从矿物和废旧合金废料中分离战略金属钼

随着工业化的快速发展，在连续的制备、制造和应用过程中也会产生一些钼（Mo）和铼（Re）基合金废料。这类具有高浓度Mo和Re的二次资源显示出巨大的回收潜力。

Mo是一种熔点为2620℃的稀有难熔金属，作为发展高科技产业的不可再生的战略金属，它有助于国家现代化建设，加强国防安全。目前，大多数消耗的Mo是三氧化钼和钼铁合金。Re是一种高度耗散和难熔的金属，具有3180℃的超高熔点。为了现代工业化的快速发展，人们对Mo和Re的提取和提纯技术进行了大量的研究。

根据美国地质调查局（USGS）的统计，全球已探明的Mo资源储量约为1.8亿吨。中国的Mo资源储量位居世界第一，中国有许多大型矿床，主要分布在河南、吉林、陕西等省。河南省拥有中国最丰富的Mo资源。斑岩矿是Mo矿的主要类型，其中Mo和铼主要存在于辉Mo矿和硫化铜中。Re和Mo具有相似的物理化学性质，具有相似的离子半径和电负性。据报道，大多数辉Mo矿精矿中的Re含量仅在10-310ppm之间。这些先天性的巨大丰度差异和同构性的特点使得Mo和Re的分离难以实现。

现有的Mo和Re的矿物分离技术是基于不同矿物或溶解物质的物理和化学特性的差异。通过传统的物理化学选矿方法，Mo和Re通常会同步预富集在Mo矿精矿中。在这些物理化学选矿过程中，由于Mo、Re和S成分之间的紧密分布关系，要有效地分离Mo和Re是非常困难的。化学分离方法，如焙烧和浸出过程，被证明可以有效地通过Mo矿的相重构初步分离Mo和Re。

Mo精矿的焙烧重建是工业上应用的主要技术。根据使用的添加剂和还原剂，主要方法包括氧化焙烧、固化焙烧、氯化焙烧和还原焙烧。在多膛炉中进行氧化焙烧是最常用的技术。

另一方面，包括常压和压力氧化浸出在内的湿法冶金处理也被广泛用于处理低级Mo精矿和废弃的Mo-Re合金废料，使用硝酸或苛性钠和氧气作为活化剂。在浸出过程中，Mo和Re都在这些水冶过程中被转化为溶液。一般来说，在通过焙烧或浸出程序从钼精矿中预分离出Mo和Re后，需要进一步提纯不同浓度的Mo和Re混合溶液。

至于从混合溶液中深度分离Mo和Re，混合溶液中的Mo和Re可以通过其它物理化学方法选择性地回收。基于其不同溶解度，化学沉淀法主要用于分离钼和铼，而它仅限于高浓度溶液，分离效率低。工业上通常使用离子交换和溶剂萃取来分离Mo和Re。

然而，离子交换和溶剂萃取的共同问题是低效率的解吸和萃取剂的损失。传统上，这些方法被用来从高浓度溶液中分离和富集Mo和Re。相比之下，选择性吸附法、选择性凝结法、纸层析法和电子纸层析法对于处理低浓度的Mo和Re混合溶液是有效的。

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