Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЖИГА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА С ИЗВЕСТЬЮ В ВОЗДУШНОЙ АТМОСФЕРЕ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЖИГА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА С ИЗВЕСТЬЮ В ВОЗДУШНОЙ АТМОСФЕРЕ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
130
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОЛИБДЕНОВЫЙ КОНЦЕНТРАТ / ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ ОБЖИГ / ИЗВЕСТЬ / ЛИМИТИРУЮЩАЯ СТАДИЯ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Соколова Юлия Васильевна

Изучен окислительный обжиг стандартного молибденового концентрата с содержанием Мо 54,7% в токе воздуха в присутствии СаО в интервале температур 450 - 600 °С. В работе использовали концентрат МКФ-1 с содержанием молибденита 91,2% и размером частиц <5 мкм - 51%, 5-10 мкм - 46%, >10 мкм - 2%. Результаты термодинамического расчета взаимодействия MoS2 c кислородом в присутствии СаО показали, что в интервале температур 25 - 700 °С процесс характеризуется значительной убылью энергии Гиббса (∆Go25 = -4017,526 кДж/моль), величина константы равновесия велика (при температуре 25 °С lgk = 308, при 700 °С lgk = 161), т.е. процесс кинетически необратим. Методами РФА, ТГ, ДТА и СЭМ-ЭДС установлено, что процесс имеет экзотермический характер и протекает в интервале температур 451 - 715 °С. Обжиг сопровождается образованием рыхлого слоя СаМоО4 и СаSO4; промежуточными продуктами являются МоО3 и SO3. Процесс включает стадию окисления молибденита кислородом с образованием паров МоО3 и SO2, окисление SO2 до SO3, и взаимодействие МоО3 и SO3 с СаО с получением твердых CaMoO4 и CaSO4. Анализ зависимости степени превращения от времени для температуры 450 - 600 °С показал, что в координатах Аррениуса линейная зависимость отсутствует. Величина кажущейся энергии активации для температуры 450 - 500 °С (220,9±0,7), для 550 - 600 °С - (49,1±0,2) кДж/моль, и характер зависимости степени превращения от 1/√τ позволяют сделать вывод о том, что при 450 - 500 °С лимитирующей стадией является химическая кинетика; в интервале температур 550 - 600 °С процесс протекает в смешанном режиме, когда скорости внутренней диффузии и химической реакции соизмеримы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Соколова Юлия Васильевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF THE MOLYBDENUM CONCENTRATE ROASTING WITH LIME IN THE AIR ATMOSPHERE

The oxidative roasting of a standard molybdenum concentrate with a Mo content of 54.7% in air in the presence of CaO at the temperature 450 - 600 °C has been studied. A flotation concentrate MKF-1 with a molybdenite content of 91.2% and a particle size of <5 μm - 51%, 5-10 μm - 46%, > 10 μm - 2% was used in the research. It has been established by XRD, TG, DTA and SEM-EDX that the process is exothermic and proceeds in the temperature range of 451 - 715 °C. Roasting is accompanied by the formation of a loose layer of CaMoO4 and CaSO4. Intermediate products are MoO3 and SO3. The process includes the stage of molybdenite oxidation with oxygen and the formation of MoO3 and SO2 vapors, the oxidation of SO2 to SO3, and the interaction of MoO3 and SO3 with CaO to obtain solid CaMoO4 and CaSO4. Analysis of the dependence of the transformation degree on time for a temperature of 450 - 600 °C showed that there is no linear dependence in the Arrhenius coordinates. It was concluded that at 450 - 500 °C the rate - controlling step is chemical kinetics. In the range 550 - 600 °C the process proceeds in a mixed mode, when the rates of internal diffusion and chemical reaction are comparable.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЖИГА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА С ИЗВЕСТЬЮ В ВОЗДУШНОЙ АТМОСФЕРЕ»

DOI: 10.6060/ivkkt.20226502.6420

УДК: 669.283

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЖИГА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА С ИЗВЕСТЬЮ

В ВОЗДУШНОЙ АТМОСФЕРЕ

Ю.В. Соколова

Юлия Васильевна Соколова (ORCID 0000-0003-1702-9697)*

Кафедра энергоэффективных и ресурсосберегающих технологических процессов, Национальный исследовательский технологический университет МИСиС, Ленинский пр., 4, Москва, Российская Федерация, 119049

