Проектирование цеха и технологии получения триоксида молибдена в условиях Сорского месторождения медно-молибденовых руд
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
т исходным продуктом для производства химических соединений, важнейшее из которых триоксид молибдена. Для его получения применяют способ возгонки триоксида из огарков или гидрометаллургические схемы переработки огарка.
Разработаны гидрометаллургические способы окисления молибденита, исключающие окислительный обжиг. К ним относятся разложение азотной кислотой, окисление кислородом под давлением в щелочных и кислых средах, обработка концентрата растворами гипохлорита натрия. Представляют интерес хлорные способы переработки молибденовых огарков или непосредственно молибденитовых концентратов.
2.2Окислительный обжиг молибденитовых концентратов
При обжиге молибденитовых концентратов протекает ряд химических реакций. Они могут быть подразделены на четыре группы:
1)окисление молибденита с образованием триоксида молибдена;
2)вторичное взаимодействие между тиоксидом молибдена и молибденитом с образованием диоксида молибдена;
)окисление сульфидных минералов сопутствующих элементов с образованием оксидов и сульфатов;
)взаимодействие между триоксидом молибдена и кислородными соединениями примесей с образованием молибдатов.
На практике обжиг молибденитовых концентратов проводят в многоподовых печах с механическим перегребанием и в печах кипящего слоя.
Многоподовые печи обеспечивают хорошее перемешивание, осуществление противотока материала и газов и интенсивное окисление во взвешенном состоянии в моменты пересыпания материала с пода на под. В печах этого типа возможно ведение процесса за счет теплоты реакций.
Температура на подах не должна превышать (580600) ?С.
Обжиг ведут в печах с 8, 12 и 16 подами и диаметром от 6 до 6,5 м. Температуру регулируют подачей воздуха отдельно на каждый под. Газы отводятся с каждого пода в общий газоход.
На первых двух подах в основном происходит испарение влаги и выгорание флотореагентов. На последующих 3 - 6 подах молибденит окисляется до MoO3 , который реагирует с MoS2. На 7 - 8 подах происходит дальнейшее окисление MoS2 и большей части MoO2 до MoO3 . На 9 - 11 подах, где установлены форсунки, содержание общей серы снижается до (0,020,05) %.
Для поддержания строго определенной температуры, не допускающей спекания материала и для возможно меньшего взаимного контакта частиц, обжиг ведут в печах кипящего слоя (КС).
Для запуска печи первоначально создают в ней кипящий слой из огарка, который разогревают горелками или подогретым воздухом. Затем включают систему питания печи концентратом. После достижения в слое оптимальной температуры (560570 ?С) далее она поддерживается автоматической системой регулирования.
Вследствие близости температур возгорания молибденитового концентрата в КС (500510 ?С) и начала спекания огарков (580590 ?С) обжиг концентрата можно проводить лишь при относительно низкой температуре в слое, поддерживаемой в пределах (560570) ?С [2].
2.3 Разложение азотной кислотой
Азотная кислота (2050) %-ой концентрации при нагревании активно окисляет молибденит. Взаимодействие в основном описывается реакцией:
MoS2+6HNO3=H2MoO4+2H2SO4+6NO (1)
При температуре разложения (8090) ?С и концентрации кислоты выше 20 % в начальный период весь окислившийся молибден находится в растворе, однако затем быстро выделяется молибденовая кислота и резко снижается концентрация молибдена в растворе.
При проведении процесса в системе, включающей регенерацию азотной кислоты из выделяющихся оксидов азота, общий расход кислоты близок к стехиометрическому.
Регенерация азотной кислоты включает следующие стадии:
окисление NO кислородом
NO+O2=2NO2; (2)
абсорбцию NO2 в воде
NO2+H2O=HNO2+HNO3; (3)
диспропорционирование HNO2
HNO2=1/3HNO3+2/3NO+1/3H2O; (4)
результирующая реакция абсорбции NO2
NO2+H2O=2HNO3+NO. (5)
Разложение проводят в аппаратуре из нержавеющей стали. При периодическом режиме целесообразно проводить двустадийное разложение по принципу противотока.
Примерно 80 % молибдена (от исходного в пульпе) находится в осадках в составе молибденовой кислоты. Осадки выщелачивают аммиачной водой, растворы молибдата аммония перерабатывают по обычной схеме [2].
Окисление кислородом в кислых средах
Среди различных описанных в литературе вариантов автоклавного окисления кислородом в кислых средах наиболее перспективен симоли-процесс, при котором в качестве катализатора в водную пульпу вводят некоторое количество азотной кислоты. Окисление протекает за счет кислорода, однако непосредственно реагирует с молибденитом азотная кислота, которая постоянно возобновляется вследствие взаимодействия кислорода с монооксидом азота. Таким образом, в прцессе протекают реакции (2) - (4) [2].
Разложение молибденитового концентрата проводят в автоклаве при (150160) ?С в течение 1,5 ч.
Примерно (7580) % молибдена от исходного количества содержится в твердой фазе в составе молибденовой кислоты. Кек с фильтра обрабатывают аммиачной водой, из аммиачного раствора путем выпаривания досуха и прокалки осадка получают технический триоксид молибдена.
Окисление кислородом в щелочных средах
Процесс описывается следующей суммарной реакцией:
MoS2+4,5O2+6OH-=MoO42-+2SO42-+3H2O. (6)
Окисление S2- до SO42- протекает через стадию образования тиосульфата S2O32-.
Механизм окисления включает следующие стадии:
хемосорбция молекулы О2 на активных участках поверхности<