CC BY
8
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛИБДЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА
DOI - 10.32743/UniChem.2024.121.7.17734
Сафаров ЁдгоржонТойирович
доцент,
Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Расулова Ситорабону Нормуродовна
ст. науч. сотр.,
Институт общей и неорганической химии АНРУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Гуро Виталий Павлович
зав. лабораторией, Институт общей и неорганической химии АН РУз., Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
IMPROVEMENT OF MOLYBDENITE CONCENTRATE PROCESSING TECHNOLOGY
Yodgorjon Safarov
Associate Professor, Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic Uzbekistan, Tashkent
Sitorabonu Rasulova
Researcher,
Institute of General and Inorganic Chemistry, Uzb Academy of Sciences, Republic Uzbekistan, Tashkent
Vitaliy Guro
Head of lab,
Institute of General and Inorganic Chemistry, Uzb Academy of Sciences, Republic Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Молибден перерабатывается по технологии содового выщелачивания «огарка промышленного продукта молибденового» (ОППМ) - продукта окислительного обжига молибденитового концентрата (МоК), в Научно-производственном объединении по производству редких металлов и твердых сплавов АО «Алмалыкский ГМК». Для получения ОППМ, МоК сначала гранулируют с 8-10% каолинового связующего и обжигают в барабанной печи при 570-600 0С. Применение минерального связующего в этом случае приводит к разубоживанию ОППМ по Мо, Au, Ag, (под «разубоживанием» понимается потеря качества минерального сырья, происходящая от снижения содержания полезного компонента, по сравнению с содержанием в балансовых запасах) затрудняет его гидрометаллургическую переработку. Использование альтернативных каолину беззольных органических связующих при гранулировании ОППМ позволяет избавиться от вышеуказанных недостаков технологии молибденового производства. Цель работы - сравнительное исследование эффективности получения и переработки окатанного промышленного продукта молибденового на основе двух схем: использования каолинового и альтернативного ему беззольного органического связующих.
Библиографическое описание: Сафаров Ё.Т., Расулова С.Н., Гуро В.П. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛИБДЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2024. 7(121). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/17734
ABSTRACT
Molybdenum is processed using the soda leaching technology of "molybdenum industrial product cinder" (MIC) - a product of oxidative roasting of molybdenite concentrate (MC), in the Scientific and Production Association for the Production of Rare Metals and Hard Alloys of JSC "Almalyk MMC". To obtain MC, MC is first granulated with 8-10% kaolin binder and roasted in a drum furnace at 570-600 0C. The use of a mineral binder in this case leads to dilution of MC in Mo, Au, Ag, (by "dilution" we mean the loss of quality of mineral raw materials resulting from a decrease in the content of a useful component, compared to the content in balance reserves) complicates its hydrometallurgical processing. The use of ashless organic binders alternative to kaolin in granulating MIC allows to get rid of the above disadvantages of the molybdenum production technology. The aim of the work is a comparative study of the efficiency of obtaining and processing a rounded industrial molybdenum product based on two schemes: the use of kaolin and an alternative ash-free organic binder.
Ключевые слова: огарок, молибден, молибденитовый концентрат, связющее. Keywords: cinder, molybdenum, molybdenite concentrate, binder.
Введение
Начальный этап производства молибдена в АО «Алмалыкский ГМК» начинается с гранулирования молибденитового концентрата (МоК) с помощью 910% каолинового связующего [1,2] и окислительного обжига при 570-600 0С в присутствии кислорода [3-5], окатанного промышленного продукта молибденового (МММ) в барабанной печи Цеха переработки редких металлов комбината. Последующим шагом является содовое выщелачивание полученного огарка ППМ в Научно-производственном объединении производства редких металлов и твердых сплавов (НПО ПРМиТС) комбината. Ввиду недостатков этой схемы технологии молибденового производства, вызванных разубоживанием ОППМ по Мо, Аи, Ag, внимание привлекает возможность замены каолина альтернативным связующим - беззольным органическим полимером, с полвышением эффективности гидрометаллургической переработки ОППМ [7-10].
Цель: сравнительное исследование эффективности получения и переработки окатанного промышленного продукта молибденового на основе двух схем: использования каолинового и альтернативного ему беззольного органического связующих.
