CC BY
30
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ОЧИСТИКА МОЛИБДАТОВОГО РАСТВОРА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ _МОЛИБДЕНИТОГО ОГАРКА_
Гараев Ахмед Мамед оглу
канд. хим. наук, ученый секретарь Института природных ресурсов Нахчыванского отделения
Национальной академии наук Азербайджана,
г. Нахчыван Бабаева Нигяр Ясин кызы Диссертант Нахчыванского Государственного Университета, г. Нахчыван
АННОТАЦИЯ
Проведенные исследования показали, что ионы тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Fe, Sn, Pb, Co) осаждаются с тиомочевиной в щелочной среде из аммиачно - молибдатового раствора в любой концентрации. В этом случае помимо очистки молибдатового раствора одновременно получается сульфиды тяжелых металлов с высокой концентрацией. На основании лабораторных опытов выбраны следующие оптимальные условия: tемпература 353-363 К, рН раствора 9.5-10.0, время осаждения 10-15 минут. При указанных условиях из аммиачта -молибдатового раствора извлечение металлов составляет 97.5 - 98.5%, а также получается сравнительно чистый раствор молибдата аммония.
Ключевые слова: аммиачно-молибдатовый раствор, осаждение, тиомочевина, отделение, концентрат, чистый раствор, молибдата аммония.
ABSTRACT
The conducted researches heavy metals ions (Cu, Zn, Ni, Fe, Sn, Pb, Co) are precipitated by tiocarbamide in alkaline medium from molibdenum of ammonia solution at any concentration. Besides rectification of molibde-nium solution metal sulfides are obtained simultaneously. On the basis of the laboratory experiments the following optimal conditions are chosen: Temperature at 353-363 K, pH 9.5-10.0, period of prespitation are 10-15 minutes. Under the given cricumstaices the separation conditions of metals ammonia - molybdenum solution reaches 97.598.5 %, and comparatively pure solution of ammonium molybdate is obtained as well.
Keywords:, ammonia-molybdenum solution, precipitation, thicarbamide, consentrate, pure ammonium mo-lybdate.
Способ очистки растворов молибдата аммония от тяжелых цветных металлов, включаюший сорбцию металлов-примесей из раствора, отличающийся тем, что сорбцию ведут катионитом с одновременным упариванием раствора до концентрации свободного аммиака 0,1-0,3 г/л, при температуре 60-100 0С [6].
В данном способе очистку растворов молибдена от железа, меди и др. производят осаждением их в виде сульфидов, добавляя в исходные аммиачные растворы молибдена гидросульфид аммония. Далее образующуюся пульпу фильтруют. При этом осадок сульфидов содержит значительное количество молибдена и рения, которое необходимо доиз-влекать по дополнительной технологической схеме [5]. Способ переработки молибденового сырья, включающий окислительное вскрытие, фильтрование, контактирование полученного раствора молибдена с макропористым винил - пиридиновым сорбентом. Контактирование молибдена с сорбентом проводят в течение 7-9 ч при рН 0.8-1.2 [8]. Способ извлечения молибдена (VI) из водных растворов относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Техническим результатом является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения ионов молибдена (VI) из водных растворов. Это достигается тем, что сорбцию
осуществляют на анионите марки АМП, содержащем обменные группы: - СНг - N~~ [4]. Задачей изобретения является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения ионов молибдена (VI) из водного раствора. Это достигается тем, что сорбцию осуществляют при рН 1-6 на анионите марки АМ-2Б, содержащем обменные группы - СН2-Ы{СН3)2, -СН2 -N(^3)3, а перед сорбцией проводят предварительную обработку анионита кислотой, щелочью или водой. Сорбция указанным сорбентом является быстрым и эффективным способом извлечения ионов молибдена (VI) из водных растворов [3]. Способ извлечения молибдена из кислых растворов включаюший многоступенчатую экстракцию органический экстрагентом [9]. В работе [10, с.302] показано, что медь не осаждается количественно из растворов сульфидами щелочных металлов в присутствии большого избытка молибдена может выделен электролитически из растворов, содержащих серную и азотную кислоты. В растворе, содержащие медь, молибден и серную кислоту, медь отделяется 1 М тиосульфатом натрия в виде сульфида. В аналитической химии для отделения меди из молибденового раствора он осаждается в виде Cu2(SCN)2 [2, а 118]. Химическую переработку «огарков» после обжига богатых высококачественных молибденитовых концентратов производят с целью получения чистых соединений молибдена -
парамолибдата аммония и молибденового ангидрида. Из этих последних в случае необходимости легко получить любые другие соединения молибдена, в том числе и соединения высокой чистоты. Молибденовый ангидрид, находящийся в огарке, растворяется в растворах аммиака, щелочей, соды и некоторых кислот [7, с.з0].
