22 Сен

ОЧИСТИКА МОЛИБДАТОВОГО РАСТВОРА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ МОЛИБДЕНИТОГО ОГАРКА




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

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 доизвлекать 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: – СН2 –  [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–N(СН3)2, – СН2 –N(СН3)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, c. 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, c.30].

В работе предлагается выгодный метод для использования молибденовой технологии. В опытах использованы молибденитовый концентрат с содержанием молибдена 25.527.8 % (в виде МоS2 полученный из Парагачайской молибденитовой руды Нахчыванской Автономной Республики Азербайджана). Концентрат обжигают при температуре 500550 0С  в течение1–2 часа. При температу­ре выше 500 0С минерал молибденит интенсивно окисляется кислородом воздуха с образованием МоО3 по суммарной экзо­термической реакции:

                                       2MoS2 + 7О2 = 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 550–600 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 (СаМоО4, CuMoО4, Fe2(MoО4)3, ZnMoО4,  NiMoО4 и PbMoО4).

Кремнезем, обычно содержащийся в молибденитовых кон­центратах, не взаимодействует с триоксидом молибдена.

Раствор аммиака обладает тем преимуществом, что в нем не растворяется большинство примесей, сопутствующих молибдену в огарке. Поэтому аммиачный способ переработки богатых молибденовых огарков более распространен. Его преимуществами, помимо высокого извлечения МоО3 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:

                        MoO3 + 2NH4OH = (NH4)2MoО4 + H2 О.

Реакция растворения экзотермическая. Степень извлечения молибдена из огарка в аммиачный раствор зависит от состава огарков. Примеси молибдата 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 [Fe(NH3)6]2+. Молибдаты и сульфаты меди, цинка и никеля легко раст­воряются в аммиачной воде с образованием аммиачных комп­лексов [Me(NH3)] 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:

MoО3 + 2NH4OH = (NH4 )2МоО4 +H2О

                     CuO + 4NH4OH = [Cu(NH3)4](OH)2 + 3H2O

                     ZnO+ 4NH4OH = [Zn(NH3)4](OH)2 + 3H2O

                               NiO  + 4NH4OH = [Ni(NH3)4](OH)2 + 3H2O

         Тиомочевина  представляет собой белые, хорошо растворимые в воде кристаллы. Тиомочевина 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. 327].

Количество добавляемого тиомочевина для осажде­ния сульфидов меди и других ионов выше 25 % от стехиометрического из щельочно — молибденовому раствору (рН  9,510,5). 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:

           [Cu(NH3)4](OH)2 + SC(NH2)2 + 2H2O  =  CuS  + CNNH+  4NH4OH

           [Zn(NH3)4](OH)2 + SC(NH2)2 + 2H2O  =  ZnS  + CNNH+  4NH4OH

           [Ni(NH3)4](OH)2 + SC(NH2)2 + 2H2O  =  NiS  + CNNH+  4NH4OH

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 450500 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 рH среды (8,510,5) выход сульфидов составляет 96,698,57 %, 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 9095 0С процесс завершается за 1015 минуты и получается очень хорошо фильтруемый осадок. Проведенными серийными опытами определены условия осаждения  минимального  количество ионов металлов (10 -3 — 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. 2. Бусев А. И. Аналитическая химия молибдена. М.: 1962. — 300 с.
  3. Ворпонова Л. А., Гагиева З.А., Гагиева Ф.А. Спопоб сорбции молибдена(VI) из водных растворов. RU 2225890, 2004
  4. Ворпонова Л. А., Гагиева З. А., Гагиева Ф. А., Постухов А. В.   Способ сорбции молибдена (VI) . RU 2229530, 2005
  5. Зеликман А.Н. Металлургия тугоплавких редких металлов. М.: Металлургия, 1986. —128 c.
  6. Пашков Г. Л., Михнев А. Д., Холмогоров А. Г., Дроздов С. В. Способ очистки растворов молибдата аммония от тяжелых цветных металлов. Номер  патента  —  2116969, 1998.
  7. Реферат на тему ” Получение молибдена из отходов промышленности ” 2008, 52 c. 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.
    ОЧИСТИКА МОЛИБДАТОВОГО РАСТВОРА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ МОЛИБДЕНИТОГО ОГАРКА
    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 аммиачнo –молибдатового раствора извлечение металлов составляет 97.5 – 98.5%, а также получается сравнительно чистый раствор молибдата аммония.
    Written by: Гараев Ахмед Мамед оглу, Бабаева Нигяр Ясин кызы
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/07/2016
    Edition: euroasia-science_30_22.09.2016
    Available in: Ebook