Окислительный обжиг молибденовых концентратов.

Руды и минералы

Из известных минералов молибдена наиболее распространены следующие минералы: молибденит MoS₂; повелит CaMoO₄; молибдит xFe₂O₃·yMoO₃·nH₂O и вульфенит PbMoO₄. Осносное промышленное значение имеют молибденитовые и медно-молибденовые руды, из которых получают около 99% молибдена. В рудах молибдену часто сопутствуют олово, вольфрам, мышьяк, медь и висмут. Пустая порода молибденовых руд представлена кварцем, серицитом и флюоритом.

Молибденовые руды обычно содержат 0,1-0,2% Mo, а медно-молибденовые - 0,03-0,005% Mo и до 2% меди. Молибденитовые и медно- молибденовые руды подвергаются обогащению флотационным методом. Извлечение молибдена из молибденитовых руд при обогащении составляет порядка 90%, а из медно-молибденовых 50-70%.

Состав получаемых молибденовых концентратов колеблется в следующих пределах, %: Mo-47-50; P-0.07-0,15; As- 0,07; Cu- 0,5-2,0; SiO₂ - 5-7.

Молибденовые концентраты служат исходным материалом для производства ферромолибдена, молибденового ангидрида MoO₃, парамолибдата аммония, их которых получают молибден.

Окислительный обжиг молибденовых концентратов.

При окислительном обжиге молибденового концентрата при температуре выше 500^оС происходит окисление молибденита с образованием молибденового ангидрида по следующей суммарной химической реакции:

MoS₂ + 3,5O₂ = MoO₃ + SO₂ (9.1)

Образующийся МоО₃ реагирует с молибденатом по уравнению:

MoO₃ + 6MoS₂ = 7MoO₃+ 2SO₂ (9.2)

Когда большая часть молибденита прореагирует, образующийся МоО₂ будет окисляться до высшего оксида:

МоО₂ +0,5О₂ = МоО₃ (9.3)

Присутствующие в концентрате сульфиды меди, железа, цинка и свинца при температуре 550-600^оС реагируют с кислородом с образованием оксидов и сульфатов по реакциям:

MeS + 1,5O₂ = MeO + SO₂ (9.4)

SO₂ + O₂ = SO₃ (9.4)

MeO + SO₃ = MeSO₄ (9.5)

При этом следует учитывать, что сульфаты железа при температуре выше 400-500^оС, сульфаты меди при температуре выше 600-650^оСи сульфаты цинка при температуре выше 700^оС в значительной степени диссоциируют с образованием оксидов:

МеSO₄ = MeO + SO₃ (9.6)

Если в концентрате содержится карбонат кальция, то в процессе обжига возможно образование сульфата кальция:

CaCO₃ + SO₃ = CaSO₄ + CO₂ (9.7)

В интервале температур 500-600^оС оксид молибдена (III) взаимодействует с оксидами, карбонатами и сульфатами металлов с образованием соответствующих молибдатов:

CaCO₃ + MoO₃ = CaMO₄ + CO₂ (9.10)

CuO + MoO₃ = CuMoO₄ (9.11)

CuSO₄ + MoO₃ = CuMoO₄ + SO₃ (9.12)

Fe₂O₃ + 3MoO₃ = Fe₂(MoO₄)₃ (9.13)

По аналогичным реакциям образуются молибдаты ZnMoO₄ и PbMoO₄.

Кремнезём, содержащийся в молибденовых концентратах, не взаимодействует с оксидом молибдена (III).

Обжиг молибденовых концентратов осуществляется в печах кипящего слоя. Печь представляет собой прямоугольную шахту, футерованную огнеупорным кирпичом. Во избежание плавления MoO₃ (795^oC) при местных перегревах, температура в слое поддерживается на уровне 560-570^оС. Поскольку реакции окисления сульфидов протекают со значительным выделением тепла, то из слоя осуществляется отвод избыточного тепла с помощью водоохлаждаемых змеевиков. Пылевынос из печи составляет 20-40%. Поэтому обжиговые печи оборудованы системой пылеулавливания, состоящей из циклонов и электрофильтров. Циклонная пыль содержит порядка 8-10% серы и после предварительной грануляции возвращается на обжиг.

Огарок практически не содержит сульфида молибдена, что обеспечивает высокое извлечение молибдена в аммиачные растворы в процессе выщелачивания огарка.

При обжиге в кипящем слое с газами удаляется более 90% рения в виде Re₂O₇, который может быть извлечён из пыли электрофильтров..

Газы обжиговых печей содержат 1,5-2% SO₂ и выбрасываются в атмосферу.

Дата добавления: 2015-07-17