钼酸铵并不是单一的一种化合物,而是指一系列由钼、氨、氧和水组成的无机化合物。它是钼化学中最重要和最常见的化合物之一,是连接钼矿石与大多数钼制品的关键中间体。
钼酸铵的用途非常广泛,主要集中在以下几个方面:
1.农业:作为钼肥,这是其最大的用途之一。
功能: 钼是植物生长必需的微量元素,是硝酸还原酶和固氮酶的关键组分。 应用对象: 对钼敏感的作物包括豆科植物(如大豆、花生)、十字花科植物(如油菜、花椰菜)、柑橘等。
作用: 促进植物对氮素的利用,提高豆科植物的固氮能力,从而增加产量和品质。
2.工业:作为生产钼制品的基础原料,绝大多数钼金属和钼合金都源自钼酸铵。
生产钼粉: 钼酸铵通过加热(焙烧)可以转化为三氧化钼(MoO₃),再经氢气还原得到金属钼粉。
制造钼制品: 钼粉是制备钼丝、钼杆、钼电极、钼坩埚等的基础材料。
制造钼合金: 用于生产高强度合金钢、不锈钢、工具钢等,能提高钢的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
3.催化剂
石油化工: 在炼油工业中,作为催化剂或催化剂前体,用于石油的加氢脱硫、加氢精制等过程,以去除油品中的硫、氮等杂质。
化学合成: 用于丙烯腈、甲醛等化学品的生产。
4.颜料和涂料
用于生产磷钼酸盐等颜料,这些颜料颜色鲜艳,具有较好的耐光性和稳定性。5. 分析化学
磷酸盐检测: 在酸性条件下,钼酸铵与磷酸盐反应生成磷钼酸铵黄色络合物,是测定磷含量的经典方法的基础。
硅酸盐检测: 类似地,也可用于硅的测定。
6.阻燃剂和缓蚀剂
可作为某些高分子材料的阻燃添加剂,以及金属的缓蚀剂。
钼酸铵的生产通常以辉钼矿(MoS₂)为起点:
焙烧: 辉钼矿在空气中焙烧,生成三氧化钼(MoO₃)和二氧化硫。
浸出: 用氨水浸出焙烧后的产物,使三氧化钼溶解,生成钼酸铵溶液。
净化: 对溶液进行净化处理,去除铜、铁等杂质。
结晶: 通过蒸发浓缩和冷却结晶,得到纯净的钼酸铵晶体(通常是七钼酸铵)。
煅烧(可选): 如果需要四钼酸铵,可将七钼酸铵在一定温度下煅烧脱水得到。
在钼酸铵的生产过程中,使用离子交换树脂深度去除杂质离子(如钙、镁,特别是锆)是一个关键的精制步骤。
这些杂质对最终产品(尤其是高纯度的钼金属和钼制品)的质量有严重危害:
钙、镁: 在后续的焙烧或还原工艺中,会形成难熔的氧化物(CaO, MgO),影响钼粉的烧结性能,降低钼制品的密度、强度和延展性。
锆: 危害更大。即使含量很低,也会在钼晶界偏聚,引起晶界脆化, 降低钼材的高温强度和韧性,使其在加工或使用时容易发生脆性断裂。

离子交换树脂是一种不溶于水的高分子聚合物,带有活性官能团,能吸附溶液中的离子并释放出等量的同电荷离子。 在钼酸铵溶液中,钼通常以阴离子形式存在(如 Mo₇O₂₄⁶⁻),而钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)、锆(Zr⁴⁺)等杂质以阳离子形式存在。因此,这个净化过程主要采用我们的氨甲基膦型CH-93 螯合树脂。
优势:
深度净化: 能将杂质含量降至ppm甚至ppb级别。
高效率: 连续操作,易于自动化。
成本较低: 树脂可反复再生使用,运行成本低。