E-mail: [email protected]*

Изучен окислительный обжиг стандартного молибденового концентрата с содержанием Мо 54,7% в токе воздуха в присутствии СаО в интервале температур 450 - 600 °С. В работе использовали концентрат МКФ-1 с содержанием молибденита 91,2% и размером частиц <5мкм - 51%, 5-10мкм - 46%, >10мкм - 2%. Результаты термодинамического расчета взаимодействия M0S2 c кислородом в присутствии СаО показали, что в интервале температур 25 - 700 °С процесс характеризуется значительной убылью энергии Гиб-бса (A.Go25 = -4017,526 кДж/моль), величина константы равновесия велика (при температуре 25 °Сlgk = 308, при 700 °Сlgk = 161), т.е. процесс кинетически необратим. Методами РФА, ТГ, ДТА и СЭМ-ЭДСустановлено, что процесс имеет экзотермический характер и протекает в интервале температур 451 - 715 °С. Обжиг сопровождается образованием рыхлого слоя СаМоО4 и СаSO4; промежуточными продуктами являются МоОз и SO3. Процесс включает стадию окисления молибденита кислородом с образованием паров МоОз и SO2, окисление SO2 до SO3, и взаимодействие МоОз и SO3 с СаО с получением твердых CaMoO4 и CaSO4. Анализ зависимости степени превращения от времени для температуры 450 - 600 °С показал, что в координатах Аррениуса линейная зависимость отсутствует. Величина кажущейся энергии активации для температуры 450 - 500 °С (220,9±0,7), для 550 - 600 °С - (49,1±0,2) кДж/моль, и характер зависимости степени превращения от позволяют сделать вывод о том, что при 450 - 500 °С лимитирующей стадией является химическая кинетика; в интервале температур 550 - 600 °С процесс протекает в смешанном режиме, когда скорости внутренней диффузии и химической реакции соизмеримы.

Ключевые слова: молибденовый концентрат, окислительный обжиг, известь, лимитирующая стадия

STUDY OF THE MOLYBDENUM CONCENTRATE ROASTING WITH LIME

IN THE AIR ATMOSPHERE

Yu.V. Sokolova

Yulia V. Sokolova (ORCID 0000-0003-1702-9697)*

Department of the Energy Efficiency and Resource Saving of Indusrial Technologies, National University of Science and Technology "MISIS", Leninskiy pr., 4, Moscow, 119049, Russia E-mail: [email protected]*

The oxidative roasting of a standard molybdenum concentrate with a Mo content of 54.7% in air in the presence of CaO at the temperature 450 - 600 °C has been studied. A flotation concentrate MKF-1 with a molybdenite content of 91.2% and a particle size of <5 pm - 51%, 5-10 pm - 46%, > 10 pm - 2% was used in the research. It has been established by XRD, TG, DTA and SEM-EDX that the process is exothermic and proceeds in the temperature range of 451 - 715 °C. Roasting is accompanied by the formation of a loose layer of CaMoO4 and CaSO4. Intermediate products are MoO3 and SO3. The process includes the stage of molybdenite oxidation with oxygen and the formation of MoO3 and SO2 vapors, the oxidation of SO2 to SO3, and the interaction of MoO3 and SO3

with CaO to obtain solid CaMoO4 and CaSO4. Analysis of the dependence of the transformation degree on time for a temperature of450 - 600 °C showed that there is no linear dependence in the Arrhenius coordinates. It was concluded that at 450 - 500 °C the rate - controlling step is chemical kinetics. In the range 550 - 600 °C the process proceeds in a mixed mode, when the rates of internal diffusion and chemical reaction are comparable.

Key words: molybdenite concentrate, oxidation roasting, lime, rate - controlling step

Для цитирования:

Соколова Ю.В. Исследование обжига молибденового концентрата с известью в воздушной атмосфере. Изв. вузов.

Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 2. С. 120-126 For citation:

Sokolova Yu.V. Study of the molybdenum concentrate roasting with lime in the air atmosphere. ChemChemTech [Izv. Vyssh.

Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 2. P. 120-126

ВВЕДЕНИЕ

Основным способом переработки сульфидного молибденового концентрата (МК) на первом этапе является окислительный обжиг при температуре 570-580 °С, позволяющий получать концентрат МоОз с содержанием остаточной серы в огарке 0,1-0,2% при использовании многоподовых печей, и 2-3% — печей кипящего слоя [1]. Недостатками процесса являются образование SO2 с низкой концентрацией в потоке, что затрудняет получение из него серной кислоты, и возможность извлечения рения только из газовой фазы (50-60% от содержания в МК [1]). В настоящее время разрабатываются новые методы переработки МК, направленные на повышение степени извлечения Mo и Re, а также уменьшение выброса соединений серы при его обжиге.