Распределения металлов в
Материалы и методы
Объект исследования: огарок промышленного продукта молибденового (МММ) АО «Алмалыкский ГМК» Ts 00193950-074:2018, состава: Н2О 0,09%; Мо 36,23%; Re 0,010% Cu 1,57%; Au 20,20 г/т; Ag 44,60 г/т; P 0,012 %; As 0,019%. При переработке огарка МММ по содовой технологии ТИ 0019395071-04-014:2019, применялся раствор кальцинированной соды.Продукты переработки - молибденовый ангидрид, кек содового выщелачивания. Контроль химического состава проб огарка МММ (ОППМ) и технологических растворов проводили методом энергодисперсионной рентгеновской флуоресцентной спектрометрии NEXCG Rigaku (Japan), спектрометрического эмиссионного анализа, Agilent 7500 ICP.
Результаты и их обсуждение
На основе образцов одной и той же партии МММ: а) исходного; б) гранулированного до обжига; в) огарка МММ, составлен баланс распределения металлов продуктах переработки до гидрометаллургической стадии (табл. 1).
Таблица 1.
уктах переработки ППМ
Наименование материала Определяемые компоненты, %
Н2О Мо Re Cu P As Au^/т Ag, г/т
МММ дисперсия - 40,68 0,074 1,33 0,011 0,022 17,0 40,0
Гранулы МММ 6,90 34,69 0,063 4,16 - - 20,20 17,20
Огарок ППМ 0,09 36,23 0,010 1,57 0,012 0,019 20,20 44,60
Как видно из табл. 1, содержание в огарке ППМ драгоценных металлов, г/т: золота 20,20, серебра 44,60, а влажности - незначительно и в расчетах пренебрежимо мало, остальные контролируемые элементы на точность анализов Аи, Ag в пробах не влияли.
В дальнейшем, проведены сравнительные опытно-лабораторные испытания по шаговым схемам процессов содового (ТИ 00193950-71-04014:2019) и аммиачного (ТИ 00193950-71-04013:2019) выщелачивания образца огарка ППМ 00193950-074:2018).
Таблица 2.
Элементный состав продуктов со связующими окатывания: каолином и полимером; кеки №1-6 - с каолином; №6-10 - с полимером СК-К
Наименование образца Концентрация элемента
Mo,% Re,% Au, г/т Ag, г/т Си,%
Огарок ППМ (каолин) 49,1 0,0153 26,20 44,6 3,68
Кек №1(каолин) 23,2 0,0155 33 47,5 2,02
Кек №2(каолин) 12,8 0,0147 39 51,3 4,40
Кек №3 (каолин) 6,3 0,0152 38 55,4 8,03
Кек №4(каолин) 1,9 0,0156 41 61,0 7,56
Кек №5 (каолин) 1,4 0,0163 44 62,0 8,90
Огарок ППМ (СК-К) 53,5 0,0009 27,8 45,0 3,57
Кек №6 (СК-К) 22,9 0,0007 33 48,3 6,47
Кек №7(СК-К) 11,1 0,0009 36 51,9 5,2
Кек №8(СК-К) 5,0 0,0008 38 55,8 9,77
Кек №9(СК-К) 0,5 0,0007 43 64,1 9,83
Кек №10(СК-К) 0,4 0,0008 49 67,3 9,98
Для достижения цели исследования приготовлены гранулы ППМ на основе каолинового и органического, беззольного связующих, которые обожжены при температуре 600 0С в присутствии избытка кислорода. Равное количество масс образцов отбирали как от ОППМ, так и от кека выщелачивания ОППМ раствором №2СОэ (Т:Ж 1:6) при температуре 750С в каждой из 5 стадий. Осадок, полученный на каждом этапе, анализировали (таблица 2).
Выщелачивание кеков осуществляи в последовательности 5-ти стадий: продукты выщелачивания, соответственно этим стадиям, обозначены: для каолинового связующего №1-6, а для полимера СК-К -№6-10, соответственно. По мере выщелачивания, с 1-й стадии до 5-й, содержание молибдена в кеке уменьшалось, но увеличивалась доля драгоценных металлов. Как видно из табл. 2, максимумы концентраций драгметаллов отмечены не в «каолиновой» серии, а «полимерной», беззольной.
