Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ переработки молибденитового концентрата

Классы МПК:C22B34/34 получение молибдена
C22B1/04 окислительный 
C22B3/04 выщелачиванием
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU),
Закрытое акционерное общество "Производственно-творческое предприятие "Резонанс" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-03-04
публикация патента:

Изобретение относится к извлечению молибдена и рения из сульфидных концентратов. Проводят окислительный обжиг концентрата в две стадии. При этом перед первой стадией обжига молибденитовый концентрат смешивают с добавкой, связывающей серу, и проводят первую стадию обжига при температуре 550-650°С в течение 15-30 мин. Перед второй стадией обжига в полученный после первой стадии огарок добавляют молибденитовый концентрат в количестве 10-30 мас.% от используемого на первой стадии обжига концентрата. Вторую стадию обжига проводят при температуре 600-670°С в течение 30-40 мин с последующим выщелачиванием молибдена и рения из полученного после второй стадии обжига огарка. Техническим результатом является повышение извлечения молибдена. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к методам комплексной переработки сульфидных (молибденитовых) концентратов, и может быть использовано для извлечения молибдена, рения и цветных металлов.

Известны методы переработки молибденитовых концентратов, основанные на:

- сочетании окислительного обжига и выщелачивании молибдена из огарка;

- возгонке молибдена из огарков и последующем улавливании триоксида молибдена;

- выщелачивании молибдена непосредственно из концентрата азотной кислотой.

Наибольшее распространение получили методы переработки сульфидных молибденитовых концентратов, включающие их окислительный обжиг, сопровождающийся образованием диоксида серы, выщелачивание молибдена из огарка и выделение товарного триоксида молибдена (1. Зеликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов (уч. пособие для вузов). М., Металлургия, 1973, 608 с.).

Диоксид серы утилизируют тем или иным методом. Рений, содержащийся в концентратах, возгоняется в виде Re2O7; при достаточно высоких количествах его извлекают при очистке сернистых газов.

Наиболее значимая операция указанной технологии - обжиг. Для гидрометаллургической переработки огарков обжиг концентратов стремятся проводить в режимах, при которых сера удаляется полностью, а молибден образует легко растворяемый триоксид. В процессе окисления частицы молибденита покрываются оболочкой образующегося триоксида молибдена. Поэтому скорость реакции обжига, как и во всех аналогичных процессах, определяется структурой оксидной оболочки, через которую кислород и сернистый газ должны диффундировать в противоположных направлениях. При температурах выше 500°С минерал молибденит интенсивно окисляется кислородом воздуха с образованием триоксида молибдена по экзотермической реакции:

MoS2+3,5O2способ переработки молибденитового концентрата, патент № 2441084 MoO3+2SO2.

Без доступа, а также при недостатке кислорода в огарке при 600-700°С появляется диоксид молибдена:

MoS2+6MoO 3способ переработки молибденитового концентрата, патент № 2441084 7MoO2+2SO2.

Поскольку диоксид молибдена практически нерастворим в аммиачной воде, необходимо вести обжиг при температуре не выше 600°С для того, чтобы исключить спекание материала и протекание реакции между MoS 2 и MoO3. Скорость процесса в этих условиях относительно невелика и при обжиге на подовых печах требуемая продолжительность полного окисления серы составляет не менее 2-3 часов.

Обжиг в печах кипящего слоя протекает быстрее, но большой пылевынос (до 70%) и оборот материала снижают производительность.

Существенным недостатком традиционной технологии является необходимость организации передела утилизации сернистого газа. Затраты поданной операции сопоставимы с затратами на обжиг.

Улавливание рения из обжиговых газов и последующее его извлечение из полученных продуктов сопровождается существенными потерями, многостадийно и технологически сложно.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ переработки молибденитового концентрата, включающий окислительный обжиг при температуре 550-600°С, который ведут в две стадии: первую стадию осуществляют с недостатком кислорода до степени десульфуризации огарка 85-95%, вторую стадию ведут до полного окисления серы и образования оксидов металлов при избытке кислорода в 1,5-2,0 раза по отношению к стехиометрии. Одновременно отгоняют летучие оксиды редких металлов и затем их улавливают путем абсорбции (2. RU 2191840, МПК C22B 34/34, опубл. 27.10,2002).

Способ повышает извлечение рения и других редких металлов в газовую фазу до 93-95%, повышает извлечение рения и других редких металлов до 2,4-3,3 г/л в абсорбционные растворы, уменьшает содержание серы в огарке до 0,5%; прост в осуществлении; обеспечивает экологичность процесса за счет снижения концентрации серной кислоты в растворах.

Недостатком прототипа является недостаточно высокое извлечение молибдена в раствор при выщелачивании огарка, а также необходимость утилизации отходящих газов.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка и имеет целью увеличение извлечения молибдена и упрощение технологии, основанное на исключении операции утилизации отходящих газов.

Для достижения указанной цели перед первой стадией обжига молибденитовый концентрат смешивают с добавкой, связывающей серу, первую стадию обжига ведут при температуре 550-650°С в течение 15-30 минут, перед второй стадией обжига в полученный после первой стадии огарок добавляют молибденитовый концентрат в количестве 10-30 мас.% от используемого на первой стадии обжига концентрата, вторую стадию обжига проводят при температуре 600-670°С в течение 30-40 минут с последующим выщелачиванием молибдена и рения из полученного после второй стадии обжига огарка.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что на первом этапе обжига, проводимого в присутствии добавок, связывающих серу, например CaO, Ca(OH)2, процесс ведут с максимально возможной скоростью при указанных температурах. Молибден и сера при этом связываются в форму молибдата кальция CaMoO4 . Рений также остается в огарке в виде термоустойчивого перрената кальция. Выделение серы и рения в газовую фазу не происходит. Наличие термостойких компонентов исключает спекание и агрегирование огарка.

На второй стадии обжига количество добавляемого молибденитового концентрата составляет по массе 10-30% от загруженного первоначально.

Исследованиями установлено, что молибдат кальция взаимодействует с молибденитом:

MoS2+2CaMoO4+1,5O2=2CaSO 4+MoO3

в результате чего весь молибден переходит в растворимую форму. Термодинамика данной реакции также обусловливает высокую скорость и полноту протекания.

Таким образом, в данном способе удается совместить исключение выделения серы и рения в атмосферу, высокую скорость процесса и полноту перевода молибдена в растворимую форму.

Применительно к обжигу молибденита, как показали исследования, в качестве серусвязывающих добавок можно использовать оксид и гидроксид кальция, карбонат кальция или натрия.

Параметры обжига по стадиям и дозировка связывающих серу добавок определены опытным путем и могут быть проиллюстрированы следующими данными.

Пример 1. Навеску молибденитового концентрата, содержащего 37% молибдена и 80 г/т рения, смешивали с известью CaO. Расход извести составлял 130% от стехиометрически необходимого для связывания серы в сульфат. Количество добавленного концентрата к огарку на второй стадии - 20% от массы исходной навески. Смесь обжигали в муфельной печи на противнях с перемешиванием в различных режимах в одну и две стадии.

Полученный огарок подвергали выщелачиванию в стандартных условиях: 10%-ный раствор аммиака при нагревании до 60°С при отношении Т:Ж=1:4. Расход аммиака составлял 140% от стехиометрического. Проводилась двухкратная промывака кека. Из объединенного раствора отбирали пробу и анализировали на содержание молибдена и рения. На основании полученных данных рассчитывали скорость обжига и полноту извлечения молибдена. Для сравнения одну навеску обжигали в две стадии по способу прототипа. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Результаты опытов по обжигу и выщелачиванию огарков
№ опыта Условия обжига Суммарная продолжит. обжига, мин Извлечение в раствор, %
1 стадия 2 стадия
Температура °С Продолжит., мин Температура °С Продолжит., мин МоRe
1 50015 55020 3548 51
2 500 40550 4080 6353
3 55015 60020 3587 78
4 650 20600 3050 9384
5 65030 67040 7097 88
6 700 40700 5090 9589
Обжиг по способу прототипa 15088 19

Пример 2. Отличается от примера 1 (опыт 5) тем, что в опытах варьировали количеством концентрата, добавляемого к огарку на второй стадии обжига.

