而成的，强度不大。絮凝体则是粉末体在浑浊液中有单颗粒或者二次颗粒结合成的更松软的聚集颗粒，其强度大于团粒。
二、假性颗粒对钼粉的影响
钼酸铵假性颗粒其外观形状相似含苞欲放的菊花球蕾，其流动和压缩率都比普通钼酸铵要高。其在还原工艺生产二氧化钼时，其二氧化钼凭直观会得到相反的判断，会认为是颗粒粗大，其实是由于颗粒太细，引起的颗粒絮凝体形成的假性颗粒。通过40目筛网时，不能破环这种状态，筛粉时不能通过160目或者200目筛网，筛上物达到90%以上，测得其颗粒度均≤2µm，此时已经严重影响钼粉粒度分级和除杂。这时，不得不采用机械法进行破碎。在这个过程中，钼粉在摩擦起热，加速了氧化过程。同时，使筛下物钼粉出现反常的数据，粒度≤2µm，松装比确在1.0—1.2g/cm3之间。正常情况，钼粉粒度与松装比的关系见下表
由此可见，假颗粒钼粉（破碎后）的松装比已经超过正常值范围太多，已严重影响钼粉的物理性能，如：粒度、粒度组成、颗粒形状、表面状态、吸附气体密度、内部夹杂、比表面、流动性、压缩性、成型性、硬度和化学成份，这都严重影响和制约钼制品生产的质量保证。
为此，下面将对钼酸铵假性颗粒的产生的原因以及对策作一下阐述。
三、产生原因
1、原料钼酸铵通常选用四钼酸铵、二钼酸铵、七钼酸铵，从成本上来讲，一般四钼酸铵最低，二钼酸铵次之，七钼酸铵最高。钼酸铵的主要控制指标如下：
1.1化学纯度
目前国内技术水平生产的各种钼酸铵均能达到标准化学纯度要求，但传统方式检测不出来的异相杂质，如氧化物对焙解出的三氧化钼质量及后续的粉末冶金制品质量产生了极大的负面影响。
1.2颗粒度
颗粒度是指钼酸铵颗粒团尺寸和内部晶体粒子尺寸，对于工业生产更要看重于颗粒团尺寸。保证一定的颗粒团尺寸，可以使钼酸铵焙解过程有足够的透气性可流动性，尽可能减小杂质元素在颗粒表面的富集。
2、钼酸铵大多采用中和法和蒸发法，无论采用哪种方法都是析出仲钼酸铵的一种手段，因此，影响粒度的各种因素有相同的地方，也有不同之处，一句话“各有特点”。溶液的过饱和度、溶液的原始浓度、蒸发时间、杂质的种类和含量以及仲钼酸盐，粒度要求等因素，对颗粒的影响大都相同。
蒸发结晶生产仲钼酸铵时粒度较难控制，一味追求仲钼酸铵粒度细小，只有通过降低蒸发压力来降低加热温度，相应延长了蒸发时间，使溶液出现细小颗粒，如不及时补加游离氨，在氨和水不断排除情况下，析出的细小钼酸铵颗粒，不断增多，长时间小颗粒就结合成松软聚集颗粒—絮凝体，既所说的假性颗粒，其直观表现为：不加游离氨，浑浊同样消失，结晶照样完成，造成直观错误判断。测量其松装比在0.6—0.8g/cm3之间。
四、对策
1、在仲钼酸铵结晶时，及时补加游离氨，彻底根除假性颗粒产生。
2、在假性颗粒钼酸铵已成产品后，一般在新厂试产，新工人上岗，会出现类似情况。
（1）、采用机械法对钼酸铵破碎，调整钼粉生产工艺可得到细颗粒钼粉，同时减少钼粉筛上物。
（2）、采用液固掺杂可使假性颗粒钼酸铵在制粉时，可得到粗颗粒的钼粉。据资料查证K对钼粉粒度增高，有很大影响。结合本人经验数据，K对钼粉粒度关系如表1—2
分析：各厂家生产钼酸铵的工艺虽不尽相同，可生产钼粉工艺都是同一厂家，工艺参数大同小异。可见，K含量对钼粉粒度有一定比例关系。
掺杂具体方法：采用50公斤钼酸铵加入500—1000毫升K饱和溶液后，充分搅拌均匀按正常工艺进行生产可以得到适应下工序粒度要求的钼粉，筛上物控制在6—15%以内。
3、在M0O0、M0O2投入炉子前适当加入纯水，使粉末颗粒充分润湿，目的：增大颗粒表面张力及增大炉内水蒸气分压来破坏絮凝体，既假性颗粒内部小颗粒收缩，已达到体积变小，分散颗粒达到假性颗粒破碎的效果。
五、结论
1、严格控制钼酸铵的异相杂质和颗粒度是生产优质钼粉的先决条件。
2、通过在钼酸铵结晶时补加游离氨、采用机械法对含有假性颗粒的钼酸铵进行破碎以及在生产钼粉的过程中适当的加入合格的纯水以使假性颗粒内部颗粒收缩等手段获得合格的钼粉成品。
3、对于各种颗粒度钼粉的生产，可以通过控制钼酸铵粒度及工艺因素来实现，要制造出粗颗粒的钼粉甚至可以采用一些特殊的工艺方法也是行之有效的。
参考文献：
[1]黄培云 《粉末冶金原理》 冶金工业出版社
[2]《钨钼冶金工艺及设备》 中国有色金属工业总公司职工教材
[3]向铁根 《钼冶金》 中南大学出版社
[4]《稀有金属冶金学》 冶金出版社
论文作者:王海莲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/3
标签：颗粒论文; 钼酸铵论文; 粒度论文; 粉末论文; 絮凝论文; 团粒论文; 工艺论文; 《基层建设》2017年第29期论文;