Способ обработки молибденитового концентрата (варианты)


 


Владельцы патента RU 2434066:

Гаспарян Юрик Борикович (RU)
Чунин Сергей Николаевич (RU)

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению металлического молибдена и ферромолибдена из молибденитового концентрата. В первом способе используют предварительно смешанную шихту, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%: молибденитовый концентрат 69, восстановитель 31, а термическую обработку осуществляют в графитовом стакане при температуре горения 1400-1600°С в течение 10-15 мин. Во втором способе используют предварительно смешанную шихту, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%: молибденитовый концентрат 53-55, восстановитель 15-17, железосодержащие соединения 25-27, шлакообразующие 3-5, а термическую обработку осуществляют в графитовом стакане при температуре горения 2000-2200°С в течение 30-40 мин. Изобретение позволяет создать экономичный и экологически чистый термический процесс получения молибдена и его сплавов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению металлического молибдена и ферромолибдена из молибденитового концентрата.

Известны способы получения молибдена и его сплавов с железом, кремнием и другими металлами из следующих источников.

Известен способ получения молибдена и его сплавов с железом, кремнием и другими металлами путем металлотермического восстановления из оксида молибдена (М.А.Рысс «Производство ферросплавов», Москва, Металлургия, 1985 г., с.282-294).

Поскольку основным молибденсодержащим минералом в природе является сульфид молибдена, то перевод его в окисную форму осуществляется путем окислительного обжига с выделением в атмосферу большого количества содержащих серу газов. Это является основным недостатком способа.

Известен способ получения сплавов молибдена непосредственно из сульфидов молибдена (Ю.Я.Демидов и др. «Новые варианты производства сплавов молибдена» в сборнике «Металлотермия», Челябинск, Металлургия, 1991 г., с.89-92).

Восстановление сульфида молибдена марганцем позволяет получать ферромолибден и сульфидный шлак.

Недостатком способа является относительно высокое содержание марганца в металле (7-11%), необходимое для обеспечения удаления серы до концентраций менее 0,2%, что ограничивает область его применения, а также необходимость проводить процесс восстановления в закрытых электропечах с выпуском продуктов плавки в нейтральной атмосфере.

Известен способ получения молибдена путем термической диссоциации сульфидов в вакууме (А.В.Горох, Л.Н.Русаков «Петрографический анализ процессов в металлургии», Москва, Металлургия, 1973 г., с.105-117 - прототип). Способ заключается в разложении сульфидмолибденсодержащего материала в виде сульфида молибдена в вакууме на молибден и серу. Полное разложение до остаточного содержания серы менее 0,1% происходит при разрежении 2660-13,3 Па и температуре 1500-1700°С, либо при разрежении 1,33-1,33·10-2 Па и температуре 1200°С.

Недостатками способа является отсутствие решения сбора активной газообразной серы и необходимость использования специального вакуум-термического оборудования, позволяющего создавать высокую температуру (более 1500°С) или высокую степень разрежения (менее 1,33 Па). Кроме того, срок службы такого оборудования в присутствии высокоактивной газообразной серы будет весьма ограничен.

Известен способ обработки сульфидмолибденсодержащего материала для получения молибдена или его сплавов, включающий термическую обработку в вакууме сульфидмолибденсодержащего материала, при этом сульфидмолибденсодержащий материал предварительно смешивают с кремнием или ферросилицием, а термическую обработку в вакууме ведут при температуре 900-1300°С и разрежении 665,0-13,3 Па в присутствии порошкообразного железа (патент РФ №2261932, МПК С22В 34/34, публикация 2005 г.).

Изобретение направлено на разработку экономичного и экологически чистого способа получения из молибденитового концентрата молибдена и ферромолибдена прямым восстановлением в режиме горения, минуя процесс обжига.

Технический результат, который обеспечивает изобретение, заключается в создании экономичного и экологически чистого термического процесса получения молибдена и ферромолибдена.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Способ обработки молибденитового концентрата включает получение молибдена с предварительным смешиванием шихты, содержащей молибденитовый концентрат и восстановитель, и ее термическую обработку, при этом шихта содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: молибденитовый концентрат - 69, восстановитель - 31, а термическую обработку осуществляют в графитовом стакане при температуре горения 1400-1600°С в течение 10-15 мин.

В качестве восстановителя используют порошки металлов из группы алюминий, магний, кальций, или порошки сплавов этих металлов, или силициды этих металлов, или смесь порошков этих металлов и их сплавов и силицидов этих металлов.

Сущность предложенного способа заключается также в следующем.

Способ обработки молибденитового концентрата включает получение ферромолибдена с предварительным смешиванием шихты, содержащей молибденитовый концентрат, восстановитель, железосодержащее соединение и шлакообразующие, и ее термическую обработку, при этом шихта содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: молибденитовый концентрат - 53-55, восстановитель - 15-17, железосодержащие соединения - 25-27, шлакообразующие - 3-5, а термическую обработку осуществляют в графитовом стакане при температуре горения 2000-2200°С в течение 30-40 мин.

В качестве восстановителя используют порошки металлов из группы алюминий, магний, кальций, или порошки сплавов этих металлов, или силициды этих металлов, или смесь порошков этих металлов и их сплавов и силицидов этих металлов.

В качестве шлакообразующих используют оксиды или карбонаты или нитраты щелочных металлов.

В качестве железосодержащих соединений используют железный концентрат с содержанием железа 96% или окалину, или лом железа, или смесь соединений и окислов железа.

Способ осуществляется следующим образом.

