Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.3) (1108618), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Схема установки для обжига молнбденитоных концент- ратов в кипящем слое: 1 — воздуходувка; 2 — форсунка; 3 — тоока под давлением; 4 — система водяного охлаждения длк отъема нзбыточного тепла; ч — бачок для ыазуга; <в тзрельчатый пятателщ 1 — бункер; й — шлюзовой затвор; У вЂ” камера печн; 10 — циклон; н — решетка (подннан 12 — разгрузочный бункер; 12 — дымо- сос; !4 — злектрофнлътр Подвижность ожиженного слоя позволяет просто осуществлять непрерывную подачу материала в слой и самопроизвольную разгрузку огарка из печи. Циркуляция частиц в слоеобусловливает его высокую теплопроводность и хорошую теплопередачу (29, 30].
В печах КС легко осуществляется автоматическое регулирование температуры в слое и надслоевом пространстве путем автоматического изменения количества подаваемого концентрата в зависимости от изменения температуры, а также устройством кессонов с циркулирующей водой, встраиваемых непосредственно в кипящий слой. Количество воды, подаваемой в кессон, изменяется автоматически в зависимости от температуры. Недостаток печей с кипящим слоем — значительный пылеунос (до 40ой от массы подаваемого концентрата).
Пыль содержит повышенное количество сульфидной серы сравнительно с огарком и требует возврата на дообжиг. Схема установки печи КС с системой улавливания дана на рис. 52. Обжиг молибденитовых концентратов в кипящем слое впервые в мировой практике исследован и внедрен в промышленность в Советском 7е Союзе А. Н.
Зеликманом, Л. В. Беляевской, В. М. Петровым, И. А. Буровым и др. 16). Обжиг гранулированных концентратов. Для уменьшения количества пыли, повышения степени обжига и повышения производительности обжига молибденитовых концентратов в печах КС применяется г ануляция концентратов*. Гранулируют в чашевыхгрануляторах. ля получения более прочных гранул применяют связку-бентонит— разновидность глины с хорошими вяжущими свойствами. Для получения устойчивого псевдоожиженного слоя требуется набор достаточно прочных гранул с размерами от 0,2 до 2 мм. Для получения гранулированного концентрата с таким набором гранул скорость вращения чаши гранулятора 0,9 м/с, наклон 45'. При диаметре чаши 1 м производительность аппарата 300 кг/ч.
Обжиг гранулированного концентрата дает более высокую степень окисления пыли и более мелкую пыль. Пыль получается за счет истирания гранул. Более тонкая ее часть (до 40Я) имеет высокую степень окисления (до 99Я) и направляется на выщелачивание вместе с огарком. Более грубая часть пыли (60е ) окисляется лишь на 90ее и возвращается на дообжиг. Общий вынос пыли -40е6. Таким образом, на дообжиг возвращается лишь 24Я.
При увеличении расхода воздуха может быть достигнута производительность 2,8 т/сут на 1 м' печи. Повышение производительности 70 — 80еге (влажного гранулированного концентрата). Это полностью покрывает увеличение массы подаваемого на обжиг материала за счет связки, Производительность печи может быть повышена грануляцией в 2 — 2,5 раза. /7ол//чинил МоО, возгонкой. Возгонка и испарение из расплава МоО з применяются для получения чистого окисла. Возгонка начинается заметно с 800'; расплав кипит при 1150'.
Способы возгонки и испарения МоО, из расплава дают возможность получить чистый МоО, по очень короткой схеме (6). Количество МоО з, исцарившегося с поверхности расплава при 930' за 1,5 ч (1,0 г/см')10 ', за 4 ч (1,5 г/см')10 4. Значительное влияние на возгонку МоО, оказывают примеси. Это связано с образованиеммолибдатов, особенно Са и Мп, устойчивых при температуре испаренияз*. Эти соединения растворяются в расплаве МоО„понижая упругость его пара. Упругость пара молибдатов повышается с температурой, и перейос примеси увеличивается. Так, давление пара РЬМ00, при 10!6' 0,08, при 1060' 0,23 мм рт. ст, В процессе возгонки к порошку М00, добавляют кварц, облегчающий разгрузку невозогнанного остатка.
В противном случае остаток МоО, налипает на под и пропитывает его. В промышленности при малом масштабе производства МоО, при 1100 — 1200' возгоняют в тигельных наклонных вращающихся электро- печах, при большом масштабе — в карусельной электропечи с вращающимся подом и силитовыми нагревателями. На поду находится слой ' Установлено, чтогранулирование не затрудниет обжига, так как обжиг при этом протекает одновременно по всему объему гранулы.
ге При !000' из чистой МоОз возогнано 99,7з4, из МоОз с 2,6% СаΠ— 67е4, с 3 Зз4 МиО 64о4 — 196— кварцевого песка. Воздух в тигли вдувают через трубку на поверхность испарения, а возгон выносится током воздуха из тигля через приемный зонт и трубопроводв приемные устройства. В карусельных печах воздух продувают над поверхностью пода; газы выносятся через отверстия в своде печи в общий приемный коллектор, далее в кулеры и мешочные фильтры. В печи есть две зоны: зона питания с загрузочными бункерами и зона возгонки с отверстиями для вывода возгона и пара.
За адин оборот пода возгоняется около 60ое МсО„имеющегося в огарке. Подовый остаток поступает на химическую переработку растворением или на выплавку ферромолибдена. За сутки печь дает 3,75 т чистой МоО,. Чистота зависит от температуры, состава исходного огарка н может быть достаточно высокой, Повышение температуры снижает чистоту возгона, которая колеблется от 99,5 до 99,75а . Исходные для возгонки огарки получаются обжигом богатых и чистых концентратов и содержат 80 — 90 Я МоО,. Для этого в концентратах должны быть не менее 60о6 молибдена, 5Я 58О« и сотые доли процента примесей металлов.
