CC BY
9
№ 11(92)
AuiSli
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
ноябрь, 2021 г.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСЛОВ ПРИ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ ОБЖИГЕ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ МОЛИБДЕНА
Толибов Бехзод Иброхимович
PhD, доц. кафедры «Металлургия», Навоийский государственный горный институт, Республика Узбекистан, г. Навои E-mail: intelekt_16@mail. ru
Хасанов Абдурашид Салиевич
д-р техн. наук, проф., заместитель главного инженера по науке АО «АГМК», Республика Узбекистан, г. Алмалык
RESEARCH ON THE STUDY OF THE MECHANISMS OF OXIDE FORMATION DURING OXIDATIVE FIRING OF MOLYBDENUM SULFIDE CONCENTRATES
Behzod Tolibov
PhD, Associate Professor of the Metallurgy Department,
Navoi State Mining Institute, Republic of Uzbekistan, Navoi
Abdurashid Khasanov
Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy Chief Engineer for Science, JSC "AGMK", Republic of Uzbekistan, Алмалык
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрен вопрос образования окисленных частиц при окислительном обжиге молибденовых сульфидных концентратов и кеков, а также недоокисленных огарков и пыли молибденового производства. В ходе работ исследованы различные факторы, влияющие на процесс окислительного обжига, параметры и требования для подаваемого и выпускаемого материала. Обобщены результаты анализов и составлены выводы на их основе.
ABSTRACT
The article deals with the formation of oxidized particles during oxidative roasting of molybdenum sulfide concentrates and cakes, as well as under-oxidized cinders and dust of molybdenum production. In the course of the work, various factors influencing the oxidative roasting process, parameters and requirements for the supplied and discharged material were investigated. The results of the analyzes are summarized and conclusions based on them are drawn.
Ключевые слова: многоподовая печь, интенсивный обжиг, огарок, сульфиды, молибден, кек, содовое выщелачивание, окислительный обжиг, концентрат, десульфуризация, степень окисления.
Keywords: multiple hearth furnace, intensive roasting, cinder, sulfides, molybdenum, cake, soda leaching, oxidative roasting, concentrate, desulfurization, oxidation state.
Введение. Промышленный способ извлечения молибдена включает обжиг его концентрата, очистку полученного кальцина гидрометаллургическим способом до М0О3 и восстановление триоксида водородом до металла. Хотя этот метод является основным способом производства молибдена и уже давно используется в промышленности, исследования по его применению для различных концентратов, а также кинетики и механизма обжига проводятся все еще в дефиците [1].
Объекты и методы исследований. Нами были изучены кинетика и механика реакции в твердом состоянии между MoS2 и МоО3 для образования МоО2 в атмосфере с содержанием азота от 450-700 °С с использованием необработанных образцов молибденового производства, прессованных образцов меланжа и чистых пельменей MoS2 и М0О3 с контактирующей стороной. Результаты показывают, что для необработанных образцов реакция достигает максимальной конверсии 67,3% при 650 °С за 75 минут, тогда как для сжатых образцов конверсия в аналогичных условиях достигла 96,1% за 75 минут, что
Библиографическое описание: Толибов Б.И., Хасанов А.С. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСЛОВ ПРИ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ ОБЖИГЕ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ МОЛИБДЕНА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 11(92). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12623
№ 11(92)
AuiSli
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
ноябрь, 2021 г.
отражает влияние физических условий обоих видов опыта на кинетику реакции [3]. Рассчитанные значения энергии активации для двух экспериментальных условий являются когерентными со средним значением -44,2±1,9 кДж, что находится в диапазоне реакций в твердом состоянии, контролируемых диффузией [4].
Результаты и обсуждение. Известны четыре сульфида молибдена: Моз84, Мо28з, Мо82 и MoSз. Сульфид Mo3S4 образуется из водных растворов и разлагается при температуре около 120 °С до МоОз- •пШО и серы. Трисульфид MoSз обычно содержит избыток серы в виде MoSз +х, в котором х = 0-0,7. При нагревании в инертной атмосфере между 527 и 573 К он разлагается на MoS 2 и серу. Молибденит (MoS2) разлагается до Мо28з и газообразной серы в нейтральной атмосфере выше 1673 К [5].
Известны два оксисульфида молибдена: MoO2S и Мо82, но они очень нестабильны и разлагаются до М082 и кислорода. Было идентифицировано несколько оксидов молибдена со степенями окисления от 2 до 6, большинство из которых нестехиометри-ческие, и только два (диоксид М0О2 и триоксид МоОз) являются стехиометрическими, стабильными соединениями. Некоторые другие, такие как Мо5О12, МозО8, Мо2О5, Мо4О11 и Мо 9О26, были обнаружены в небольших количествах в многоподовых печах и, по-видимому, представляют собой твердые растворы МоО2 и МоОз в различных пропорциях [6-8]. Проводили общий химический анализ проб по всей поверхности каждой пробы для определения возможных составляющих исследуемых объектов, которые приведены на рисунках ниже (рис. 1-4) и в таблице 1.
