Проектирование цеха и технологии получения триоксида молибдена в условиях Сорского месторождения медно-молибденовых руд
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Введение
Роль тугоплавких редких металлов в современной технике весьма велика. Тугоплавкие металлы характеризуются рядом общих областей применения. Большинство из них является легирующими металлами и компонентами жаропрочных и коррозионностойких сплавов, используется в электровакуумной технике.
Их производство в настоящее время достигло значительных масштабов и непрерывно развивается. Молибден один из наиболее широко используемых тугоплавких редких металлов.
Данный курсовой проект посвящен проектированию цеха и технологии получения триоксида молибдена в условиях Сорского месторождения медно-молибденовых руд в Усть-Абаканском районе Республики Хакасия.
1. Общая часть
1.1Свойства молибдена
Молибден относится к числу так называемых звездных (космических0 элементов: он обнаружен в солнечном спектре и в метеоритах. Содержание молибдена в земной коре 0,0025 %; в морской воде (0,52,0) мкг/л.
Цвет и внешний вид металла зависят от способа его получения. Плавленый молибден - блеклый, очень светлый. Молибденовый порошок, полученный восстановлением оксида, темно-серый. Молибден механически прочный и пластичный металл. При 0 ?С электросопротивление молибдена в три раза выше, чем у меди, и при повышении температуры до 1700 ?С оно возрастает примерно в 10 раз. Высокая тугоплавкость молибдена позволяет использовать его ленту или проволоку в качестве нагревательных элементов электрических печей сопротивления.
Молибден парамагнитен и хорошо проводит электрический ток.
Азот образует с молибденом твердые и жидкие растворы; предельная растворимость азота в молибдене при 1860 ?С составляет 1,08 %.
Литой и плотноспеченный молибден при нагревании до ~ (550600) ?С сгорает в атмосфере кислорода (воздуха) с образованием триоксида. Молибденовый порошок окисляется при еще более низкой температуре, а ультрадисперсные порошки пирофорны. Растворимость кислорода в молибдене очень мала. Для предотвращения взаимодействия молибдена с кислородом при повышенных температурах металл покрывают защитными покрытиями.
Сера взаимодействует с молибденом при температурах выше ~ 400 ?С с образованием сульфидов MoS2 и MoS3. Взаимодействие молибдена с сероводородом при более высокой температуре также ведет к образованию сульфида молибдена. Дисульфид молибдена благодаря слоистой стуктуре используют в качестве смазки для металлических поверхностей. При Т ?20?С MoS2 является полупроводником.
Минеральные кислоты легко реагируют с молибденом. Азотная кислота. А также ее смеси с HCl и H2SO4 окисляет и растворяет молибден. Концентрированная азотная кислота задерживает растворение металла, создавая пассивирующую пленку оксидов. Разбавленная HCl хорошо растворяет металл, концентрированная - значительно медленнее. Плавиковая кислота быстро растворяет молибден.
Силициды молибдена чрезвычайно жароустойчивы.
Расплавленные Na, K, Li, Ca, Pb и Bi в отсутствие окислителей даже при высокой температуре не действует на молибден; жидкие Al, Zn и Fe активно с ним взаимодействуют [1].
1.2Применение молибдена
Структура потребления молибдена и его соединений выглядит следующим образом, %: сплавы стальные - 47,0, специальные - 3,0; сталь нержавеющая - 20,0, инструментальная - 9,0, литая - 7,0; химические продукты - 9,0; металлический молибден - 4,0.
Из приведенных данных следует, что около 80 % молибдена используют в черной металлургии для легирования сталей и чугунов. введение молибдена в стали повышает их эксплуатационные характеристики - предел упругости, сопротивление износу и удару. инструментальные стали содержат (11,5) % молибдена, а в быстрорежущих сталях содержание молибдена составляет (58,5) %, когда молибден заменяет вольфрам. Молибден повышает красностойкость инструментальных сталей, их твердость и прочность. В высоколегированные стали молибден вводят в форме ферромолибдена.
Коэффициент термического расширения молибдена близок к коэффициенту термического расширения специальных стекол, что определяет его применение в виде вводов в электровакуумные приборы и колбы мощных источников света.
Молибденовую проволоку, ленту и прутки используют в качестве нагревательных элементов электрических печей, работающих в атмосфере водорода, аргона или вакууме.
В авиации и ракетной технике для изготовления газовых турбин и деталей двигателей применяют молибден, легированный титаном, цирконием, ниобием и другими металлами.
MoS2, имеющий слоистую структуру, используют в качестве смазки в интервале температур (40350) ?С. MoS3, MoО3, MoО2 применяют в качестве катализаторов при гидрировании нефти и углей. Перспективным является применение молибдата аммония в производстве микроудобрений [1].
1.3Характеристика сырья для получения молибдена
Известно около 20 минералов молибдена, из которых промышленное значение имеют четыре: молибденит MoS2, повелит CaMoО4, молибдит Fe2(MoО4)3•7,5H2O и вульфенит PbMoО4.
Молибденит MoS2 - самый распространенный и наиболее промышленно важный минерал молибдена. Это мягкий свинцово-серого цвета минерал с металлическим блеском. По внешнему виду он напоминает графит. Плотность MoS2 (4,74,8) г/см3, твердость по минералогической шкале (11,5).
Молибденит залегает большей частью в кварцевых жилах, во многих случаях ассоциируясь с шеелитом, вольфрамитом, касситеритом, пиритом, халькопиритом, арсенопиритом, висмутовым блеском и другими минералами. Часто в состав молиб