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钼是一种重要的战略储备金属,而辉钼矿是最主要的钼资源。针对传统的辉钼矿氧化焙烧工艺存在的生产能力小,烟气中SO2浓度低,能耗高等问题,本文提出从气相中回收钼的新思路,并提出了用白冰铜溶解辉钼矿形成铜钼锍,然后氧化-挥发回收钼的熔池熔炼法。本论文的研究成果如下：1)用步冷曲线法研究了Cu2S-MoS2二元系相图和Cu-Mo-S三元系相图。在0-4.48wt.%MoS2的组成范围内,Cu2S-MoS2二元系为简单共晶体系,共晶温度为1117±10℃,共晶组成为1.70±0.20wt.%MoS2;高于4.48wt.%MoS2时,会形成CuMo2S3或Cu2Mo6S8等三元化合物,其含量随着MoS2组成的增加而增加。Cu-Mo-S三元相图中,Cu2S组成附近的体系点,其凝固温度均低于上述共晶温度,钼含量越低,越是靠近铜的组成点,其熔点越低。2)以江西铜业股份有限公司产出的白冰铜为代表,测定了辉钼矿在白冰铜中的溶解度,考察了温度、配比、铁含量与白冰铜品位对其溶解度的影响。在1150～1300℃,原始配比在0-20wt.%MoS2时,随着原始配比的增加,白冰铜中溶解的MoS2含量也增加；超过20wt.%,溶解的MoS2的含量大大降低。在1150、1200、1250、1300℃时,辉钼矿的溶解度分别为21.04.18.79,17.58、17.74gMoS2/(100g Cu2S)。此外,辉钼矿的溶解度随着白冰铜中铁含量和铜品位的增加而减少。3)对比了铜和钼高温下的亲硫性,从Cu-Mo-S-O系稳定区域图找到两处适合从铜锍中氧化钼的区域Q1和Q2。Q1区域的范围是logPSO2=7.0-10.0,logPO2=0-2.5; Q2区域的范围是log PSO2=0-5.0, log PO2=0-2.0。铜锍中的杂质铁会对钼的氧化-挥发产生不利影响。4)研究了铜锍中钼的氧化动力学,按液／气膜扩散混合控制构建了钼的氧化动力学模型分析了富氧空气的氧含量、空气流量、反应温度和反应工程学条件等因素对钼氧化-挥发动力学的影响。MoO3在气泡中的分压随着氧含量的增加而增大；随着空气流量和喷嘴外径的增大反而减小；喷嘴插入熔体的深度越深,氧气的利用率也越高。5)考察了氧化时间,空气流量和富氧空气氧含量等因素对钼氧化-挥发效果的影响。钼的挥发率随着氧化时间、空气流量和氧含量的增加而增加,而且随着氧化时间的延长,氧含量对钼挥发率的影响更加显著。