Обзор информации по этому направлению приведен в работе [2]. Наиболее эффективным гидрометаллургическим методом вскрытия МК является автоклавное вскрытие с использованием растворов щелочи [3], HNO3 [4, 5], H2SO4 с добавками MnO2 и K2&2O7 [6, 7]. В ряде работ описан обжиг МК с различными солевыми добавками: при использовании NaCl выброс SO2 уменьшается на 30% [8]; с введением Na2SO4 извлечение Мо и Re в продукт составило 70,35 и 78,20% соответственно [9]. В работе Singh et al. 1988 г. [10] исследован обжиг бедного МК с гашеной известью с образованием CaMoO4 и CaSO4 (550 °С, время 1 ч, массовое отношение известь:МК = 0,875). Отделение Re, количественно перешедшего в спек, осуществляли водой, выщелачивание Мо(У1) проводили 2н. раствором H2SO4 (80-90 °С, 2 ч). Авторы работы [11] успешно использовали спекание никель-молибденовой руды (содержание Мо 5,42, S 10,2%) с добавкой СаО для уменьшения выделения сернистого газа. В процессе окислительного обжига бедного МК (содер-

жит Мо в виде молибденита и повеллита), содержащего гидроксилапатит Са5(Р04)з(0Н) и ангидрит CaSO4 (источник Са присутствовал в составе руды), при 650 °С в течение 4 ч получен СаМо04; выброс SO2 при обжиге значительно уменьшен [12]. Авторы работы [13] предлагают вести обжиг гранулированного МК с СаСОз в режиме фильтрационного горения. В сообщении [14] при обжиге сульфидного МК (42% Мо) Южно-Шамейского месторождения с СаО в массовом отношении МК:СаО от 1:2 до 1:2,5 при температуре 550-600 °С в течение 2 ч получены СаМо04 и CaSO4 с извлечением Мо и Re из спека в растворы выщелачивания более 99%; сообщается, что выброс SO2 при обжиге незначителен. При обжиге отработанных катализаторов, содержащих сульфид молибдена, с известью в потоке воздуха (575 °С, продолжительность 40-44 мин) достигнуто связывание серы более чем на 95% [15]. Таким образом, по данным работ [10-15], при спекании сульфидного молибден-содержащего сырья с соединениями кальция достигается значительное снижение выбросов соединений серы, и количественное улавливание Re и Мо, содержащихся в сырье. Извлечение Мо из огарка возможно раствором серной кислоты [2] и соды [14], но в последнем случае расход реагента значителен из-за образования осадка двойных карбонатов натрия - кальция в системе [16].

Использование обжига стандартного МК с известью представляет значительный практический интерес, т.к. в этом случае можно ожидать значительного сокращения выбросов серы, а также легкого и количественного выделения рения из огарка. Целью настоящего исследования являлось изучение взаимодействий, протекающих при окислительном обжиге молибденита с СаО, и кинетики процесса, что необходимо для определения его оптимальных параметров.

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Материалы и реагенты. Использовали МК марки МКФ-1, получаемый с использованием метода флотации, с содержанием, масс. %: Мо 54,7, S 41,2, Re 0,026, As < 0,03, Sn < 0,02, P < 0,02. Содержание в МК молибденита составляло 91,2%, кварцита - 8,8%. Частицы концентрата имели размер: <5 мкм - 51%, 5-10 мкм - 46%, >10 мкм - 2%. Использовали СаО квалификации «х.ч.», предварительно прокаленный при температуре 600 °С до постоянного веса.

