CC BY
27
УДК 669.223 Г.И. Хантургаева
ЛИКВАЦИОННАЯ ПЛАВКА КАК СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИЗКОСОРТНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
Анализ литературных данных показывает, что ликвацион-ная плавка является эффективным способом переработки низкосортных концентратов, не поддающихся дальнейшему обогащению традиционными методами [1, 2]. Она обеспечивает высокие технологические показатели избирательного извлечения компонентов сырья в несмешивающиеся жидкие фазы.
Плавку концентрата осуществляют в электротермической печи с содой или сульфатом натрия при температуре 1273-1473 К, в зависимости от типа сырья. В расплаве создаются условия, при которых происходит полимеризация кремнекислородных анионов с образованием нескольких фаз. Компоненты сырья структурируются по химическому механизму: металлы дают сплавы, а сульфиды и соли образуют твердые растворы [3]. После остывания расплава, расслоившиеся фазы расплава легко отделяются друг от друга.
Так, при плавке висмут-серебряного концентрата содержащего, масс. %: 19,79 8102, 0,34 К2О, 18,31 №20, 0,15 Мд, 0,25 А1, 8,9 Ре,
0,15 РЬ, 0,43 2п, 9,20 Си, 0,63 В1, 0,25 Мп, 0,34 Аэ, 9,14 8, 13,7 СО2, 4,58 8Ь, 0,051 Ад, образуются три фазы: силикатная, состоящая из силикатов и ортосиликатов кальция, магния, железа; штейновая - из тио- и ок-
ситиосоединений меди (22,48% Си), сурьмы (0,54% 8Ь) и висмута (0,15% В1) и сплав металлов, содержащий, %: 28,3 Си, 1,52 РЬ, 5,64 В1, 45,82 8Ь, 0,53 Ад. Температура плавки 12731323 К, продолжительность 60 мин., состав шихты, кг: 12 сода, 10 силикат-глыба, 10 уголь, 20 концентрат. В сплав металлов извлекаются, %: В1 93-94, 8Ь 96-97, 98-99 РЬ и Ад 99,499,8; 65-70 Си концентрируется в штейне.
При электротермической плавке низкосортного молибденовго концентрата, содержащего, %: 11,87 Мо, 2,96 8, 5,85 Ре, 50,80 81О2, 3,20 СаО, 4,80 МдО, 2,40 Ыа20, 11,30 А1203 образуются две фазы: солевая, состоящая из сульфата и молибдата натрия и шлаковая (таблица). Благодаря изоморфному замещению Мо6+ — 86+, молибден выделяется в солевую фазу в любых его концентрациях в исходном сырье.
При понижении температуры расплава до 1073-1123 К силикатный шлак застывает, а раствор солей сульфата и молибдата натрия находится в жидком состоянии и легко сливается. При добавлении к расплаву солей восстановителя происходит образование трисульфида молибдена по реакциям:
Ыа2804 + 3С—— Ыа28 + 2С0 + СО2 Ыа2Мо04 + 3Ыа28 — Мо83 + 4Ыа20
Результаты плавки молибденового концентрата (температура 1423-1473К, продолжительность 60-80 мин.)
Состав шихты, г Продукты плавления Выход, % Содержание Мо, % Извлечение Мо, %
Концентрат №2804 Уголь
150 120 0,1 Солевой плав 41,10 15,22 98,98
Шлак 58,90 0,11 1,02
Исходная шихта 100 6,32 100
При последующем выщелачивании восстановленного плава 5-10%-ной серной кислотой при рН 2-3 получают Мо83 и раствор сульфата натрия:
Мо83 Ыа20 + Н2804 — Мо83
+Ыа2804 + Н2О
Высушенный осадок Мо83 имеет следующий химический состав, %: 40,34 Мо, 40,68 8, 0,049 81О2, 0,05
1. Маслов В. И., Шустро в А.Ю., Ма-ценко Ю.А. Содовая электроплавка как способ переработки низкосортного свинцового сырья//Цветные металлы, 2000. №11-12. - С.66-68.
2. Седых В.И., Полонский В.Б. Электроплавка серебросодержащих концен-
Ыа20, 18,87 Н20. Из раствора кристаллизуют Ыа2804, выход которого составляет 80-82 % от первоначально заданного в плавку. Использование в плавке оборотного шлака вместо силикат-глыбы не ухудшает процесс ликвации расплава, позволяет снизить объемы шлаковых отходов, расход силикат-глыбы и наиболее полно выделить металлы.
------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
тратов// Цветные металлы, 2000. №2. -С.37-41.
3. Никифоров К.А., Хантургаева Г.И., Гуляшинов А.Н. Неравновесные процессы в технологии минерального сырья. -Новосибирск: Наука, 2002. - 187 с.
— Коротко об авторах-----------------------------------------------------
Хантургаева Галина Иринчеевна - кандидат химических наук, зав. лабораторией химии и технологии минерального сырья, Байкальский институт природопользования СО РАН, доцент Бурятского государственного университета (БГУ), г. Улан-Удэ.