Рисунок 1. Результаты анализа пробы кека выщелачивания
Таблица 1.
Элементарный состав общей площади пробы кека выщелачивания
Element Line Mass% Atom%
O K 42.10 ± 0.41 62.95 ±0.61
Na K 1.37 ± 0.11 1.43 ± 0.12
Mg K 4.92 ± 0.15 4.84 ± 0.14
Al K 3.27 ± 0.12 2.90 ± 0.11
Si K 16.62 ± 0.24 14.15 ± 0.20
S K 2.80 ± 0.13 2.09 ± 0.10
Ca K 0.85 ± 0.07 0.51 ± 0.04
Fe K 20.83 ± 0.36 8.92 ± 0.16
Cu K 3.23 ± 0.21 1.22 ± 0.08
Mo L 4.01 ± 0.34 1.00 ± 0.08
Total 100.00 100.00
Spc_001 Fitting ratio 0.0357
Из результатов анализа видно, что проба кека выщелачивания содержит в основном разные окиси железа, а сульфиды молибдена составляют 6,8%.
Это доказывает, что после содового выщелачивания молибденовых концентратов в кеке остается до 4% молибдена.
№ 11(92)
A, UNI
Am te;
UNIVERSUM:
технические науки
ноябрь, 2021 г.
С
Рисунок 2. Снимки сканирующего электронного микроскопа (кек выщелачивания)
На рис. 2 приведены снимки сканирующего электронного микроскопа кека выщелачивания. На рисунке показываются частицы молибдена, связанные кислородом, и сульфиды, а также основная часть поверхности заполнена оксидами железа.
Определенные значениями А - окислы молибдена, Б - сульфидные частицы молибдена, а остальная часть - в основном окислы железа. В сканирующем электронном микроскопе тяжелые частицы показывается ярче, так как чем ярче частицы, тем тяжелее.
Рисунок 3. Результаты анализа ЭДС проб кека выщелачивания
Из вышеуказанного можно выводить, что основную поверхность пробы составляют окислы железа. Эти выводы подтверждают данные таблицы 1. В таблице 1 приведено, что в пробе содержится 20,8з% Бе и 42,10% кислорода.
Далее провели анализ EDS для изучения полной карты поверхности (метод картирования) (рис. 3). Этим методом определяется, в какой части пробы находятся составляющие элементы. Рисунок 3 утверждает, что проба в основном содержит кислород,
№ 11 (92)
UNIVERSUM:
технические науки
ноябрь, 2021 г.
Выводы. Кинетика и механизм реакции в твердом состоянии между MoS2 и М0О3 с образованием MoO2 в атмосфере азота между 450 и 700 °С были изучены с использованием объемных смешанных образцов, смешанных прессованных гранул и чистых
а там, где есть кислород, просвечивают сигналы Fe и Si. Сигналы молибдена и серы очень близки, поэтому картины L-линии молибдена и К-линии серы почти одинаковы. Энергетическое разрешение энергодисперсионного спектрометра составляет 130 эВ. Но разница между La-линией молибдена и Ка-линией серы составляет почти 14 эВ. Поэтому при анализах энергодисперсионного спектрометра показывают молибден и сульфиды в одном пике.
гранул MoS2 и М0О3 с одной контактирующей поверхностью. Результаты показывают, что для объемных образцов реакция достигает максимальной конверсии 67,3% при 650 °С за 75 мин, в то время как для сжатых образцов конверсия в аналогичных условиях достигает 96,1%, что указывает на влияние физических характеристик обоих типов экспериментов на коэффициент диффузии MoS 2 и/или М0О3 через новообразованный кристаллический слой МоО2 . Рассчитанные значения энергии активации для обоих экспериментальных условий согласуются со средним значением -44,2±1,9 кДж, что находится в диапазоне реакций, контролируемых диффузией. В литературе не сообщалось о какой-либо другой ценности этой реакции.
Список литературы:
1. Толибов Б.И., Хасанов А.С., Пирматов Э.А. Исследование возможности применения технологии содового выщелачивания молибдена // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. - 2021. - № 10 (91) / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.7universum.com/ru/tech/archive/item/12444.
2. Khasanov A.S., Tolibov B.I. Firing of molybdenum cakes in a new type of kiln for intensive firing // Mining bulletin of Uzbekistan. - 2018. - № 4 (75). - P. 131-135.
3. Tolibov B., Hasanov A. Research In The Field Of Intensive Oxidative Roasting Of Molybdenum Sludges // The American Journal of Applied Sciences. - 2021. - № 3 (09). - P. 57-66 / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://doi.org/10.37547/tajas/Volume03Issue09-09.
4. Tolibov B.I., Khasanov A.S., Pirmatov E.A. Factors influencing technological indicators in the production of molybdenum // Universum: технические науки: электроный научный журнал. - 2021. - № 10 (91).