- | Спектр 20
Вес.% 17
Мо 44.8 0.3
■ 0 «3 0.3
; 5,3 0.1
■ Си 2,9 0.1
СО - Ре 2,9 0.3
Мд 2.1 0.1
С А1 1,6 0.1
2 5 п 0
2" Мо' А1
I Ре Мд 31 1
- Си 1 1 ,, П п 1—1 |—|
: Ре Ре Си Си
0- 11111111 ■ 11111111 1 ■ | 1 1 1 1 1 1 1 1 1.........1 1 111.....1
2 4 б 8 вВ
| Спеор4
Вес.« а
Мо 45.9 03
0 36.0 0.3
Ре 17.2 0,2
Су 0,5 0.1
Мд 0.2 0,1
0.1 0,0
А1 0,1 0,0
■ I ■ I I I I | ■ I ■ I ■ I ■ I I | ■ I ■ I ■
5 10
Рисунок 1. Вид и состав гранул ППМ, подготовленных на основе связующих: каолина (вверху) и СК-К (внизу), полученные на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ)
№ 7(121)
Для обоснования этой закономерности образцы ОППМ, полученные на основе каолина и органического полимера, исследовали на сканирующем электронном микроскопе (рис.1).
Из энергодисперсионного спектра зондового микроанализа СЭМ видно, что для "полимерной" гранулы ППМ, в отличие от "каолиновой" характерно меньшее количество линий примесных элементов. Содержание каолина в гранулах ППМ составляло 8%, и 1-3%, соответственно. Оказалось во втором случае, что увеличение доли полимера СК-К от 1% до 3% обеспечивало максимальную пористость гранул, и всегда больше, чем в "каолиновых". Кроме того, дополнительно, методом сорбции паров воды и жидкого азота, на вакуумной адсорб-
июль, 2024 г.
ционной установке, показно, что образцы без каолина, но с поллимером СК-К, имеют большую площадь поверхности пор, чем "каолиновый".
Заключение
В серии сравнительных исследований образцов гранул ППМ, предварительно окатанных с применением каолинового и полимерного связующих, выявлено что последние более пористы и характеризуются большей площадью поверхности пор. На гидрометаллургическом этапе переработки образцов огарка ППМ, сформированных с применением этих связующих, оказалось, что более пористая и развитая поверхность гранул (на основе СК-К) облегчает содовое выщелачивание их, по сравнению с менее пористой структурой образца на основе каолинового связующего.
Список литературы:
1. Сафаров Ё.Т., Гуро В.П., Ибрагимова М.А. Разработка серии органических связующих для гранулирования и обжига молибденитового концентрата в печи кипящего слоя. //Узбекский химический журнал. -2017.-№1.-С. 35-41.
2. Palant, A.A. Pelletizing of sulfide molybdenite concentrates. Russ. Metall.2007, 109-111 (2007). https://doi.org/10.1134/S0036029507020048.
3. Lu WANG, Guo-hua ZHANG, Jie DANG, Kuochih CHOU, Oxidation roasting of molybdenite concentrate, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Volume 25, Issue 12, 2015,Pages 4167-4174, ISSN 1003-6326, https://doi. org/10.1016/S1003-6326(15)64067-5.
4. Utigard, T. Oxidation Mechanism of Molybdenite Concentrate.Metall Mater Trans B40, 490-496 (2009). https://doi. org/10.1007/s11663-009-9245-z.
5. Wilkomirsky, I., Otero, A. & Balladares, E. Kinetics and Reaction Mechanisms of High-Temperature Flash Oxidation of Molybdenite. Metall Mater.Trans. B41, 63-73 (2010).https://doi.org/10.1007/s11663-009-9313-4.
6. Огарок промышленного продукта молибденового TSh 64-23283880-07:2013. Стандарт организации. - Ташкент: изд-во Узстандарт, 2013 г.
7. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. Москва: Изд-во «Металлургия», 1991. - C. 52-59.
8. Zhang, F., Liu, C., Chandrasekar, S. et al. Preparation of sodium molybdate from molybdenum concentrate by microwave roasting and alkali leaching. Int J Miner Metall Mater 31, 91-105 (2024).https://doi.org/10.1007/s12613-023-2727-1.
9. Karacahan, M.K. Investigation of Leaching Kinetics of Molybdenum from MoO3 Concentrate in Ammonia-Ammonium Nitrate Solutions.J. Sustain. Metall. (2023).https://doi.org/10.1007/s40831-023-00748-4
10. Шегай А.А. Шарипов Х.Т., Шегай М.А. Технология молибдена и материалов на его основе. - Ташкент, Изд-во «Fanvatexnologiya», 2010. - C.98-106.