Методы исследования. Концентрацию Мо(У1) в твердых образцах после их вскрытия в смеси HNO3 и HF определяли эмисионно-спек-тральным методом с индукционно связанной плазмой на приборе iCAP 6300. Точность определения Мо составляла 3%. Для определения содержания S использовали инфракрасно-абсорбционный метод (анализатор CS-230IH (США)). Твердый образец в присутствии железных чипсов и плавня Lecocel II HP N° 502-173 сжигали в муфельной печи в токе О2. Точность определения S равнялась 5%. Элементный анализ и микрофотографии методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) выполнены с использованием микрозондового рентгеновского анализатора Cam Scan MV-2300 c энергодисперсионным детектором Link INCAENERGY 200C. Распределение частиц по размеру определяли с помощью микроскопа Carl Zeiss Axio Imager B 46-0046d. Определение кристаллической структуры фаз осуществляли на дифрактометре ДРОН-4.0 с использованием CoKa-излучения. Для интерпретации дифракционного спектра использовали пакет программ [17]. Точность определения периодов решеток Да/а составляла 0,0015. Термическое поведение образцов МК изучали с помощью дифференциального термического анализа и термогравиметрии (ДТА-ТГ) на дериватографе «NETZSCHSTA 449F1 Iupiter» в атмосфере, объем. %: 80 Ar + 20 O2; скорость нагрева образцов равнялась 10 °С/мин.

Методика эксперимента. Изучение обжига МК с СаО проводили проточным методом. Смесь МК с СаО насыпали слоем на дно лодочки из корунда, которую помещали в муфельную печь, нагретую до заданной температуры, через которую пропускали с помощью компрессора воздух со скоростью 3 л/мин. Для определения изменения массы продуктов обжига лодочку извлекали из печи, охлаждали в эксикаторе, взвешивали, перемешивали и возвращали в печь. Момент завершения обжига устанавливали по окончанию изменения массы образца. Сравнение результатов опытов,

включающих периодическое извлечение образцов из печи и без него, показало практическое совпадение результатов. Степень приближения к равновесию (а) рассчитывали, как отношение изменения массы образца в конкретный момент времени к ее общему изменению в эксперименте, в долях от единицы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Дифрактограммы использованного МК и продуктов его обжига с СаО приведены на рис. 1. Взаимодействие МК при обжиге с СаО в воздушной атмосфере, по данным РФА (рис. 1б), протекает с образованием СаМо04 и CаSO4, поэтому процесс можно описать уравнением Мо82(т)+3Са0(Т)+9/202(г)=СаМо04(т)+2Са804(т) (1).

MoS,

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 28 а

CaMoO.

-u_JLa/UL

А

-1—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I—1—I

10 20 30 40 50

70 80 90 100 110

60 29 б

Рис. 1. Дифрактограммы исходного МК (а) и продуктов обжига МК с СаО (т(СаО) = 1,2 г/г МК, 600 °С, время обжига 1 ч) (б) Fig. 1. X-ray diffraction patterns of the initial MC (а) and the products of roasting MC with CaO (m (CaO) = 1.2 g/g MC, 600 °C, roasting time 1 h) (б)

Результаты термодинамического расчета взаимодействия MoS2 c кислородом в присутствии

SlO

CaO

СаО по уравнению (1) с использованием программы HSC 6.1 Chemistry показали, что в интервале температур 25-700 °С процесс характеризуется значительной убылью энергии Гиббса (AG°25 = -4017,526 кДж, AG700 = -4017,5 кДж); величина константы равновесия велика (при температуре 25 °С lgk = 308, при 700 °С lgk = 161), т.е. процесс кинетически необратим.

Данные дериватографического исследования обжига смеси МК с СаО, взятом с 10% избытком от стехиометрически необходимого по уравнению (1) количестве (массовое отношение СаО:МК (m) = 1,2 г/г) (рис. 2) свидетельствуют о протекании ряда процессов. Экзотермический процесс до 451 °С без потери массы, по-видимому, связан в основном с деструкцией флотореагентов; экзоэффект в интервале 451-715 °С с увеличением массы на ~17% суммарно отражает окисление молибденита в присутствии СаО. Экзотермический процесс при 348-451 °С, сопровождающийся небольшим уменьшением массы (« 1%), очевидно, соответствует началу массового окисления молибденита кислородом; экзоэффект при температуре больше 700 °С без изменения массы, возможно, связан с разложением CaSO3 [18] (присутствие 2-3% CaS наблюдали в составе огарка при температурах обжига 700 и 750 °С) по уравнению:

4CaSO3(x) = 3CaSO4(x) + CaS(x) (2).