В работе предлагается выгодный метод для использования молибденовой технологии. В опытах использованы молибденитовый концентрат с содержанием молибдена 25.5-27.8 % (в виде МоS2 полученный из Парагачайской молибденитовой руды Нахчыванской Автономной Республики Азербайджана). Концентрат обжигают при температуре 500-550 0С в течение1-2 часа. При температуре выше 500 0С минерал молибденит интенсивно окисляется кислородом воздуха с образованием МоОз по суммарной экзотермической реакции: 2MoS2 + 702 = 2МоО3 + 4SО2.
При окислении частицы молибденита покрываются оболочкой триоксида молибдена, через которую кислород и сернистый газ должны диффундировать в противоположном направлении. Исследования показали, что при температуре 550600 0С оксидная оболочка пористая и не препятствует протеканию окисления. Необходимо проводить обжиг в условиях, обеспечивающих полное окисление МоS2 до молибденовый ангидрид. В частности, температура обжига не должна превышать 600 0С во избежание образования спекшихся кусков огарка, внутрь которых затруднен доступ воздуха.
Известно, что сульфиды меди, железа, цинка, никеля, свинца и других элементов (который присутствует в концентрате) реагируют с кислородом при температурах 550-600 0С образованием оксидов и сульфатов. Сульфаты железа в значительной степени диссоцируют выше 450-500 0С, сульфаты меди выше 600-650 0С, сульфат цинка выше 700 0С. Если в концентрате содержится кальцит, в процессе обжига возможно образование сульфата кальция.
В интервале температур 500-600 0С триоксид молибдена взаимодействуют с оксидами, карбонатами и сульфатами ряда элементов с образованием молибдатов (СаМо04, СиМо04, Fe2(Mo04)з, гпМо04, №Мо04 и РЬМо04).
Кремнезем, обычно содержащийся в молибде-нитовых концентратах, не взаимодействует с три-оксидом молибдена.
Раствор аммиака обладает тем преимуществом, что в нем не растворяется большинство примесей, сопутствующих молибдену в огарке. Поэтому аммиачный способ переработки богатых
[Cu(NHз)4](OH)2 + SC(NH2)2 + 2H2O = CuS + СМЫ^ + 4NH4OH [Zn(NHз)4](OH)2 + SC(NH2)2 + 2Н2О = ZnS + СМЫ^ + 4NH4OH [№(МНз)4](ОН)2 + SC(NH2)2 + 2H2O = №3 + СМЫ^ + 4NH4OH
молибденовых огарков более распространен. Его преимуществами, помимо высокого извлечения МоОз из раствора, являются достаточно полное отделение примесей, а также простота дальнейшей очистки аммиачного раствора и легкость выделения молибдена в виде чистого парамолибдата аммония. При обработке огарка растворами аммиака триоксид молибдена растворяется с образованием молибдата аммония:
МоОз + 2NH4OH = (]Ж4ЬМо04 + H2 О.
Реакция растворения экзотермическая. Степень извлечения молибдена из огарка в аммиачный раствор зависит от состава огарков. Примеси мо-либдата кальция практически нерастворимы в аммиачной воде. Молибдаты железа разлагаются аммиачной водой, но недостаточно полно вследствие образования пленок гидроксидов железа. Двухвалентное железо частично переходит в аммиачный раствор в форме железо -аммиачного комплекса
^(М^б]. Молибдаты и сульфаты меди, цинка и никеля легко растворяются в аммиачной воде с образованием аммиачных комплексов [Ме(МНз)] 2+. Это понижает степень выщелачивания триоксида молибдена.
После отжига огарок выщелечивается 6,0-8,0 % -ным раствором гидроокиси аммония. После выщелачивания раствор фильтруется. Медь, цинк, никель, железо (II) и молибден переходят в фильтрат. Основная часть примесей остается в остатке. При выщелачивании происходят следующие реакции: МоОз + 2NH4OH = (1Ж4 )2Мо04 +H20 СиО + 4NH4OH = [Cu(NHз)4](OH)2 + з^О ZnO+ 4NH4OH = [Zn(NHз)4](OH)2 + з^О N10 + 4NH4OH = [Ni(NHз)4](OH)2 + 3H2O
Тиомочевина $ = представляет собой
белые, хорошо растворимые в воде кристаллы. Тио-мочевина связывается металлами за счет свободной электронной пары серы. Тиомочевинные комплексы большинства тяжелых металлов в слабощелочных и нейтральных растворах постепенно разлагаются с образованием сульфидов[1, с. з27].
Количество добавляемого тиомочевина для осаждения сульфидов меди и других ионов выше 25 % от стехиометрического из щельочно - молибденовому раствору (рН 9,5-10,5). Осаждение ведут на кпяченному стеклянных реакторах с мешалками. Образуется черный осадок. Анализ показал, что осадок состоит из сульфида металлов.