В практике СССР возгонка применялась для использования отходов металлического молибдена 16). Химическая переработка «огарка» от обжига богатых молибденитовых концентратов. Химическую переработку «огарков» после обжига богатых высококачественных концентратов производят с целью получения чистых соединений молибдена — парамолибдата аммония и молибденового ангидрида. Из этих последних в случае необходимости легко получить любые другие соединения, в том числе и соединения высокойй чистоты. Молибденовый ангидрид, находящийся в огарке, растворяется в растворах аммиака, щелочей, соды, некоторых кислот. Но щелочные металлы — нежелательные примеси для соединений молибдена, применяемых в электротехнической и химической промышленности.
В щелочах, соде и кислотах растворяется большое число и других примесей. Раствор аммиака обладает тем преимуществом, что в нем нерастворимо большинство примесей, сопутствующихмолибденув огарке. Поэтому аммначный способ переработки богатых молибденовых огарков более распространен.
Его преимуществами, помимо высокого извлечения МоО,в'раствор и достаточно полного отделения примесей, являются простота дальнейшей очистки аммиачного раствора, легкость выделения молибдена в виде чистого парамолибдата аммония, простота подбора материала для аппаратуры. Схема аммиачного метода переработки огарков после обжига молибденита представлена на рис. 53.
Перед обработкой раствором аммиака рекомендуется промывать огарок водой для удаления растворимых в воде сульфатов (СцЗО«, части СаЗО, и др.) и солей щелочных металлов. Но так как при этом несколько теряется молибден*, то промывают не всегда. Потеря молибдена при промывкедостигает 4 — 5% . * За счет образования растворимых полимолибдатов в присутствии избытка молибдеиового ангидрида ЙоО« и механического уноса дисперсиого ИоО«. — 197— Концентрат 1 Сушка и обжиг Раствор ХНч Огарок 1 Выщелачиваиие ! Раствор молибдата аммония Отвалы ЗОей НС! ! ! Разложение Раствор ХНз ! Нейтрализация ! Промывка и фильтрапия ! ! Отвалы Промывные воды ! в кавзлизациго Обжиг Аммиачная вода 4 Выщелачнвание 1 Фильтрация ! Отвальные хвосты <НН,>,9 ! 1 металлов ! ь Отвалы сульфидов Осаждение тяжелых Раствор НС! Осаждеине Осадок полимолибдата аммония Перекристаллизация Цеитрнфугнроваине Маточный раствор — 198— Рис.
ЬЗ. Схема переработки огарков с кислотным разложением хвостов выще- лачивапвя При обработке огарка раствором аммиака протекают реакции: МоОа + 2(ЧНаОН = (ЫНа)з МоОа + НзО (87) СпО+ 4(ЧНаОН = (Сп 0ЧНз)а] (ОН)з + ЗНзО (88) СпМоОа+ б(ЧНаОН = [Сп 0ЧНз)а] (ОН)з+ ((ЧНа)з МоОа+ 4НзО (89) ЕпМоОа -(- б(ЧНаОН = ((4На)з МоОа+ (хп (МНз)а] (ОН)з (-4НзО (90) (Ч!МоОа+ б(ЧНаОН = 0ЧНа)з МоОа+ 1(Ч1((ЧНз)а] (ОН)а+ 4НзО (91) Аналогично молибдатам реагируют сульфаты меди, цинка, никеля н железа, если они образовались при обжиге. Железо (П) (в составе сульфата или окиси) частично реагирует по уравнению ГеБОа+ 4МНаОН = (пе (ННз)а] БОа+ 4НзО (92) и переходит в раствор в составе комплекса.
Железо (П1), образующееся в результате окисления Реза кислородом воздуха при обжиге и выщелачивании, частично остаегся в составе химически стойкого ГезОа, частично дает нерастворимую гидроокись Ге(ОН)з. Остаются без изменения МоО„СаМоОа, кварц, неокислившиеся прн обжиге сульфиды.
В аммиачные растворы в зависимости от минералогического состава концентрата и условий обжига переходит 80 — 95% молибдена. Для более полного перевода молибдена в раствор добавляют 60 — 80 кг (ХН,),СО, на 1 т огарка. Влияние карбоната аммония на извлечение молибдена связано со следующими реакциями: СеБОа + 0ЧНа)з МООа = СаМоОа + ((ЧНа)з БОа (93) СаБО, -1- ((ЧНа)з СОз = СаСОз+ ((ЧНа)зБОа (94) Малибдат кальция образуется не только в процессе обжига поре- акции (77), но и по реакции (93) во вторичных процессах в ходе выщелачивания.
Растворимость СТО „и СаМоО, соответственно 2 и 0,028 г/л при 20'. Поэтому реакция (93) смещена в сторону образования СаМоО,. Без добавки (ХН,),СО, в процессе выщелачивания раствором аммиака сульфат кальция, образовавшийся в огарке в ходе обжига, превращается в СаМоО „устойчивый в аммиачных растворах. Добавка (ХНа)зСОз ведет к образованию СаСО, из Са80, по реакции (94). Возможно и частичное растворение СаМоО,: СзМоОа+ 0ЧНа)зСОз = ((ЧНа)з МоОа+ СаСОз (98) Осаждение СаСО, па частицах Са80 а затрудняет растворение последнего. Осаждение его же на зернах СаМоОа прекращает растворение последнего.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