Таблица

Состав огарка при обжиге МК с СаО (575 °С, m= 1,1) Table. Composition of the calcine during roasting MC with CaO (575 °C, m = 1.2)

1000

о

H 500

ДТА, ' мкв/мг

Dm, мг 14

12

10

8

6

4

2

0

-1-1-.-1-.-1-rJ

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 t, мин

Рис. 2. ТГ (1), ДТА (2) и Т (3) кривые обжига смеси МК и СаО в атмосфере 80% Ar + 20% O2 Fig. 2. TG (1), DTA (2) and T (3) roasting curves of a mixture of MC and CaO in an atmosphere of 80% Ar + 20% O2

С целью изучения процесса определены составы промежуточных твердых фаз. По данным РФА, в опытах при одинаковых условиях и разной продолжительности процесса, в составе твердой фазы (огарка) присутствует, кроме CaMoO4, CaSO4, непрореагировавшего молибденита и извести, оксид молибдена(У1) (таблица).

Время обжига, мин Состав продуктов обжига, %, по данным РФА

CaMoÛ4 CaSO4 MoOs CaO MoS2

7 14,9 29,0 <0,5 45,5 1,07

15 27,0 43,0 9,9 19,3 0,7

60 32,7 49,4 5,0 12,9 <0,5

б

Рис. 3. Результаты СЭМ - ЭДС продуктов обжига (m = 1,2, 575 °С): а - через 15 мин обжига, состав в точке 1; б - через 30 мин обжига, состав в точке 1 Fig. 3. SEM - EDX results of the roasting products (m = 1.2, 575 °C): a - after 15 min roasting, composition at point 1; б - after 60 min roasting, composition at point 1

Морфология частиц и их состав при обжиге видны из данных, полученных при исследовании огарка методом СЭМ - ЭДС (рис. 3).

Приведенные результаты позволяют сделать вывод, что процесс протекает с образованием паров МоОз (рис. 3а, образования в виде игл, «растущих» из пористой твердой оболочки, состав в точке 1 отвечает МоОз), и сопровождается образованием рыхлых оболочек СаМо04 и Са804 (рис. 3б, состав в точке 1 соответствует Са804), через которые легко осуществляется диффузия газообразных МоОз, 802 и О2.

Полученные данные позволяют сделать ряд выводов о механизме протекания процесса. Первой стадией является окисление молибденита кислородом с образованием МоОз и 802 по уравнению

Мо82(т) + 7/202(г) = Мо03(т) + 2802(г) (з).

В работе [19] показано, что взаимодействие протекает через адсорбцию молекулы О2 на активных участках поверхности молибденита; процесс имеет нулевой порядок по О2, и окисление идет с образованием твердого МоОз. Лимитирующей стадией процесса при 550-620 °С является химическая кинетика (Еакт. = 179,9 кДж/моль молибденита). Установленное в настоящей работе образование паров Мо0з на поверхности образца имеет место, по-видимому, из-за заметного повышения температуры в зоне реакции с высоким тепловым эффектом (по данным [19], энтальпия реакции ДН°298 = - 956 кДж; МоОз заметно сублимирует при температуре выше 600 °С).

Далее 802 окисляется кислородом до 80з по уравнению (4), и оба продукта вступают во взаимодействие с СаО по уравнениям (5) и (6):

80ад + 1/202(г) = 80з(г) (4),

СаО(т) + 80з(г) = Са804(т) (5),

Мо0з(г) + Са0(т) = СаМо04(т) (6).

В начальный момент времени пары МоОз непосредственно реагируют с СаО. В дальнейшем процесс сопровождается образованием рыхлых твердых продуктов СаМо04 и Са804 на поверхности молибденита, поэтому включает диффузию О2 через слой твердых продуктов.

Для определения лимитирующей стадии обжига изучена зависимость степени превращения а от времени в интервале температур 450-600 °С. Результаты даны на рис. 4а. Видно, что скорость процесса сильно зависит от температуры. До температуры 500 °С скорость мала; далее, с ростом температуры, она резко увеличивается, и время завершения процесса при 600 °С составляет 30 мин. С целью определения Еакт. процесса данные экспе-

римента (для а = 0,2, когда толщина слоя продуктов на частицах молибденита мала) приведены в

координатах - 1/T (рис. 4б). Отсутствие ли-

нейной зависимости в данном случае может быть связано со сменой лимитирующей стадии процесса с ростом температуры. В температурном интервале 450-500 °С кажущаяся Еакт. составляет (220,9±0,7) кДж/моль, что указывает на кинетический режим процесса. В интервале 550-600 °С эта величина равна (49,1±0,2) кДж/моль, что может быть признаком протекания процесса в переходном режиме [20]. На рис. 5 представлена зависимость степени превращения от ^. Линейный характер зависимости имеет место для 550 и 600 °С, что указывает на наличие внутридиффузионного сопротивления при переходе О2 через твердую оболочку продуктов [21].

