Переработка молибденитовых концентратов /окислительный обжиг, азотнокислотное разложение/.

Технологическая схема:

а) Окислительный обжиг молибденитовых концентратов. При t 500^oC происходит окисление молибденита с образованием триоксида молибдена:

MoS₂+3,5O₂=MoO₃+2SO₂;

MoS₂+ MoO₃=MoO₃+SO₂, когда большая часть молебденита прореагирует, образуя ангидрид, будет окисляться до высшего оксида: MoO₂+1/2O₂=MoO₃.

Присутствие в концентрате сульфидов: Cu, Fe, Zn, Pb при t 550-600^oC будут реагировать с кислородом с образованием оксидов и сульфатов: MeS+1,5O₂=MeO+SO₂; SO₂+O₂=2SO₃;

SO₃+MeO= MeSO₄, а именно:

Железо: FeSO₄ = FeO+ SO₃ (450-500^оC);

Медь: CuSO₄ = CuO + SO₃ (600-650^оC);

Цинк: ZnSO₄=ZnO+SO₃ (700^оC)

Кальцит: CaСO₃=CaO+СO₂.
Взаимодействие между триоксидами Mo и оксидами, карбонатами, сульфатами элементов-примесей с образованием молибдатов: (при 500-600⁰С таких как: CuMoО₄, Fe₂(MoО₄)₃, ZnMoO₄, CaMoО₄), а кремнезем который присутствует в концентрате не взаимодействует с оксидом молибдена.

Обжиг проводится в печах кипящего слоя (560-600⁰С избегая плавления MoO₃ который имеет при tпл.750^оС). Так как реакции протекают со значительным выделением тепла осуществляют отвод избыточного тепла с помощью водохлаждаемых змеевиков.
Пылевынос из печи 20-40%, необходимость в установлении системы пылеулавливания, состоящая из циклонов и электрофильтров. Пыль из циклонов содержит 8-10% S, которая возвращается в операцию обжига.

С газами удаляется более 90% Re, в виде оксида (Re₂O₇).

Полученный огарок практически не содержит сульфида Mo это обеспечивает высокое извлечение Mo в аммиачные растворы в процессе выщелачивания огарка.

b) Отчистка молибденового ангидрида. Известны два основных способов получения чистого молибденового ангидрида: способ возгонки и гидрометаллургический способ.

Гидрометаллургический способ (аммиачный). Технологическая схема:

Основная реакция выщелачивания:

MoO₃+2NH₄OH=(NH₄)₂MoO₄+H₂O.

Степень извлечения Мо зависит от состава огарка. Сульфаты и молибдаты (Cu, Ni, Fe, Zn) обр-ют водораств-ые аммонийные соли:

MeSO₄+4NH₄=[Me(NH₄)₄SO₄]+4H₂O;

MeMoO₄+4NH₄OH=Me(NH₄)₄MoO₄+4H₂O.

Огарки выщелачивают 8-10% раствором аммиака, расход которого 120-140% от стехиометрически необходимого количества, в стальных реакторах на холоде или при нагревании 50-60^оС при отношении Т:Ж=1:4.

В результате процесса в конечном растворе избыточная концентрация аммиака должна быть порядка 25-30 г/л для предотвращения образования малорастворимых молибдатов. Извлечение Мо в раствор 80-95%. Зависит от состава огарков. Выход хвостов 10-25% (10% Мо), которые направляются на переработку (щелочным или содовым методами).
Получение порошка молибдена. Порошок Mo можно получить восстановлением его высших оксидов водородом. Восстановление молибденового ангидрида водородом протекает в две стадии:

МоO₃+H₂=МоO₂+H₂O (1); МоO₂+2H₂=Мо+2H₂O (2).

Восстановление МоO ₃ проводят в трубчатых вращающихся печах с механизированной загрузкой и выгрузкой.

Первую стадию восстановление трёхоксида молибдена проводят при t 450-650°С. Образование МоO₂ должно заканчиваться при t 550°С, так как промежуточные оксиды образуют с МоO₃ легкоплавкие эвтектики при t 550-600°С.

Вторая стадия восстановления проводится при t 650-950°С. В качестве восстановителя используется хорошо высушенный водород. После второго восстановления порошок молибдена содержит порядка 0,5-1,5% кислорода.

Для снижения сод-ия кислорода в молибденовом порошке иногда проводят третью стадию восстановления при t 1000-1100°С. Третья стадия восстановления осуществляется в трубчатых печах с герметизированным кожухом, заполненным водородом, для защиты труб и нагревателей от окисления.

Порошки восстановления содержат 0,25-0,3% кислорода.

Рений, физические и химические свойства, важнейшие соединения, сырьевые источники. Поведение рения в производстве молибдена и меди. Извлечение рения из растворов /сорбция и экстракция/. Получение порошка рения.

Ф из-хим. свойства. Re- светло-серый металл, один из самых тяжелых и тугоплавких, плотность 21,01 г/см³, tпл 3180°С. Химически очень стоек. При температурах выше 300°C рений сгорает в атмосфере, содержащей кислород, причем образуется как высший оксид Re₂O₇, так и оксид ReO₃. Во влажном воздухе рений медленно окисляется до HReO₄. С галогенами при нагревании рений реагирует. Рений — это единственный элемент, который образует устойчивый гептафторид ReF₇. С иодом рений не взаимодействует. Реагирует только с азотной и горячей серной кислотами и раствором перекиси водорода. С растворами щелочей рений взаимодействует медленно.

Важнейшие соединения рения: Диоксид рения, ReO2, нелетучий коричнево-черный кристаллический порошок с металлическим типом проводимости, устойчивый на воздухе при комнатной температуре. Дисульфид рения, ReS2, черные мягкие кристаллы. Триоксид рения, ReO3, кристаллы темно-красного цвета с металлическим блеском. Оксид рения(VII), Re2O7, рениевый ангидрид, светло-желтые, сильно гигроскопичные кристаллы. Перренат аммония, NH4ReO4, бесцветные кристаллы, растворимые в воде.

Сырьевые источники. Самостоятельных минералов он не образует. В природе содержится как небольшая примесь в минералах, содержащих молибден, медь, цирконий, ниобий или платину. Содержание рения в этих рудах очень мало, в молибдените MoS₂, где рений изоморфно замещает молибден, его содержание составляет 0,6-20 г/т.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: