Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Переработка молибденовых концентратов

01.02.2020

Схема производства молибдена состоит из следующих основных операций: получение трехокиси молибдена; восстановление молибденового ангидрида водородом с получением порошка металлического молибдена; переработка порошка молибдена в компактный ковкий металл.

Молибденовый ангидрид можно получать из предварительно-обожженного концентрата по двум основным вариантам, в равной степени применяемым в промышленности. Первый основан на легкой летучести МоО3 и состоит в непосредственной возгонке молибденового ангидрида из огарка, второй состоит в выщелачивании MoO3 из огарка раствором аммиака, соды или едкого натра с получением раствора соответствующего молибдата, затем полного или частичного гидролиза последнего с выделением соответственно молибденовой кислоты или парамолибдата S(NH4)2 * О * TMoO3 * 4Н2О и прокаливании этих продуктов с получением молибденового ангидрида.

Окислительный обжиг молибденита


Единственным широко применяемым в промышленности методом первоначальной обработки молибденита является окислительный обжиг, в результате которого в обожженном продукте получают трехокись молибдена, загрязненную окислами и сульфатами других металлов.

Основной реакцией при обжиге является окисление молибденита:

MoS2 + 3,5O2 —> MoO3 + 2SО2 + 266,2 ккал.


Обжиг молибденитовых концентратов обычно ведут при температуре 600—650° во избежание плавления MoO3 при местных перегревах (температура плавления 795°) и ввиду высокой его летучести. Кроме того, низкая температура процесса обжига предохраняет от образования двуокиси молибдена MoO2, получающего в отсутствии воздуха внутри спекшихся кусков в результате взаимодействия MoS2 и MoO3. Двуокись молибдена не растворима в растворах соды, аммиака, поэтому при образовании ее снижается извлечение молибдена из огарка.

В процессе обжига сульфиды железа, меди, цинка, свинца и кальция окисляются по реакции, аналогичной окислению молибденита, с образованием окислов и частично сульфатов.

Молибденовый ангидрид, будучи кислотным окислом, реагирует при обжиге с окислами меди, железа, свинца и кальция, образуя молибдаты CuMoO4, FeMoO4, CaMoO4 и др.

Молибдат кальция практически не растворим в аммиаке, поэтому его образование также приводит к снижению извлечения молибдена в раствор при выщелачивании огарка.

Для окислительного обжига молибденитовых концентратов применяют многоподовые печи с механическим перемешиванием и вращающиеся трубчатые печи.

Чаще всего для обжига применяются 8,12- и 16-подовые печи с внутренним диаметром от 4 до 5,4 м.

В настоящее время для обжига молибденитовых концентратов стали применять печи для обжига в кипящем слое.

Получение молибденового ангидрида способом возгонки


Молибденовый ангидрид летуч уже при сравнительно низких температурах (600—650°), поэтому процесс возгонки молибденового ангидрида ведут в интервале температур 900—1100°.

Испарение ускоряется при непрерывном удалений образующихся паров MoO3 струей воздуха или при применении вакуума. Возгон, содержащий молибденовый ангидрид, улавливается пылеуловителями; образующиеся еще при обжиге прочные молибдаты примесей кальция, железа и меди снижают выход трех-окиси молибдена из огарков.

Молибдат свинца летуч и заметно испаряется при температуре 1050° без разложения, загрязняя возгон; поэтому при наличии свинца в концентрате процесс возгонки трехокиси молибдена проводят при температуре 1000°.

Печь для возгонки представляет собой наклонно поставленный вращающийся тигель из кварца (рис. 195).
Переработка молибденовых концентратов

Обожженный молибденит помещают в тигель, нагревающийся от электроспирали до температуры 900—1000°. При этой температуре огарок находится в расплавленном состоянии. Наклонное положение тигля увеличивает поверхность испарения, а вращение тигля способствует более быстрому удалению образующихся паров MoO3. В тигель непрерывно подают воздух, струя которого уносит пары MoO3. Пары собираются зонтом и отводятся в мешочные фильтры.

Полученный путем возгонки молибденовый ангидрид содержит 99,95 ±0,02% MoO3. Остаток от возгонки, обычно содержащий еще значительное количество молибдена, перерабатывают гидрометаллургическим путем.