120

100

80

60

40

20

20

40

60

80

100

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

120

140

t, мин

а

lg(3a/3r)

-1,2

-1,4 -1,6 -1,8 -2,0 -2,2 -2,4 -2,6 -2,8

10J/T

б

Рис. 4. Зависимость степени превращения а от времени (т = 1,2) при температуре, °С: 1 - 450, 2 - 500, 3 - 550, 4 - 600 (а), и

lg Эа/Эт от 1/T (б) Fig. 4. Dependence of the conversion degree а on time (m = 1.2) at temperature, °C: 1 - 450, 2 - 500, 3 - 550, 4 - 600 (а), and lg Эа/Эт on 1/T (б)

0

0

1,15

a 1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

100/vi, с-0 5

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Рис. 5. Зависимость степени превращения от 1/Vx при температуре, °С: 1 - 450, 2 - 500, 3 - 550, 4 - 600 Fig. 5. Dependence of the conversion degree on 1/Vx at temperature, °C: 1 - 450, 2 - 500, 3 - 550, 4 - 600

Полученные данные позволяют заключить, что при температуре 450-500 °С обжиг МК протекает в кинетическом режиме, при 550-600 °С - в

ЛИТЕРАТУРА

1. Воронов Ю.И., Зайко В.П., Жучков В.И. Технология молибденсодержащих ферросплавов. Екатеринбург: УрО РАН. 2000. 267 с.

2. Lasheen T.A., El-Ahmady M.E., Hassib H.B., Helal A.S.

Molybdenum Metallurgy Review: Hydrometallurgical Routes to Recovery of Molybdenum from Ores and Mineral Raw Materials. Min. Proc. Extract. Metal. Rev. 2015. V. 36. N 3. P. 145-173. DOI 10.1080/08827508.2013.868347.

3. Удоева Л.Ю., Селиванов Е.Н., Пикулин К.В. Ор-гано-щелочное выщелачивание молибденитового концентрата. Цвет. металлы. 2017. № 11. С. 37 - 42. DOI: 10.17580/tsm.2017.11.07.

4. Smirnov К.М., Raspopov N-А., Shneerson, Ya-М. Autoclave Leaching of Molybdenite Concentrates with Catalytic Additives of Nitric Acid. Russ. Metallurgy (Metally). 2010. N 7. P. 588-595. DOI: 10.1134/S0036029510070025.

5. Khoshnevisan A., Yoozbashizadeh H., Mozammel M., Sadrnezhaad S.K. Kinetics of pressure oxidative leaching of molibdenite concentrane by nitric acid. Hydrometallurgy. 2012. V. 111-112. N 1. P. 52-57. DOI: 10.1016/j.hy-dromet.2011.10.002.

6. Kholmogorov A.G., Kononova O.N. Processing mineral raw materialsin Siberia: oresofmolybdenium, tungsten, leadandgold. Hydrometallurgy. 2005. V. 76. P. 37-54. DOI: 10.1016/j.hydromet.2004.08.002.

7. Antonijevk M.M., Pacovk N.V. Investigation of molybdenite oxidation by sodium dichromate. Minerals Eng. 1992. V. 5. N 2. P. 223-233. DOI: 10.1016/0892-6875(92)90044-A.

8. Aleksandrov P.V., Medvedev A.S., Kadirov A.A., Im-ideev V.A. Processing molybdemum concentrate susing low-temperature oxidising-chlorinating roasting. Rus. J. Non-Ferrous Metals. 2014. V. 55. N 2. P. 114-119. DOI: 10.1007/s11015-021-01075-3.

смешанном, когда скорости внутренней диффузии и химической реакции соизмеримы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Окислительный обжиг МК с СаО в воздушной атмосфере в интервале температур 450-600 °С включает стадию окисления молибденита кислородом с образованием паров МоО3 и SO2, окисление SO2 до SO3, и взаимодействие МоО3 и SO3 с СаО с получением твердых CaMoO4 и CaSO4.

При обжиге МК с СаО при температуре 450-500 °С лимитирующей стадией является химическая кинетика; в интервале 550-600 °С процесс протекает в смешанном режиме, когда скорости внутренней диффузии и химической реакции соизмеримы.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

The authors declare the absence a conflict of interest warranting disclosure in this article.

REFERENCES

1. Voronov, Y.I., Zaiko V.P., Zhuchkov V.I. Technology of molybdenum ferroalloys. Ekaterinburg: UrO RAN. 2000. 267 р. (in Russian).

2. Lasheen T.A., El-Ahmady M.E., Hassib H.B., Helal A.S.

Molybdenum Metallurgy Review: Hydrometallurgical Routes to Recovery of Molybdenum from Ores and Mineral Raw Materials. Min. Proc. Extract. Metal. Rev. 2015. V. 36. N 3. P. 145-173. DOI 10.1080/08827508.2013.868347.

3. Udoeva L.Yu., Selivanov E.N., Pikulin K.V. Organo-alkaline leaching of molybdenite concentrate. Tsvet. Metally. 2017. N 11. Р. 37 -42 (in Russian). DOI: 10.17580/tsm.2017.11.07.

4. Smirnov К.М., Raspopov КА., Shneerson, Ya^. Autoclave Leaching of Molybdenite Concentrates with Catalytic Additives of Nitric Acid. Russ. Metallurgy (Metally). 2010. N 7. P. 588-595. DOI: 10.1134/S0036029510070025.

5. Khoshnevisan A., Yoozbashizadeh H., Mozammel M., Sadrnezhaad S.K. Kinetics of pressure oxidative leaching of molibdenite concentrane by nitric acid. Hydrometallurgy. 2012. V. 111-112. N 1. P. 52-57. DOI: 10.1016/j.hy-dromet.2011.10.002.

6. Kholmogorov A.G., Kononova O.N. Processing mineral raw materialsin Siberia: oresofmolybdenium, tungsten, leadandgold. Hydrometallurgy. 2005. V. 76. P. 37-54. DOI: 10.1016/j.hydromet.2004.08.002.

7. Antonijevk M.M., Pacovk N.V. Investigation of molybdenite oxidation by sodium dichromate. Minerals Eng. 1992. V. 5. N 2. P. 223-233. DOI: 10.1016/0892-6875(92)90044-A.

8. Aleksandrov P.V., Medvedev A.S., Kadirov A.A., Im-ideev V.A. Processing molybdemum concentrate susing low-temperature oxidising-chlorinating roasting. Rus. J. Non-Ferrous Metals. 2014. V. 55. N 2. P. 114-119. DOI: 10.1007/s11015-021-01075-3.

9. Styazhkina E.N., Antropova I.G., Kashkak E.S., Khomoksonova D.P. The thechnology of processing low-quality rhenium-containing molybdenum concentrates. Sovr. Naukoemk. Tekhnol. 2015. N 12-1. P. 44-46 (in Russian).

2

1

9. Стяжкина Е.Н., Антропова И.Г., Кашкак Е.С., Хо-моксонова Д.П. Технология переработки низкока-че-ственных ренийсодержащих молибденовых концентратов. Совр. наукоемк. технологии. 2015. № 12-1. С. 44-46.

10. Singh S.M., Chetty J.M., Juneja S.J.C., Gupta C.K Studies on the processing of a low grade molybdenite concentrate by lime roasting. Minerals Eng. 1988. N 1(4). Р. 337-342. DOI: 10.1016/0892-6875(88)90023-4.

11. Wang X.-W., Peng J., Wang M.-Y., Ye P.-H., Xiao Y. The role of CaO in the extraction of Ni and Mo from carbonaceous shale by calcification roasting, sulfation roasting and water leaching. Int. J. MineralProc. 2011. V. 100. P. 130-135. DOI: 10.1016/j.minpro.2011.05.012.

12. Wang M., Wang X., Liu W. A novel technology of molybdenum extraction from low grade Ni-Mo ore. Hydro-metallurgy. 2009. V. 97. P. 126 - 130. DOI: 10.1016/j.hy-dromet.2008.12.004.

13. Gudkova I.Yu., Vusikhis A.S., Lempert D.B. Oxidative roasting of molybdenite concentrate with formation of calcium molybdate carried out in the mode of filtration combustion. Rus. Chem. Bull. 2016. V. 65. Р. 2396-2399. DOI: 10.1007/s11172-016-1595-5.

14. Харин Е.И., Халезов Б.Д., Зеленин Е.А. Разработка экологически чистой комплексной технологии переработки молибденового концентрата Южно-Шамейского месторождения. Изв. вузов. Горный журн. 2015. № 5. С. 129 - 134. DOI: 10.5772/60671.

15. Соколова Ю.В., Чепиков А.Н. Окислительный обжиг промышленных отработанных катализаторов Со-Мо/Al2Oз гидроочистки с известью. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. Вып. 11. С. 57-64. DOI: 10.6060/ivkkt.20206311.6256.

16. Соколова Ю.В., Богатырева Е.В. Исследование кинетики выщелачивания молибдата кальция растворами карбоната натрия. Цвет. металлы. 2021. № 1. С. 40 - 46. DOI: 10.17580/tsm.2021.01.05.

17. Шелехов Е.В., Свиридова Т.А. Программы для рентгеновского анализа поликристаллов. Металловед.и терм. обраб. металлов. 2000. № 8. С. 16-19. DOI: 10.1007/BF02471306.

18. Химическая энциклопедия. Под ред. И.Л. Кнунянца. М.: Сов. энциклоп. 1990. Т. 2. 671 с.

19. Зеликман А.Н. Молибден. М.: Металлургия. 1970. 440 с.

20. Дьяченко А.Н. Химическая кинетика гетерогенных процессов. Томск: Изд-во Томск. политех. ун-та. 2014. 102 с.

21. Вольдман Г.М., Зеликман А.Н. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Интермет Инжиниринг. 2003. 464 с.

10. Singh S.M., Chetty J.M., Juneja S.J.C., Gupta C.K. Studies on the processing of a low grade molybdenite concentrate by lime roasting. Minerals Eng. 1988. N 1(4). P. 337-342. DOI: 10.1016/0892-6875(88)90023-4.

11. Wang X.-W., Peng J., Wang M.-Y., Ye P.-H, Xiao Y. The role of CaO in the extraction of Ni and Mo from carbonaceous shale by calcification roasting, sulfation roasting and water leaching. Int. J. Mineral Proc. 2011. V. 100. P. 130-135. DOI: 10.1016/j.minpro.2011.05.012.

12. Wang M., Wang X., Liu W. A novel technology of molybdenum extraction from low grade Ni-Mo ore. Hydro-metallurgy. 2009. V. 97. P. 126 - 130. DOI: 10.1016/j.hy-dromet.2008.12.004.

13. Gudkova I.Yu., Vusikhis A.S., Lempert D.B. Oxidative roasting of molybdenite concentrate with formation of calcium molybdate carried out in the mode of filtration combustion. Rus. Chem. Bull. 2016. V. 65. P. 2396-2399. DOI: 10.1007/s11172-016-1595-5.

14. Kharin E.I., Khalezov B.D., Zelenin E.A The development of environmentally friendly complex technology of molybdenic concentrate processing at South-Shameisky field. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. GornyiZhurn. 2015. N 5. P. 129 - 134 (in Russian). DOI: 10.5772/60671.

15. Sokolova Yu.V., Chepikov A.N. Oxidative roasting of industrial spent catalysts Co-Mo/Al2O3 hydroprocessing with lime. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 11. P. 57-64 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206311.6256.

16. Sokolova Yu.V., Bogatyreva E.V. Study of the kinetics of calcium molybdate leaching with sodium carbonate solutions. Tsvet. Metally. 2021. N 1. P. 40-46 (in Russian). DOI: 10.17580/tsm.2021.01.05.

17. Shelekhov E.V., Sviridova T.A. Programs for x-ray analysis of polycrystals. Metalloved. Term. Obrab. Metallov. 2000. V. 42. P. 309-313 (in Russian). DOI: 10.1007/BF02471306.

18. Chemical encyclopedia. Ed. by I.L. Knunyants. M.: Sov. Entsiklop. 1990. V. 2. 671 p. (in Russian).

19. Zelikman A.N. Metallurgy of refractory rare metals. M.: Metallurgiya. 1986. 440 p. (in Russian).

20. D'yachenko A.N. Chemical kinetics of heterogeneous processes. Tomsk: Izd-vo Tomsk. politekh. un-ta. 2014. 102 p. (in Russian).

21. Voldman G.M., Zelikman A.N. Theory of hydrometallurgi-cal processes. M.: Intermet Inzhiniring. 2003. 464 p. (in Russian).

Поступила в редакцию 11.05.2021 Принята к опубликованию 07.12.2021

Received 11.05.2021 Accepted 07.12.2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.