Таблица 2.
Результаты с дозировкой добавок
Количество концентрата, добавленного на второй стадии, % от массы загруженного первоначально Извлечение в раствор, %
MoRe
5 7869
10 9183
20 9585
30 9788
40 9689

Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. способа, выбранного в качестве прототипа, и предполагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Реализация предложенного технического решения дает возможность повысить извлечение молибдена при выщелачивании огарков на 5-10%, сократить продолжительность обжига в 1,5-2 раза и упростить технологию исключением операции утилизации серусодержащих газов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ переработки молибденитового концентрата, включающий окислительный обжиг концентрата в две стадии, отличающийся тем, что перед первой стадией обжига молибденитовый концентрат смешивают с добавкой, связывающей серу, первую стадию обжига проводят при температуре 550-650°С в течение 15-30 мин, перед второй стадией обжига в полученный после первой стадии огарок добавляют молибденитовый концентрат в количестве 10-30 мас.% от используемого на первой стадии обжига концентрата, вторую стадию обжига проводят при температуре 600-670°С в течение 30-40 мин с последующим выщелачиванием молибдена и рения из полученного после второй стадии обжига огарка.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2441084

patent-2441084.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C22B34/34 получение молибдена

Патенты РФ в классе C22B34/34:
способ извлечения молибдена из техногенных минеральных образований -  патент 2529142 (27.09.2014)
устройство для производства мо-99 -  патент 2516111 (20.05.2014)
способ комплексной переработки хвостов флотационного обогащения молибденовольфрамовых руд -  патент 2509168 (10.03.2014)
способ извлечения молибдена из вольфрамсодержащих растворов -  патент 2505612 (27.01.2014)
способ извлечения молибдена и церия из отработанных железооксидных катализаторов дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов -  патент 2504594 (20.01.2014)
способ рекуперации молибдата или вольфрамата из водных растворов путем адсорбции -  патент 2501872 (20.12.2013)
способ переработки молибденитовых концентратов -  патент 2493280 (20.09.2013)
способ извлечения ценных компонентов из продуктивных растворов переработки черносланцевых руд -  патент 2493279 (20.09.2013)
способ переработки черносланцевых руд с извлечением редких металлов -  патент 2493272 (20.09.2013)
способ извлечения молибдена из кислых разбавленных растворов сложного состава -  патент 2477329 (10.03.2013)

Класс C22B1/04 окислительный 

Патенты РФ в классе C22B1/04:
способ переработки оловосодержащих сульфидных хвостов и аппарат обжига для его осуществления -  патент 2529349 (27.09.2014)
способ получения пентаоксида ванадия из ванадийсодержащего шлака. -  патент 2515154 (10.05.2014)
способ извлечения триоксида молибдена из огарков -  патент 2475549 (20.02.2013)
способ переработки нефтьсодержащего лейкоксенового флотоконцентрата для получения рутила -  патент 2453618 (20.06.2012)
способ получения ванадиевых продуктов с использованием метода флюидизации -  патент 2441083 (27.01.2012)
способ извлечения цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов из упорного минерального сырья -  патент 2415953 (10.04.2011)
способ обжига материала, содержащего, по меньшей мере, один металл из группы, включающей v или mo, или ni, и вращающаяся печь для обжига этого материала -  патент 2398895 (10.09.2010)
способ извлечения золота из угля и устройство для его осуществления -  патент 2395597 (27.07.2010)
способ переработки сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов для извлечения молибдена и рения -  патент 2393253 (27.06.2010)
способ переработки минерального сырья -  патент 2393243 (27.06.2010)

Класс C22B3/04 выщелачиванием

Патенты РФ в классе C22B3/04:
способ извлечения молибдена из техногенных минеральных образований -  патент 2529142 (27.09.2014)
способ переработки сульфидного сырья, содержащего драгоценные металлы -  патент 2528300 (10.09.2014)
способ извлечения рения и платиновых металлов из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия -  патент 2525022 (10.08.2014)
способ переработки золотосодержащих концентратов двойной упорности -  патент 2514900 (10.05.2014)
способ извлечения дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья -  патент 2509166 (10.03.2014)
способ извлечения молибдена и церия из отработанных железооксидных катализаторов дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов -  патент 2504594 (20.01.2014)
комбинированный способ кучного выщелачивания золота из упорных сульфидных руд -  патент 2502814 (27.12.2013)
способ переработки отходов электронной и электротехнической промышленности -  патент 2502813 (27.12.2013)
способ подготовки рудных тел на месте залегания к выщелачиванию полезных компонентов -  патент 2495238 (10.10.2013)
способ определения содержания золота и серебра в сульфидных рудах и продуктах их переработки -  патент 2494160 (27.09.2013)

Наверх