В щелочной среде между амиакатным комплексом металлов и тиомочевиной происходят следующие реакции:
Для определения оптимальных условий процесса изучено осаждение сульфидов в зависимости от температуры. При комнатной температуре полученный серо- бурый осадок очень трудно выделяется из раствора. Однако при температурах 90-95
0С получается черной осадок, который быстро отделяется из раствора и легко фильтруется. Полученный осадок вместе с фильтром прокаливается при температуре 450-500 0С, взвешивается и определяется количество оксида металлов.
В ходе процесса было выяснено, что полнота осаждения сулфидов сильно зависит от изменения рН среды.
Результаты проведенных опытов показывают, при рН среды (8,5-10,5) выход сульфидов составляет 96,6-98,57 %, а при нейтралных и слабокислотных (рН = 7-6-5) средах полнота осаждения не получается.
Было выяснено, что при комнатной температуре выделение осадка (МеS) происходит в течение 12-18 часов. Осадок состоит из мелких кристаллов, при фильтровании которые проходят через стеклянный фильтр (Шотта тигель №3). Однако при температуре 90-95 0С процесс завершается за 1015 минуты и получается очень хорошо фильтруемый осадок. Проведенными серийными опытами определены условия осаждения минимального количество ионов металлов (10 -з - 10-5 моль/л).
Резюмируя, выщеизложенное можно прийти к заключению - в предложенном процессе совместно с очишением раствора молибдата дополнительно получается концентрат сульфида металлов.
Список литературы:
1. Бабко А. К., Плипенко А. Т. Фотометрический анализ. М.: 1974. —360 с.
2. Бусев А. И. Аналитическая химия молибдена. М.: 1962. — 300 с.
3. Ворпонова Л. А., Гагиева З.А., Гагиева Ф.А. Спопоб сорбции молибдена(У1) из водных растворов. ЯИ 2225890, 2004
4. Ворпонова Л. А., Гагиева З. А., Гагиева Ф. А., Постухов А. В. Способ сорбции молибдена (VI) . ЯИ 22295з0, 2005
5. Зеликман А.Н. Металлургия тугоплавких редких металлов. М.: Металлургия, 1986. —128 с.
6. Пашков Г. Л., Михнев А. Д., Холмогоров А. Г., Дроздов С. В. Способ очистки растворов молиб-дата аммония от тяжелых цветных металлов. Номер патента - 2116969, 1998.
7. Реферат на тему " Получение молибдена из отходов промышленности " 2008, 52 с. http://wap.referatnatemu.com/15786.
8. Клячко Л.И., Румянцев В.К. Способ переработки молибденового сырья: RU 2241051, 2011.
9. Уткин Н. И. Металлургия цветных металлов. М.:Металлургия, 1985. — 440 с.
10. Щеллер В. Р., Поуэлл А. Р. Анализ минералов и руд редких элементов. М.: 1962. — 447 с.
ДИАДНО-ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
(Глобальное Обобщение естественных элементов Вселенной)
Ким Сен Гук,
Доктор химических наук, академик ЕАЕН, научный консультант в HuaXing Meike Company, China, Мамбетерзина Гульнара, Кандидат химических наук, академик ЕАЕН, в.н.с., КЭУК, Караганда, Республика Казахстан
Ким Дилара,
Студенка Ульсанского Национального Института Наук и Технологий, г. Ульсан, Республика Корея
АННОТАЦИЯ
Глобальное Обобщение химических элементов до естественных элементов Вселенной дедуктивным методом. Разработка Кода Системы и Круга естественных элементов, которые могут стать материально -теоретической основой разработок экологически безопасных технологий производства и потребления энергии и материалов.
ABSTRACT
Global Synthesis of the chemical elements to natural elements of the Universe by deductive method. Developing a Code of System and Circle of natural elements, which can be a logistical and theoretical basis for development of ecologically safe technologies of production and consumption of energy and materials.
Ключевые слова: химические элементы, естественные элементы вселенной, экология, технологии энергии и материалов
Key words: chemical elements, the natural elements of the universe, ecology, technology, energy and materials
Химические элементы, представленные в Периодической Таблице ШРАС, не охватывают всех элементов даже вещественной части материальной Вселенной. Нейтрино, масса которых соизмерима с массой всей вещественной Вселенной, несомненно, является частью материальной Вселенной. Но и ими не ограничивается материальная Вселенная.
Первую систематизацию всего пяти элементов проводил ещё Лавуазье в конце XYШ века. Он расставил их по весу. По ходу бурного открытия всё новых элементов, в основном трудами Дэви, было
предпринято множество попыток систематизации химических элементов. И все они основывались на возрастании массы. Попутно были замечены периодические изменения химических свойств. Наиболее крупный вклад в систематизацию химических элементов внёс Ньюлендс. Фактически он открыл Периодический Закон в изменениях химических свойств элементов, и именно ему присудили медаль Дэви с формулировкой "за открытие Периодического Закона". Мейеру и Менделееву, которые представили свои системы несколькими годами