Для получения молибдена молибденитовый концентрат (молибденовый сульфидный концентрат) перемешивают с восстановителем в следующем соотношении, мас.%: молибденитовый концентрат - 69, восстановитель - 31. Шихту (полученную смесь концентрата и восстановителя) засыпают в графитовый стакан и помещают в реактор, снабженный электровводами для инициирующей спирали. Спираль выполнена из вольфрамовой проволоки диаметром 0,2-0,5 мм, диаметром витка 3-4 мм и длиной 4-5 см.

Реактор закрывают крышкой и на спираль подают электрический импульс. Спираль разогревается до 1400-1600°С и при этой температуре происходит реакция взаимодействия между дисульфидом молибдена и восстановителем. Начинается горение, которое распространяется по всему объему шихты.

Процесс длится 10-15 мин. После охлаждения полученный спеченный продукт отправляют на выщелачивание для отделения порошка молибдена.

Для получения ферромолибдена молибденитовый концентрат предварительно смешивают с восстановителем, железосодержащими соединениями и шлакообразующими при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибденитовый концентрат - 53-55, восстановитель - 15-17, железосодержащие соединения - 25-27, шлакообразующие - 3-5.

Шихту загружают в засыпают в графитовый стакан и помещают в реактор, снабженный электровводами для инициирующей спирали. На шихту подают тепловой импульс от спирали или электрической дуги. Начинается горение, которое распространяется по всему объему шихты.

После горения, через 30-40 мин сливают шлак, а сплав оставляют до полного остывания, после чего его достают из стакана, дробят на куски и складируют. Шлак отправляют на выщелачивание для разложения и удаления серы.

Способ не энергоемкий, экологически чистый.

В качестве примера в таблице приведены данные экспериментов, показывающие зависимость выхода молибдена от соотношения концентрата и восстановителя.

Таблица
Соотношение Mk/Mu
F°С
Температура горения Tr, °С Фазовый состав продуктов горения Условия выщелачивания Фазовый состав после выщелачивания
F1 1600 MgS·Mo 5% раствор HCl Mo·MoS2 (следы)
F2 1550 MgS·Mo То же Mo·CuMgS2 (следы)
F3 1400 MgS·Mo·MoSi2·MgO То же Mo·MoSi2·CuMgS2 (следы)

1. Способ обработки молибденитового концентрата, включающий предварительное смешивание шихты, содержащей молибденитовый концентрат и восстановитель, и ее термическую обработку с получением молибдена, отличающийся тем, что используют шихту, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%:

молибденитовый концентрат 69
восстановитель 31,

а термическую обработку осуществляют в графитовом стакане при температуре горения 1400-1600°С в течение 10-15 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют порошки металлов из группы алюминий, магний, кальций, или порошки сплавов этих металлов, или силициды этих металлов, или смесь порошков этих металлов и их сплавов и силицидов этих металлов.

3. Способ обработки молибденитового концентрата, включающий предварительное смешивание шихты, содержащей молибденитовый концентрат, восстановитель, железосодержащее соединение и шлакообразующие, и ее термическую обработку с получением ферромолибдена, отличающийся тем, что используют шихту, содержащую компоненты при следующем соотношении, мас.%:

молибденитовый концентрат 53-55
восстановитель 15-17
железосодержащие соединения 25-27
шлакообразующие 3-5,

а термическую обработку осуществляют в графитовом стакане при температуре горения 2000-2200°С в течение 30-40 мин.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют порошки металлов из группы алюминий, магний, кальций, или порошки сплавов этих металлов, или силициды этих металлов, или смесь порошков этих металлов и их сплавов и силицидов этих металлов.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве шлакообразующих используют оксиды, или карбонаты, или нитраты щелочных металлов.

6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве железосодержащих соединений используют железный концентрат с содержанием железа 96%, или окалину, или лом железа, или смесь соединений и окислов железа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления пористых изделий из композиционного псевдосплава на основе вольфрама.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам металлотермического получения ферровольфрама. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов на основе интерметаллида молибдена. .

Изобретение относится к композиции металлических сплавов, а именно к износо-, эрозионно- и химически стойкому материалу на основе вольфрама, легированному углеродом, причем углерод в пересчете на полный вес материала составляет от 0.01 вес.% до 0.97 вес.%.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к композиционным материалам для металлокерамических спаев. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в качестве материалов для изготовления обшивки летательных аппаратов. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления оснастки и инструмента металлообрабатывающей промышленности, деталей оборудования нефтяной и стекольной промышленности.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в качестве материалов вставок критических сечений сопел, деталей ракет, обшивки летательных аппаратов.
Сплав // 2335563
Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, которые могут быть использованы для изготовления деталей технологического оборудования производства пластмасс.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам лигатур, используемых в производстве сплавов на основе титана. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению поликристаллического абразивного материала. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочным сплавам на основе никеля. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочным сплавам на основе никеля. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к литейным сплавам на основе интерметаллида Ni3Al и изделиям из них, получаемым методом точного литья по выплавляемым моделям, и может быть использовано для изготовления деталей авиационных газотубинных двигателей.
Изобретение относится к технологии производства алюминиево-кремниевых сплавов. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению высокопористых материалов с регулируемой структурой. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению пропиткой композиционных материалов с углеграфитовым каркасом, которые работают в условиях трения в качестве электротехнических изделий, таких как токосъемники, вставки пантографов, электротехнические щетки и подобные детали.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению листов пеноалюминия. .
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению литейных алюминиево-магниевых сплавов, которые могут быть использованы в авиационной и космической технике и в других областях машиностроения для литья деталей, работающих в изделиях, подвергающихся высоким нагрузкам, таких, например, как двигатели летательных аппаратов.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к модифицированию доэвтектических алюминиево-кремниевых сплавов. .

Изобретение относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков и для переработки отходов цветных металлов, содержащих молибден (VI).
Наверх