Получение молибденового ангидрида гидрометаллургическим способом


Гидрометаллургические способы получения MoO3 основаны на обработке обожженного концентрата растворами аммиака, щелочи или соды с образованием воднорастворимых молибдатов (NH4)2MoO4 или Na2MoO4. Аммиачное выщелачивание применимо к богатым концентратам, содержащим малое количество примесей, которые связывают при обжиге значительную часть молибдена в неразлагаемые аммиаком молибдаты. Выщелачивание растворами щелочи и соды, а также сплавление или спекание с содой применяют для низкосортных концентратов, хвостов аммиачного выщелачивания или сильно загрязненных медью концентратов, полученных из полиметаллических медно-молибденовых руд.

При выщелачивании огарка растворами аммиака молибдат аммония образуется по реакции:

MoO3 + 2NH4OH = (NH4)2MoO4 + H2O.


В нерастворимом остатке содержатся кремнезем, молибдат кальция и другие составляющие пустой породы, а также двуокись молибдена, которая практически не растворима в аммиачном растворе, частично молибдат меди, окись железа, неокислившийся молибденит и другие нерастворимые примеси.

Легко растворяются в аммиаке молибдаты и сульфаты меди и цинка, частично в раствор переходит двухвалентное железо. Извлечение в раствор молибдена колеблется в пределах 80—95%; выход хвостов составляет от 20 до 30% с содержанием молибдена в хвостах 10—25%.

Выщелачивание проводят в железных герметизированных горизонтальных вращающихся выщелачивателях барабанного типа или в чанах с механическими мешалками на холоду 8—9%-ным раствором аммиака. Для увеличения извлечения молибдена применяют двух- трех- и четырехкратную обработку по принципу противотока. Хвосты после выщелачивания, содержащие еще значительное количество молибдена (5—10%), перерабатывают впоследствии щелочным или содовым способом, а щелока, содержащие 140—190 г/л MoO3, очищают от примесей.

Очистку аммиачных растворов производят с целью удаления меди и остатков железа в виде сульфидов. Сульфиды осаждаются сернистым аммонием по реакциям:

[Cu (NH3)4] (OH)2 + NH4HS +3 H2O = Cu2S + 5NH4OH;

[Fe (NH3)6] (OH)2 + NH4HS + 5H2O = FeS + 7NH4OH.


Очищенный раствор поступает на осаждение полимолибдата (смеси парамолибдата и тримолибдата аммония). Выделение полимолибдатов происходит при нейтрализации соляной кислотой (со слабокислой реакцией) аммиачных растворов концентрацией 320—330 г/л MoO3, нагретых до 60—70°

При этом из раствора выделяется 94—96% Mo в виде полимолибдата аммония:

(NH4)2MoO4 + 2НСl = 2NH4Cl + H2MoO4.


Для получения трехокиси молибдена высокой чистоты промытый осадок полимолибдатов вновь растворяют в аммиаке и повторяют осаждение, при этом получающийся молибденовый ангидрид имеет чистоту 99,9%.

Парамолибдат аммония получается при частичном гидролизе молибдата аммония по реакции:

7 (NH4)2MoO4 + 4Н2O —> 3 (NH4)2 * О * 7МоO3 + 8NH4OH.


При выпаривании при 80° до удельного веса 1,38—1,14 часть аммиака удаляется, реакция сдвигается вправо, в сторону образования парамолибдата аммония, и при последующем охлаждении выпадают кристаллы парамолибдата аммония.

Кристаллизацию проводят в эмалированных ящичных кристаллизаторах с принудительным охлаждением. При первой кристаллизации выпадает примерно 50—60% молибдата, содержащегося в растворе, при второй кристаллизации 20—25%. Перед каждой кристаллизацией раствор упаривают. Всего проводят до пяти последовательных кристаллизаций. Из конечных маточных растворов молибден осаждается в виде молибдата кальция или молибдата железа.

Молибденовый ангидрид получают при прокаливании полнили парамолибдата аммония при температуре 450—500° в муфельных или трубчатых электрических печах.

Для извлечения молибдена из низкосортных концентратов или хвостов аммиачного выщелачивания, содержащих от 5 до 20% молибдена, применяют выщелачивание обожженных материалов растворами едкого натра или соды или спекание с содой при температуре 650—750° с последующим выщелачиванием спека водой. В обоих случаях молибден переходит в раствор в виде молибдата натрия, из которого осаждают молибдат кальция или молибдат железа, являющиеся исходным сырьем при производстве ферромолибдена.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: