İşleme tesislerinin artıklarından tungsten çıkarılması. JSC "Irgiredmet", Kovdorsky GOK örneğinde demir dışı, nadir toprak ve asil metallerin cevherlerinden yüksek yoğunluklu bir manyetik ayırıcı üzerinde zayıf manyetik minerallerin çıkarılması. Dünya tungsten pazarı

25.11.2019

Manyetik yöntemler, demirli, demirsiz ve nadir metal cevherlerinin zenginleştirilmesinde ve gıda dahil diğer endüstri alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Demir, manganez, bakır-nikel tungsten cevherlerinin zenginleştirilmesi ve ayrıca nadir metal cevherlerinin konsantrelerinin bitirilmesi, ağır süspansiyonlarda ayırma tesislerinde ferromanyetik ağırlıklandırma maddelerinin rejenerasyonu, kuvars kumlarından demir safsızlıklarının, kömürden piritin giderilmesi için kullanılırlar. , vb.

Tüm mineraller belirli manyetik duyarlılıkta farklıdır ve zayıf manyetik minerallerin çıkarılması için ayırıcının çalışma bölgesinde yüksek manyetik özelliklere sahip alanlar gereklidir.

Nadir metal cevherlerinde, özellikle tungsten ve niyobyum ve tantalum, volframit ve kolumbit-tantalit şeklindeki ana mineraller manyetik özelliklere sahiptir ve cevher minerallerinin manyetik fraksiyona ekstraksiyonu ile yüksek gradyanlı manyetik ayırma kullanmak mümkündür.

Manyetik zenginleştirme yöntemleri NPO ERGA laboratuvarında, Spoykoininsky ve Orlovsky yataklarının tungsten ve niyobyum-tantal cevheri üzerinde testler yapıldı. Kuru manyetik ayırma için NPO ERGA tarafından üretilen bir silindirli ayırıcı SMVI kullanıldı.

Tungsten ve niyobyum-tantal cevherinin ayrılması, 1 numaralı şemaya göre gerçekleştirildi. Sonuçlar tabloda sunulmaktadır.

Çalışmanın sonuçlarına dayanarak, aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:

Ayırma kuyruklarındaki faydalı bileşenlerin içeriği: Birinci ayırma şemasına göre WO3 - ikinciye göre - %0.031±0.011 - %0.048±0.013; Ta 2 O 5 ve Nb 2 O 5 -0,005±0,003. Bu, ayırıcının çalışma bölgesindeki endüksiyonun, manyetik fraksiyona zayıf manyetik mineralleri çıkarmak için yeterli olduğunu ve SMVI tipi manyetik ayırıcının artıkların elde edilmesi için uygun olduğunu göstermektedir.

Zayıf manyetik demir minerallerini (hematit) artıklara çıkarmak ve zirkonyum konsantresini saflaştırmak için SMVI manyetik ayırıcının testleri de baddeleyit cevheri üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Ayırma, manyetik olmayan üründeki demir içeriğinde %93'lük bir geri kazanımla %5.39'dan %0.63'e bir azalma ile sonuçlandı. Konsantredeki zirkonyum içeriği %12 arttı.

Ayırıcı çalışma şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 1

SMVI manyetik ayırıcının kullanımı, çeşitli cevherlerin zenginleştirilmesinde geniş uygulama alanı bulmuştur. SMVI, hem ana zenginleştirme ekipmanı olarak hem de konsantrelerin arıtılması olarak hizmet edebilir. Bu, bu ekipmanın başarılı yarı endüstriyel testleri ile onaylanmıştır.

Kimyasal element tungstendir.

Tungsten üretimini açıklamadan önce, tarihe kısa bir giriş yapmak gerekiyor. Bu metalin adı Almanca'dan “kurt kremi” olarak çevrilir, terimin kökeni Orta Çağ'ın sonlarına kadar uzanır.

Çeşitli cevherlerden kalay elde edilirken, bazı durumlarda "avını yiyen bir kurt gibi" köpüklü bir cüruf haline geçerek kaybolduğu fark edildi.

Metafor kök saldı, daha sonra alınan metale isim verdi, şu anda dünyanın birçok dilinde kullanılıyor. Ancak İngilizce, Fransızca ve diğer bazı dillerde tungsten, "ağır taş" (İsveççe tungsten) metaforundan farklı olarak adlandırılır. Sözcüğün İsveç kökenli olması, tungsten oksiti daha sonra kendi adını taşıyan bir cevherden (scheelite) ilk kez elde eden ünlü İsveçli kimyager Scheele'nin deneyleriyle ilişkilidir.

Tungsteni keşfeden İsveçli kimyager Scheele.

Tungsten metalinin endüstriyel üretimi 3 aşamaya ayrılabilir:

cevher zenginleştirme ve tungsten anhidrit üretimi;
toz metale indirgeme;
monolitik bir metal elde etmek.

cevher zenginleştirme

Tungsten doğada serbest halde bulunmaz, sadece çeşitli bileşiklerin bileşiminde bulunur.

wolframitler
şelitler

Bu cevherler genellikle az miktarda başka maddeler (altın, gümüş, kalay, cıva, vb.) içerir, çok düşük ek mineral içeriğine rağmen, bazen zenginleştirme sırasında ekstraksiyonları ekonomik olarak mümkün olabilir.

Zenginleştirme, kayanın ezilmesi ve öğütülmesi ile başlar. Daha sonra malzeme, yöntemleri cevherin türüne bağlı olan ileri işlemlere gider. Wolframit cevherlerinin zenginleştirilmesi genellikle, özü yerçekimi ve merkezkaç kuvvetinin birleşik kuvvetlerinin kullanılması olan yerçekimi yöntemiyle gerçekleştirilir, mineraller kimyasal ve fiziksel özellikler - yoğunluk, parçacık boyutu, ıslanabilirlik ile ayrılır. Atık kaya bu şekilde ayrıştırılır ve konsantre manyetik ayırma kullanılarak gerekli saflığa getirilir. Elde edilen konsantredeki volframit içeriği %52 ile %85 arasında değişmektedir.
Scheelite, volframitten farklı olarak manyetik bir mineral değildir, bu nedenle ona manyetik ayırma uygulanmaz. Şelit cevherleri için zenginleştirme algoritması farklıdır. Ana yöntem, yüzdürme (sulu bir süspansiyondaki partikülleri ayırma işlemi), ardından elektrostatik ayırmanın kullanılmasıdır. Çıkışta şelit konsantrasyonu %90'a kadar çıkabilir. Cevherler aynı zamanda volframit ve şelit içeren karmaşıktır. Zenginleştirmeleri için yerçekimi ve yüzdürme şemalarını birleştiren yöntemler kullanılır.

Konsantrenin belirlenmiş standartlara göre daha fazla saflaştırılması gerekiyorsa, safsızlıkların türüne bağlı olarak farklı prosedürler kullanılır. Fosforun saflığını azaltmak için, şelit konsantreleri soğukta hidroklorik asit ile işlenirken kalsit ve dolomit uzaklaştırılır. Bakır, arsenik, bizmutu gidermek için kavurma kullanılır, ardından asitlerle işlem yapılır. Başka temizleme yöntemleri de vardır.

Tungsteni bir konsantreden çözünür bir bileşiğe dönüştürmek için birkaç farklı yöntem kullanılır.

Örneğin, bir konsantre fazla soda ile sinterlenir, böylece sodyum volframit elde edilir.
Başka bir yöntem de kullanılabilir - liç: tungsten, yüksek sıcaklıkta basınç altında bir soda çözeltisi ile ekstre edilir, ardından nötralizasyon ve çökeltme yapılır.
Başka bir yol, konsantreyi gaz halindeki klor ile işlemden geçirmektir. Bu işlemde, daha sonra süblimasyon yoluyla diğer metallerin klorürlerinden ayrılan tungsten klorür oluşur. Elde edilen ürün, tungsten okside dönüştürülebilir veya doğrudan temel metale işlenebilir.

Çeşitli zenginleştirme yöntemlerinin ana sonucu, tungsten trioksit üretimidir. Ayrıca, metalik tungsten üretimine giden kişidir. Birçok sert alaşımın ana bileşeni olan tungsten karbür de ondan elde edilir. Tungsten cevheri konsantrelerinin doğrudan işlenmesinin başka bir ürünü daha var - ferrotungsten. Genellikle demir metalurjisinin ihtiyaçları için eritilir.

tungsten kurtarma

Bir sonraki aşamada ortaya çıkan tungsten trioksit (tungsten anhidrit) metalin durumuna indirgenmelidir. Restorasyon çoğunlukla yaygın olarak kullanılan hidrojen yöntemiyle gerçekleştirilir. Fırına tungsten trioksitli hareketli bir kap (tekne) beslenir, sıcaklık yol boyunca yükselir, ona doğru hidrojen verilir. Metal azaldıkça, malzemenin yığın yoğunluğu artar, konteyner yükleme hacmi yarıdan fazla azalır, bu nedenle pratikte, farklı tipte fırınlar aracılığıyla 2 aşamalı bir çalışma kullanılır.

İlk aşamada tungsten trioksitten dioksit, ikinci aşamada ise dioksitten saf tungsten tozu elde edilir.
Daha sonra toz bir ağdan elenir, belirli bir tane boyutuna sahip bir toz elde etmek için büyük parçacıklar ek olarak öğütülür.

Bazen tungsteni azaltmak için karbon kullanılır. Bu yöntem üretimi biraz basitleştirir, ancak daha yüksek sıcaklıklar gerektirir. Ek olarak, kömür ve safsızlıkları tungsten ile reaksiyona girerek metal kontaminasyonuna yol açan çeşitli bileşikler oluşturur. Dünya çapında üretimde kullanılan bir dizi başka yöntem vardır, ancak parametreler açısından hidrojen indirgemesi en yüksek uygulanabilirliğe sahiptir.

Monolitik metal elde etmek

Tungstenin endüstriyel üretiminin ilk iki aşaması metalurji uzmanları tarafından iyi biliniyorsa ve çok uzun süredir kullanılıyorsa, tozdan bir monolit elde etmek için özel bir teknolojinin geliştirilmesi gerekiyordu. Metallerin çoğu basit eritme ile elde edilir ve daha sonra ana özelliği - erimezlik - nedeniyle tungsten ile kalıplara dökülür - böyle bir prosedür imkansızdır. 20. yüzyılın başında American Coolidge tarafından önerilen tozdan kompakt tungsten elde etme yöntemi, günümüzde çeşitli varyasyonlarla hala kullanılmaktadır. Yöntemin özü, tozun bir elektrik akımının etkisi altında monolitik bir metale dönüşmesidir. Metalik tungsten elde etmek için olağan eritme yerine birkaç aşamadan geçilmelidir. Bunlardan ilkinde, toz özel çubuk çubuklara preslenir. Daha sonra bu çubuklar sinterleme işlemine tabi tutulur ve bu iki aşamada yapılır:

1. İlk olarak, 1300ºº'ye kadar olan sıcaklıklarda, gücünü artırmak için çubuk önceden sinterlenir. Prosedür, sürekli bir hidrojen kaynağı olan özel bir kapalı fırında gerçekleştirilir. Hidrojen ek indirgeme için kullanılır, malzemenin gözenekli yapısına nüfuz eder ve yüksek sıcaklığa ek maruz kalma ile sinterlenmiş çubuğun kristalleri arasında tamamen metalik bir temas oluşturulur. Bu aşamadan sonra shtabik, önemli ölçüde sertleşir ve boyut olarak% 5'e kadar kaybeder.
2. Ardından ana aşamaya geçin - kaynak. Bu işlem 3 binºC'ye kadar sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Direk, kenetleme kontaklarıyla sabitlenir ve içinden bir elektrik akımı geçirilir. Hidrojen de bu aşamada kullanılır - oksidasyonu önlemek için gereklidir. Kullanılan akım çok yüksektir, 10x10 mm kesitli çubuklar için yaklaşık 2500 A'lık bir akım gereklidir ve 25x25 mm - yaklaşık 9000 A'lık bir kesit için gereklidir. Kullanılan voltaj 10 ila 20 arasında nispeten küçüktür. V. Her monolitik metal partisi için, önce bir test çubuğu kaynaklanır, kaynak modunu kalibre etmek için kullanılır. Kaynak süresi çubuğun boyutuna bağlıdır ve genellikle 15 dakika ile bir saat arasında değişir. Bu aşama, ilki gibi, çubuğun boyutunda da bir azalmaya yol açar.

Elde edilen metalin yoğunluğu ve tane boyutu, çubuğun ilk tane boyutuna ve maksimum kaynak sıcaklığına bağlıdır. İki sinterleme adımından sonra boyut kaybı %18'e kadar uzunluktadır. Nihai yoğunluk 17–18.5 g/cm²'dir.

Yüksek oranda saflaştırılmış tungsten elde etmek için, örneğin silikon oksitleri ve alkali metaller gibi kaynak sırasında buharlaşan çeşitli katkı maddeleri kullanılır. Isındıkça bu katkı maddeleri buharlaşarak diğer yabancı maddeleri de yanlarına alır. Bu işlem ek saflaştırmaya katkıda bulunur. Doğru sıcaklık rejimi kullanıldığında ve sinterleme sırasında hidrojen atmosferinde eser miktarda nem bulunmadığında, bu tür katkıların yardımıyla tungstenin saflaştırma derecesi %99,995'e yükseltilebilir.

Tungstenden ürün imalatı

Tanımlanan üç üretim aşamasından sonra orijinal cevherden elde edilen monolitik tungsten, benzersiz bir dizi özelliğe sahiptir. Refrakterliğe ek olarak, çok yüksek bir boyutsal stabiliteye, yüksek sıcaklıklarda mukavemet tutma ve iç stres yokluğuna sahiptir. Tungsten ayrıca iyi süneklik ve sünekliğe sahiptir. Daha fazla üretim, çoğunlukla telin çekilmesinden oluşur. Bunlar teknolojik olarak nispeten basit süreçlerdir.

Boşluklar, malzemenin azaltıldığı döner dövme makinesine girer.
Daha sonra, çeşitli çaplarda bir tel çekilerek elde edilir (çizim, özel ekipman üzerindeki bir çubuğu sivrilen deliklerden çeker). Böylece toplam deformasyon derecesi %99,9995 olan en ince tungsten teli elde ederken, mukavemeti 600 kg/mm²'ye ulaşabilir.

Tungsten, dövülebilir tungsten üretimi için bir yöntemin geliştirilmesinden önce bile elektrik lambalarının filamanları için kullanılmaya başlandı. Daha önce bir lamba için bir filaman kullanma ilkesinin patentini almış olan Rus bilim adamı Lodygin, 1890'larda böyle bir filaman gibi bir spirale bükülmüş bir tungsten tel kullanmayı önerdi. Bu tür teller için tungsten nasıl elde edildi? İlk önce, bir miktar plastikleştirici (örneğin parafin) ile bir tungsten tozu karışımı hazırlandı, daha sonra belirli bir çaptaki bir delikten bu karışımdan ince bir iplik preslendi, kurutuldu ve hidrojen içinde kalsine edildi. Doğrusal bölümleri lamba elektrotlarına tutturulmuş oldukça kırılgan bir tel elde edildi. Diğer yöntemlerle kompakt bir metal elde etme girişimleri vardı, ancak her durumda, ipliklerin kırılganlığı kritik derecede yüksek kaldı. Coolidge ve Fink'in çalışmasından sonra, tungsten tel üretimi sağlam bir teknolojik temel kazandı ve tungstenin endüstriyel kullanımı hızla büyümeye başladı.

Rus bilim adamı Lodygin tarafından icat edilen bir akkor lamba.

Dünya tungsten pazarı

Tungsten üretim hacimleri yılda yaklaşık 50 bin tondur. Üretimde olduğu kadar tüketimde de lider Çin'dir, bu ülke yılda yaklaşık 41 bin ton üretmektedir (karşılaştırma için Rusya 3,5 bin ton üretmektedir). Şu anda önemli bir faktör, ikincil hammaddelerin, genellikle hurda tungsten karbür, talaş, talaş ve toz haline getirilmiş tungsten kalıntılarının işlenmesidir, bu tür işleme, dünyadaki tungsten tüketiminin yaklaşık %30'unu sağlar.

Yanmış akkor lambalardan gelen filamanlar pratik olarak geri dönüştürülmez.

Küresel tungsten pazarı son zamanlarda tungsten filamentlerine olan talepte bir düşüş göstermiştir. Bu, aydınlatma alanında alternatif teknolojilerin geliştirilmesinden kaynaklanmaktadır - flüoresan ve LED lambalar, hem günlük yaşamda hem de endüstride geleneksel akkor lambaların yerini agresif bir şekilde almaktadır. Uzmanlar, bu sektörde tungsten kullanımının önümüzdeki yıllarda yılda %5 oranında azalacağını tahmin ediyor. Bir bütün olarak tungsten talebi düşmüyor, bir sektördeki uygulanabilirlikteki düşüş, yenilikçi endüstriler de dahil olmak üzere diğerlerinde büyüme ile dengeleniyor.

Tungsten mineralleri, cevherleri ve konsantreleri

Tungsten nadir bir elementtir, yerkabuğundaki ortalama içeriği Yu-4'tür (kütlece). Yaklaşık 15 tungsten minerali bilinmektedir, ancak sadece volframit grubu mineralleri ve şelit pratik öneme sahiptir.

Wolframit (Fe, Mn)WO4, demir ve manganez tungstatların izomorfik bir karışımıdır (katı çözelti). Mineralde% 80'den fazla demir tungstat varsa, mineral, manganez tungstat (% 80'den fazla) - hübneritin baskın olması durumunda ferberit olarak adlandırılır. Bu sınırlar arasında bileşim halinde bulunan karışımlara volframit denir. Volframit grubu mineralleri siyah veya kahverengi renkli olup, mineralojik ölçekte yüksek bir yoğunluğa (7D-7.9 g/cm3) ve 5-5.5 sertliğe sahiptir. Mineral %76,3-76,8 W03 içerir. Wolframit zayıf manyetiktir.

Scheelite CaWOA, kalsiyum tungstattır. Mineralin rengi beyaz, gri, sarı, kahverengidir. Yoğunluk 5,9-6,1 g/cm3, mineralojik skalaya göre sertlik 4.5-5. Scheelite genellikle izomorfik bir powellit, CaMo04 karışımı içerir. Ultraviyole ışınları ile ışınlandığında, şelit mavi - mavi ışık yayar. %1'den fazla molibden içeriğinde floresan sarı olur. Scheelite manyetik değildir.

Tungsten cevherleri genellikle tungsten bakımından fakirdir. Sömürülmelerinin karlı olduğu cevherlerdeki minimum W03 içeriği şu anda büyük mevduatlar için %0,14-0,15 ve küçük mevduatlar için %0,4-0,5'tir.

Cevherlerde tungsten mineralleri ile birlikte molibdenit, kassiterit, pirit, arsenopirit, kalkopirit, tantalit veya kolumbit vb. bulunur.

Mineralojik bileşime göre, iki tip yatak ayırt edilir - wolframit ve şelit ve cevher oluşumlarının şekline göre - damar ve kontak tipleri.

Damar yataklarında tungsten mineralleri daha çok küçük kalınlıkta (0,3-1 m) kuvars damarlarında bulunur. Kontak tipi yataklar, granit kayaçları ve kireçtaşları arasındaki temas bölgeleri ile ilişkilidir. Şelit içeren skarn birikintileri ile karakterize edilirler (skarnlar silisleşmiş kireçtaşlarıdır). Skarn tipi cevherler, Kuzey Kafkasya'da SSCB'nin en büyüğü olan Tyrny-Auzskoye yatağını içerir. Damar tortularının ayrışması sırasında volframit ve şelit birikir ve plaserler oluşturur. İkincisinde, volframit genellikle kasiterit ile birleştirilir.

Tungsten cevherleri, %55-65 W03 içeren standart konsantreler elde etmek için zenginleştirilir. Çeşitli yöntemler kullanılarak volframit cevherlerinin yüksek derecede zenginleştirilmesi sağlanır: yerçekimi, yüzdürme, manyetik ve elektrostatik ayırma.

Şelit cevherlerini zenginleştirirken gravite-flotasyon veya tamamen flotasyon şemaları kullanılır.

Tungsten cevherlerinin zenginleştirilmesi sırasında şartlandırılmış konsantrelere tungstenin ekstraksiyonu %65-70 ila %85-90 arasında değişmektedir.

Kompleks veya zenginleştirilmesi zor cevherleri zenginleştirirken, kimyasal (hidrometalurjik) işleme için zenginleştirme döngüsünden %10-20 W03 içeriğine sahip ara ürünleri çıkarmak bazen ekonomik olarak avantajlıdır, bunun sonucunda "yapay şelit" veya teknik tungsten trioksit elde edilir. Bu tür birleşik şemalar, cevherlerden yüksek bir tungsten ekstraksiyonu sağlar.

Devlet standardı (GOST 213-73), 1. derecenin tungsten konsantrelerindeki W03 içeriğinin %65'ten az, 2. derecenin - %60'tan az olmamasını sağlar. Konsantrenin derecesine ve amacına bağlı olarak, P, S, As, Sn, Cu, Pb, Sb, Bi safsızlıklarının içeriğini yüzde yüzde bir ila % 1.0 aralığında sınırlarlar.

1981 itibariyle, keşfedilen tungsten rezervlerinin 2903 bin ton olduğu tahmin edilmektedir, bunun 1360 bin tonu ÇHC'dedir.SSCB, Kanada, Avustralya, ABD, Güney ve Kuzey Kore, Bolivya, Brezilya ve Portekiz önemli rezervlere sahiptir. . Tungsten üretimi, 1971-1985 döneminde kapitalist ve gelişmekte olan ülkelerde yoğunlaşmaktadır. 20 - 25 bin ton arasında dalgalandı (metal içeriği açısından).

Tungsten konsantrelerini işleme yöntemleri

Tungsten konsantrelerinin doğrudan işlenmesinin ana ürünü (demirli metalurji ihtiyaçları için eritilmiş ferrotungsten dışında) tungsten trioksittir. Sert alaşımların ana bileşeni olan tungsten ve tungsten karbür için başlangıç malzemesi olarak hizmet eder.

Tungsten konsantrelerinin işlenmesi için üretim şemaları, kabul edilen ayrıştırma yöntemine bağlı olarak iki gruba ayrılır:

Tungsten konsantreleri soda ile sinterlenir veya otoklavlarda sulu soda çözeltileri ile işlenir. Tungsten konsantreleri bazen sulu sodyum hidroksit çözeltileri ile ayrıştırılır.

Konsantreler asitler tarafından ayrıştırılır.

Bozunma için alkali reaktiflerin kullanıldığı durumlarda, safsızlıklardan arındırıldıktan sonra nihai ürünlerin üretildiği sodyum tungstat çözeltileri elde edilir - amonyum paratungstat (PVA) veya tungstik asit. 24

Konsantre asitler tarafından ayrıştırıldığında, sonraki işlemlerde safsızlıklardan arındırılan teknik tungstik asidin çökelmesi elde edilir.

Tungsten konsantrelerinin ayrışması. alkali reaktifler Na2C03 ile sinterleme

Na2C03 ile sinterleme volframit. Oksijen varlığında volframitin soda ile etkileşimi 800-900 C'de aktif olarak ilerler ve aşağıdaki reaksiyonlarla tanımlanır: 2FeW04 + 2Na2C03 + l/202 = 2Na2W04 + Fe203 + 2C02; (l) 3MnW04 + 3Na2C03 + l/202 = 3Na2W04 + Mn304 + 3C02. (2)

Bu reaksiyonlar büyük bir Gibbs enerjisi kaybıyla ilerler ve pratik olarak geri döndürülemez. Wolframit FeO oranı ile:MnO = i:i AG ° 1001C = -260 kJ / mol. %10-15 oranında stokiyometrik miktarı aşan bir Na2C03 fazlalığı ile, konsantrenin tam ayrışması sağlanır. Demir ve manganezin oksidasyonunu hızlandırmak için bazen şarja %1-4 nitrat eklenir.

Yerli işletmelerde Na2C03 ile sinterleme volframit, havai fişek tuğlaları ile kaplı boru şeklindeki döner fırınlarda gerçekleştirilir. Yükün erimesini ve fırının daha düşük sıcaklığa sahip bölgelerinde tortu (büyüme) oluşumunu önlemek için, keklerin liçten kaynaklanan (demir ve manganez oksitler içeren) tortular, içeriği azaltarak yüke eklenir. %20-22'ye kadar W03.

20 m uzunluğunda ve 2.2 m dış çaplı, 0,4 rpm dönüş hızında ve 3 eğimde olan fırın, şarj olarak 25 t/gün kapasiteye sahiptir.

Yükün bileşenleri (kırılmış konsantre, Na2C03, güherçile) otomatik teraziler kullanılarak hunilerden vidalı karıştırıcıya beslenir. Karışım, fırına beslendiği fırın haznesine girer. Fırından çıktıktan sonra sinter parçaları kırma merdanelerinden ve hamurların üst parlatıcıya gönderildiği ıslak öğütme değirmeninden geçer (Şekil 1).

Na2C03 ile scheelite sinterleme. 800-900 C sıcaklıklarda, şelitin Na2C03 ile etkileşimi iki reaksiyona göre ilerleyebilir:

CaW04 + Na2CQ3 Na2W04 + CaCO3; (1.3)

CaW04 + Na2C03 *=*■ Na2W04 + CaO + C02. (1.4)

Her iki reaksiyon da Gibbs enerjisinde nispeten küçük bir değişiklikle ilerler.

Reaksiyon (1.4), CaCO3'ün bozunması gözlemlendiğinde 850 C'nin üzerinde kayda değer ölçüde ilerler. Sinterde kalsiyum oksidin varlığı, sinter su ile süzüldüğünde, tungstenin çözeltiye ekstraksiyonunu azaltan, zayıf çözünür bir kalsiyum tungstat oluşumuna yol açar:

Na2W04 + Ca(OH)2 = CaW04 + 2NaOH. (1.5)

Yükte fazla miktarda Na2CO3 olduğunda, bu reaksiyon, Na2CO4'ün Ca(OH)2 ile etkileşimi ile CaCO3 oluşturmak üzere büyük ölçüde bastırılır.

Na2C03 tüketimini azaltmak ve serbest kalsiyum oksit oluşumunu önlemek için, kalsiyum oksidi çözünmeyen silikatlara bağlamak için karışıma kuvars kumu eklenir:

2CaW04 + 2Na2C03 + Si02 = 2Na2W04 + Ca2Si04 + 2C02;(l.6) AG°100IC = -106.5 kJ.

Bununla birlikte, bu durumda da, çözeltiye yüksek derecede tungsten geri kazanımı sağlamak için, yüke önemli miktarda Na2CO3 (stoikiometrik miktarın %50-100'ü) eklenmelidir.

Şeelit konsantresinin Na2C03 ve kuvars kumu ile sinterlenmesi, yukarıda volframit için 850–900°C'de tarif edildiği gibi tamburlu fırınlarda gerçekleştirilir. Erimeyi önlemek için, liç dökümleri (esas olarak kalsiyum silikat içeren), W03 içeriği %20-22'ye düşürülecek oranda şarja eklenir.

Soda lekelerinin sızması. Kekler su ile süzüldüğünde, sodyum tungstat ve çözünebilir safsızlık tuzları (Na2Si03, Na2HP04, Na2HAs04, Na2Mo04, Na2S04) ve ayrıca fazla Na2C03 çözeltiye geçer. Liç, 80-90 ° C'de mekanik çalkalamalı çelik reaktörlerde gerçekleştirilir, hiyerio-

Sodalı konsantreler:

Konsantreyi değirmene besleyen asansör; 2 - hava ayırıcılı kapalı bir çevrimde çalışan bilyalı değirmen; 3 - burgu; 4 - hava ayırıcı; 5 - torba filtre; 6 - otomatik ağırlık dağıtıcılar; 7 - burgu taşıma; 8 - vidalı karıştırıcı; 9 - şarj hunisi; 10 - besleyici;

tamburlu fırın; 12 - rulo kırıcı; 13 - çubuk değirmen-liç; 14 - karıştırıcılı reaktör

Vahşi mod veya sürekli tamburlu döner liksiyatörler. İkincisi, kek parçalarını kırmak için kırma çubuklarla doldurulur.

Tungstenin sinterden çözeltiye ekstraksiyonu %98-99'dur. Güçlü çözeltiler 150-200 g/l W03 içerir.

Otoklav o-c Tungsten konsantrelerinin ayrıştırılması için bir yöntem

Otoklav-soda yöntemi, SSCB'de1 şelit konsantrelerinin ve ara maddelerin işlenmesiyle ilgili olarak önerilmiş ve geliştirilmiştir. Şu anda, yöntem bir dizi yerli fabrikada ve yabancı ülkelerde kullanılmaktadır.

Şelitin Na2C03 çözeltileri ile ayrışması, değişim reaksiyonuna dayanmaktadır.

CaW04CrB)+Na2C03(pacTB)^Na2W04(pacTB)+CaC03(TB). (1.7)

200-225 °C'de ve buna karşılık gelen Na2C03 fazlalığında, konsantrenin bileşimine bağlı olarak, ayrışma yeterli hız ve eksiksizlikle ilerler. Reaksiyonun (1.7) konsantrasyon denge sabitleri küçüktür, sıcaklıkla artar ve soda eşdeğerine bağlıdır (yani, 1 mol CaW04 başına Na2C03 mol sayısı).

225 C'de 1 ve 2 soda eşdeğeri ile denge sabiti (Kc = C / C cq) 1.56'dır ve

sırasıyla 0.99. Bundan, 225 °C'de gerekli minimum soda eşdeğerinin 2 olduğu sonucu çıkar (yani, Na2C03 fazlalığı %100'dür). Na2C03'ün gerçek fazlalığı daha yüksektir, çünkü dengeye yaklaştıkça sürecin hızı yavaşlar. 225°C'de %45-55 W03 içeriğine sahip şelit konsantreleri için 2.6-3'lük bir soda eşdeğeri gereklidir. %15-20 W03 içeren ara parçalar için, 1 mol CaW04 başına 4-4.5 mol Na2C03 gereklidir.

Şeelit parçacıkları üzerinde oluşan CaCO3 filmleri gözeneklidir ve 0.1-0.13 mm kalınlığa kadar Na2CO3 çözeltileri ile şelit ayrışma hızı üzerindeki etkileri bulunamadı. Yoğun karıştırma ile işlemin hızı, görünen aktivasyon enerjisinin yüksek değeri E = 75+84 kJ/mol ile teyit edilen kimyasal aşamanın hızı ile belirlenir. Ancak, yetersiz karıştırma hızı (ki bu

Yatay dönen otoklavlarda meydana gelir), bir ara rejim gerçekleştirilir: işlemin hızı, hem reaktifin yüzeye tedarik hızı hem de kimyasal etkileşim hızı ile belirlenir.

0,2 0,3 0, 0,5 0,5 0,7 0,8

Şekil 2'den görülebileceği gibi, spesifik reaksiyon hızı, çözeltideki Na2W04:Na2C03 molar konsantrasyonlarının oranındaki artışla yaklaşık olarak ters orantılı olarak azalır. Bu

Ryas. Şekil 2. Otoklav j içindeki bir soda çözeltisi ile şelit ayrışmasının özgül hızının, çözeltideki Na2W04/Na2C03 konsantrasyonlarının molar oranına bağımlılığı.

Denge sabitinin değeri ile belirlenen minimum gerekliliğe karşı önemli bir Na2C03 fazlalığına ihtiyaç duyulmasına neden olur. Na2C03 tüketimini azaltmak için iki aşamalı bir karşı akım liçi gerçekleştirilir. Bu durumda, çok az tungsten (orijinalin %15-20'si) bulunan ilk liçten sonraki artıklar, çok fazla Na2C03 içeren taze bir çözelti ile işlenir. Ortaya çıkan ve dolaşımda olan çözelti, liç işleminin ilk aşamasına girer.

Otoklavlarda Na2C03 çözeltileri ile ayrışma ayrıca volframit konsantreleri için de kullanılır, ancak bu durumda reaksiyon daha karmaşıktır, çünkü buna demir karbonatın hidrolitik ayrışması eşlik eder (manganez karbonat sadece kısmen hidrolize edilir). 200-225 °C'de volframitin ayrışması aşağıdaki reaksiyonlarla temsil edilebilir:

MnW04(TB)+Na2C03(paCT)^MiiC03(TB)+Na2W04(paCTB); (1.8)

FeW04(TB)+NaC03(pacT)*=iFeC03(TB)+Na2W04(paCTB); (1.9)

FeC03 + HjO^FeO + H2C03; (1.10)

Na2C03 + H2C03 = 2NaHC03. (l. ll)

200-225 ° C'de elde edilen demir oksit FeO, reaksiyona göre bir dönüşüme uğrar:

3FeO + H20 = Fe304 + H2.

Sodyum bikarbonat oluşumu, çözeltideki Na2CO3 konsantrasyonunda bir azalmaya yol açar ve çok fazla reaktif gerektirir.

Wolframit konsantrelerinin tatmin edici bir şekilde ayrışmasını sağlamak için, bunları ince bir şekilde öğütmek ve konsantrenin bileşimine bağlı olarak Na2C03 tüketimini 3.5-4.5 g-eq'ye çıkarmak gerekir. Yüksek manganlı volframitlerin ayrıştırılması daha zordur.

Otoklavlanmış bulamaca NaOH veya CaO eklenmesi (Na2C03'ün kostikleşmesine yol açar) bozunma derecesini iyileştirir.

Wolframitin bozunma hızı, otoklav hamuruna oksijen (hava) verilerek arttırılabilir, bu da Fe (II) ve Mil (II)'yi oksitler, bu da reaksiyona giren yüzeyde mineralin kristal kafesinin tahrip olmasına yol açar.

ikincil buhar

Ryas. 3. Yatay dönen otoklavlı otoklav ünitesi: 1 - otoklav; 2 - kağıt hamuru için yükleme borusu (buhar içinden verilir); 3 - kağıt hamuru pompası; 4 - basınç göstergesi; 5 - hamur reaktörü ısıtıcısı; 6 - kendi kendine buharlaştırıcı; 7 - damla ayırıcı; 8 - kendi kendine buharlaştırıcıya hamur girişi; 9 - zırhlı çelikten yapılmış parçalayıcı; 10 - kağıt hamuru çıkarma borusu; 11 - kağıt hamuru toplayıcı

Liç, canlı buharla ısıtılan çelik yatay döner otoklavlarda (Şekil 3) ve hamurun köpüren buharla karıştırılmasıyla dikey sürekli otoklavlarda gerçekleştirilir. Yaklaşık işlem modu: otoklavda sıcaklık 225 basınç ~ 2,5 MPa, oran T: W = 1: (3,5 * 4), her aşamada 2-4 saat süre.

Şekil 4, bir otoklav pilinin bir diyagramını göstermektedir. Buharla 80-100 °C'ye ısıtılan ilk otoklav hamuru, otoklavlara pompalanır ve burada

ikincil buhar

Hendek. 4. Sürekli bir otoklav tesisinin şeması: 1 - ilk hamuru ısıtmak için reaktör; 2 - pistonlu pompa; 3 - otoklav; 4 - gaz kelebeği; 5 - kendi kendine buharlaştırıcı; 6 - kağıt hamuru toplayıcı

200-225 °C canlı buhar. Sürekli çalışmada, bulamacın bir gaz kelebeği (kalibre edilmiş karbür yıkayıcı) aracılığıyla boşaltılmasıyla otoklavdaki basınç korunur. Hamur, yoğun buharlaşma nedeniyle hamurun hızla soğutulduğu 0.15-0.2 MPa basınç altındaki bir kap olan kendi kendine buharlaştırıcıya girer. Şelit konsantrelerinin sinterlemeden önce otoklav-soda ayrışmasının avantajları, fırın işleminin hariç tutulması ve tungsten çözeltilerinde (özellikle fosfor ve arsenik) biraz daha düşük safsızlık içeriğidir.

Yöntemin dezavantajları, büyük bir Na2C03 tüketimini içerir. Yüksek konsantrasyonda Na2C03 (80-120 g/l), çözeltilerin nötralizasyonu için artan asit tüketimi ve buna bağlı olarak atık çözeltilerin bertarafı için yüksek maliyetler gerektirir.

tungstat konsantrasyonunun ayrışması

Sodyum hidroksit çözeltileri, değişim reaksiyonuna göre volframiti ayrıştırır:

Me WC>4 + 2Na0Hi=tNa2W04 + Me(0 H)2, (1.13)

Benim nerede demir, manganez.

Bu reaksiyonun konsantrasyon sabitinin değeri Kc = 2, 90, 120 ve 150 °C sıcaklıklarda sırasıyla 0,68'e eşittir; 2.23 ve 2.27.

Tam ayrışma (%98-99), ince bölünmüş konsantrenin 110-120°C'de %25-40 sodyum hidroksit çözeltisi ile işlenmesiyle elde edilir. Gerekli alkali fazlası %50 veya daha fazladır. Ayrıştırma, karıştırıcılarla donatılmış çelik sızdırmaz reaktörlerde gerçekleştirilir. Havanın çözeltiye geçişi, demir (II) hidroksit Fe (OH) 2'nin hidratlı demir (III) oksit Fe203-«H20'ye ve manganez (II) hidroksit Mn (OH) 2'nin hidratlı manganez içine oksidasyonu nedeniyle işlemi hızlandırır. (IV) oksit Mn02-lH20.

Alkali çözeltilerle ayrışmanın kullanılması, yalnızca az miktarda silika ve silikat safsızlıkları içeren yüksek dereceli volframit konsantreleri (%65-70 W02) için tavsiye edilir. Düşük dereceli konsantreleri işlerken, yüksek oranda kirlenmiş çözeltiler ve filtrelenmesi zor çökeltiler elde edilir.

Sodyum tungstat çözeltilerinin işlenmesi

Gerekli saflıkta tungsten trioksit elde etmek için 80-150 g/l W03 içeren sodyum tungstat çözeltileri, şimdiye kadar esas olarak aşağıdakileri içeren geleneksel şemaya göre işlenmiştir: safsızlık elementlerinin bileşiklerinden (Si, P, As, F, Mo); yağış

Kalsiyum tungsten mag (yapay şelit), daha sonra asitlerle ayrışması ve teknik tungstik asit elde edilmesi; amonyak suyunda tungstik asidin çözünmesi, ardından çözeltinin buharlaştırılması ve amonyum paratungstatın (PVA) kristalizasyonu; saf tungsten trioksit elde etmek için PVA'nın kalsinasyonu.

Planın ana dezavantajı, operasyonların çoğunu periyodik modda gerçekleştiren çok aşamalı doğası ve bir dizi yeniden dağıtımın süresidir. Na2W04 çözümlerini (NH4)2W04 çözümlerine dönüştürmek için bir çıkarma ve iyon değiştirme teknolojisi geliştirilmiştir ve bazı işletmelerde halihazırda kullanılmaktadır. Geleneksel şemanın ana yeniden dağıtımları ve teknolojinin yeni ekstraksiyon ve iyon değiştirme varyantları aşağıda kısaca ele alınmaktadır.

safsızlıkların saflaştırılması

Silikon temizliği. Çözeltilerdeki Si02 içeriği, W03 içeriğinin %0,1'ini aştığında, silikondan ön saflaştırma gereklidir. Saflaştırma, silisik asit salınımı ile pH=8*9'a nötralize edilmiş bir çözeltinin kaynatılmasıyla Na2Si03'ün hidrolitik ayrışmasına dayanır.

Çözeltiler hidroklorik asit ile nötralize edilir, karıştırılarak (lokal peroksidasyonu önlemek için) ince bir akım halinde ısıtılmış bir sodyum tungstat çözeltisine eklenir.

Fosfor ve arseniğin saflaştırılması. Fosfat ve arsenat iyonlarını uzaklaştırmak için, amonyum-magnezyum tuzlarının Mg (NH4) P04 6H20 ve Mg (NH4) AsC) 4 6H20'nin çökeltilmesi yöntemi kullanılır. Bu tuzların 20°C'de suda çözünürlüğü sırasıyla %0.058 ve %0.038'dir. Aşırı Mg2+ ve NH4 iyonlarının varlığında çözünürlük daha düşüktür.

Fosfor ve arsenik safsızlıklarının çökelmesi soğukta gerçekleştirilir:

Na2HP04 + MgCl2 + NH4OH = Mg(NH4)P04 + 2NaCl +

Na2HAsQ4 + MgCl2 + NH4OH = Mg(NH4)AsQ4 + 2NaCl +

Uzun bir bekleme süresinden (48 saat) sonra, çözeltiden amonyum-magnezyum tuzlarının kristalli çökeltileri çöker.

Florür iyonlarından saflaştırma. Orijinal konsantrede yüksek florit içeriği ile florür iyonlarının içeriği 5 g/L'ye ulaşır. Çözeltiler, MgCl2'nin eklendiği nötrleştirilmiş bir çözeltiden magnezyum florür ile çökeltilerek florür iyonlarından saflaştırılır. Florun saflaştırılması, silisik asidin hidrolitik izolasyonu ile birleştirilebilir.

Molibden temizliği. Sodyum tungstat çözeltileri "içeriği W03 içeriğinin% 0.1'ini (yani 0.1-0.2 t / l) aşarsa molibdenden temizlenmelidir. 5-10 g / l'lik bir molibden konsantrasyonunda ( örneğin, scheelite- powellite Tyrny-Auzsky konsantreleri), bir molibden kimyasal konsantresi elde etmeyi amaçladığından molibdenin izolasyonu özellikle önemlidir.

Yaygın bir yöntem, bir çözeltiden az çözünür molibden trisülfid MoS3'ü çökeltmektir.

Tungstat veya sodyum molibdat çözeltilerine sodyum sülfür eklendiğinde, sülfosaltlar Na23S4 veya oksosulfosaltlar Na23Sx04_x (burada E, Mo veya W'dir) oluştuğu bilinmektedir:

Na2304 + 4NaHS = Na23S4 + 4NaOH. (1.16)

Bu reaksiyonun Na2Mo04 için denge sabiti, Na2W04(^^0 » Kzr) için olduğundan çok daha büyüktür. Bu nedenle, çözeltiye, yalnızca Na2Mo04 ile etkileşim için yeterli (hafif bir fazlalık ile) bir miktar Na2S eklenirse, ağırlıklı olarak molibden sülfotuz oluşur. Çözeltinin daha sonra pH = 2.5 * 3.0'a asitleştirilmesiyle, sülfosalt, molibden trisülfit salınımı ile yok edilir:

Na2MoS4 + 2HC1 = MoS3 j + 2NaCl + H2S. (1.17)

Oksosulfosaltlar, oksosülfidlerin (örneğin MoSjO, vb.) salınımı ile ayrışır. Molibden trisülfid ile birlikte, belirli bir miktarda tungsten trisülfid birlikte çökeltilir Sülfür çökeltisinin bir soda çözeltisi içinde çözülmesi ve molibden trisülfidin yeniden çökeltilmesiyle, W03 içeriği %2'den fazla olmayan bir molibden konsantresi elde edilir ve bir kayıpla %2'den fazla olmayan bir molibden konsantresi elde edilir. tungsten başlangıç miktarının %0.3-0.5'i.

Molibden trisülfit çökeltisinin (450-500 ° C'de) kısmi oksidatif kavrulmasından sonra, %50-52 molibden içeriğine sahip bir molibden kimyasal konsantresi elde edilir.

Trisülfit bileşiminde molibden çökeltme yönteminin dezavantajı, reaksiyona (1.17) göre hidrojen sülfürün salınmasıdır, bu da gazların nötralizasyonu için masraflar gerektirir (bir sodyum hidroksit ile sulanan bir yıkayıcıda H2S absorpsiyonunu kullanırlar). çözüm). Molibden trisülfit seçimi, 75-80 C'ye ısıtılmış bir çözeltiden gerçekleştirilir. İşlem, sızdırmaz çelik reaktörlerde gerçekleştirilir, zamklanır veya aside dayanıklı emaye ile kaplanır. Trisülfid çökeltileri, bir filtre presinde süzülerek çözeltiden ayrılır.

Sodyum tungstat çözeltilerinden tungstik asit elde edilmesi

Tungstik asit, hidroklorik veya nitrik asitli bir sodyum tungstat çözeltisinden doğrudan izole edilebilir. Bununla birlikte, tungsten trioksit içindeki içeriği sınırlı olan sodyum iyonlarından çökeltilerin yıkanmasının zorluğu nedeniyle bu yöntem nadiren kullanılır.

Çoğunlukla, kalsiyum tungstat başlangıçta çözeltiden çökeltilir ve daha sonra asitlerle ayrıştırılır. Kalsiyum tungstat, 80-90°C'ye ısıtılmış bir CaCl2 çözeltisinin, çözeltinin %0.3-0.7'lik bir kalıntı alkalinitesine sahip bir sodyum tungstat çözeltisine eklenmesiyle çökeltilir. Bu durumda, beyaz, ince kristalli, kolayca yerleşen bir çökelti düşer, ana likörde sodyum iyonları kalır, bu da tungstik asit içindeki düşük içeriklerini sağlar. Çözeltiden %99-99.5 W çökeltileri, ana çözeltiler 0.05-0.07 g/l W03 içerir. Macun veya hamur şeklinde suyla yıkanan CaW04 çökeltisi, 90 ° 'ye ısıtıldığında hidroklorik asit ile ayrışmaya girer:

CaW04 + 2HC1 = H2W04i + CaCl2. (1.18)

Ayrışma sırasında, tungstik asidin fosfor, arsenik ve kısmen molibden bileşiklerinin safsızlıklarından (molibdik asit hidroklorik asitte çözünür) ayrılmasını sağlayan yüksek bir son asitlik hamuru korunur (90-100 g/l HCI). Tungstik asit çökeltileri, safsızlıklardan (özellikle kalsiyum tuzlarından) iyice yıkanmayı gerektirir.

ve sodyum). Son yıllarda, işlemi büyük ölçüde basitleştiren titreşimli kolonlarda tungstik asidin sürekli yıkanması konusunda uzmanlaştı.

SSCB'deki işletmelerden birinde, sodyum tungstat çözeltilerini işlerken, çözeltileri nötralize etmek ve CaW04 çökeltilerini ayrıştırmak için hidroklorik asit yerine nitrik asit kullanılır ve ikincisinin çökeltilmesi, Ca(N03)2'nin içine sokulmasıyla gerçekleştirilir. çözümler. Bu durumda nitrik asit ana likörleri atılır ve gübre olarak kullanılan nitrat tuzları elde edilir.

Teknik tungstik asidin saflaştırılması ve W03 elde edilmesi

Yukarıda açıklanan yöntemle elde edilen teknik tungstik asit, %0.2-0.3 safsızlık içerir. 500-600 C'de asit kalsinasyonu sonucunda, tungsten karbür bazlı sert alaşımların üretimine uygun tungsten trioksit elde edilir. Bununla birlikte, tungsten üretimi, toplam safsızlık içeriği %0.05'ten fazla olmayan daha yüksek saflıkta trioksit gerektirir.

Tungstik asidin saflaştırılması için amonyak yöntemi genel olarak kabul edilmektedir. Amonyak suyunda kolayca çözünürken, safsızlıkların çoğu tortuda kalır: silika, demir ve manganez hidroksitler ve kalsiyum (CaW04 şeklinde). Bununla birlikte, amonyak çözeltileri, molibden, alkali metal tuzlarının bir karışımını içerebilir.

Amonyak çözeltisinden, buharlaştırma ve ardından soğutmanın bir sonucu olarak, kristalli bir PVA çökeltisi izole edilir:

buharlaşma

12(NH4)2W04 * (NH4)10H2W12O42 4Н20 + 14NH3 +

Endüstriyel uygulamada, PVA'nın bileşimi genellikle oksit formunda yazılır: 5(NH4)20-12W03-5H20, kimyasal yapısını izopoli asit tuzu olarak yansıtmaz.

Buharlaştırma, paslanmaz çelikten yapılmış kesikli veya sürekli cihazlarda gerçekleştirilir. Genellikle tungstenin %75-80'i kristaller halinde izole edilir. Kristallerin safsızlıklarla kirlenmesini önlemek için daha derin kristalizasyon istenmez. Molibden safsızlığının çoğunun (%70-80) ana likörde kalması önemlidir. Safsızlıklarla zenginleştirilmiş ana likörden tungsten, üretim planının uygun aşamalarına döndürülen CaW04 veya H2W04 şeklinde çökeltilir.

PVA kristalleri bir filtre üzerinde sıkılır, daha sonra bir santrifüjde, soğuk suyla yıkanır ve kurutulur.

Tungsten trioksit, tungstik asit veya PVA'nın termal ayrışmasıyla elde edilir:

H2W04 \u003d "W03 + H20;

(NH4) 10H2W12O42 4H20 = 12W03 + 10NH3 + 10H20. (1.20)

Kalsinasyon, ısıya dayanıklı çelik 20X23H18'den yapılmış bir boru ile döner elektrikli fırınlarda gerçekleştirilir. Kalsinasyon modu, partiküllerinin gerekli boyutu olan tungsten trioksitin amacına bağlıdır. Bu nedenle, tungsten tel derecesi VA elde etmek için (aşağıya bakınız), PVA 500-550 ° C'de, tel dereceleri VCh ve VT'de (katkısız tungsten) - 800-850 ° C'de kalsine edilir.

Tungstik asit 750-850 °C'de kalsine edilir. PVA'dan türetilen tungsten trioksit, tungstik asitten türetilen trioksitten daha büyük partiküllere sahiptir. Tungsten üretimi için amaçlanan tungsten trioksitte, sert alaşımların üretimi için W03 içeriği en az %99,95 - en az %99,9 olmalıdır.

Sodyum tungstat çözeltilerinin işlenmesi için ekstraksiyon ve iyon değiştirme yöntemleri

Sodyum tungstat çözeltilerinin işlenmesi, tungsten bir organik özütleyici ile özütleme yoluyla çözeltilerden özütlendiğinde ve ardından bir amonyak çözeltisinden PVA'nın ayrılmasıyla organik fazdan bir amonyak çözeltisiyle yeniden özütlenerek çıkarıldığında büyük ölçüde basitleşir.

Geniş bir pH=7.5+2.0 aralığında tungsten çözeltilerde polimerik anyonlar şeklinde bulunduğundan, ekstraksiyon için anyon değiştirici özütleyiciler kullanılır: amin tuzları veya kuaterner amonyum bazları. Özellikle, endüstriyel uygulamada trioktilamin (i3NH)HS04'ün (R'nin С8Н17 olduğu) sülfat tuzu kullanılır. En yüksek tungsten ekstraksiyonu oranları pH=2*4'te gözlenir.

Ekstraksiyon şu denklemle tanımlanır:

4 (i? 3NH) HS04 (opr) + H2 \ U120 * "(sulu) + 2H + (sulu) ї \u003d ї

Ї \u003d ї (D3GSh) 4H4 \ U12O40 (org) + 4H80; (sulu). (l.2l)

Amin, katı fazın çökelmesini önlemek için (amin tuzlarının kerosen içindeki düşük çözünürlüğünden dolayı) polihidrik alkollerin (C7 - C9) teknik bir karışımının eklendiği kerosen içinde çözülür. Organik fazın yaklaşık bileşimi: aminler %10, alkoller %15, kerosen - geri kalanı.

Mrlibden'den saflaştırılmış çözeltiler ile fosfor, arsenik, silikon ve florin safsızlıkları ekstraksiyon için gönderilir.

Tungsten, organik fazdan amonyak suyuyla (%3-4 NH3) yeniden ekstrakte edilir ve PVA'nın buharlaşma ve kristalizasyon yoluyla izole edildiği amonyum tungstat çözeltileri elde edilir. Ekstraksiyon, karıştırıcı-çökeltici tipi aparatlarda veya dolgulu titreşimli kolonlarda gerçekleştirilir.

Sodyum tungstat çözeltilerinin ekstraksiyon işleminin avantajları açıktır: teknolojik şemanın işlem sayısı azalır, sodyum tungstat çözeltilerinden amonyum tungstat çözeltileri elde etmek için sürekli bir işlem yapmak mümkündür ve üretim alanları azalır.

Ekstraksiyon işleminden kaynaklanan atık su, 80-100 mg/l amin karışımının yanı sıra yüksek alkol ve kerosen safsızlıklarını içerebilir. Çevreye zararlı bu safsızlıkları gidermek için köpüklü yüzdürme ve aktif karbon üzerinde adsorpsiyon kullanılır.

Ekstraksiyon teknolojisi yabancı işletmelerde kullanılmakta ve yerli tesislerde de uygulanmaktadır.

İyon değiştirici reçinelerin kullanımı, ekstraksiyon ile rekabet eden sodyum tungstat çözeltilerinin işlenmesi için şemanın bir yönüdür. Bu amaçla, amin grupları (çoğunlukla üçüncül aminler) içeren düşük bazlı anyon değiştiriciler veya karboksil ve amin grupları içeren amfoterik reçineler (amfolitler) kullanılır. pH=2.5+3.5'te, tungsten polianyonlar reçineler üzerinde emilir ve bazı reçineler için toplam kapasite 1 g reçine başına 1700-1900 mg W03'tür. 8C>5~ formundaki reçine durumunda, sorpsiyon ve elüsyon sırasıyla denklemlerle tanımlanır:

2tf2S04 + H4W12044; 5^"4H4W12O40 + 2SOf; (1.22)

I?4H4WI2O40 + 24NH4OH = 12(NH4)2W04 + 4DON + 12H20. (l.23)

İyon değiştirme yöntemi, SSCB'nin işletmelerinden birinde geliştirildi ve uygulandı. Reçinenin çözelti ile gerekli temas süresi 8-12 saattir.İşlem, sürekli modda asılı bir reçine yatağı ile bir dizi iyon değişim kolonunda gerçekleştirilir. Karmaşık bir durum, reçine partiküllerinden ayrılmalarını gerektiren elüsyon aşamasında PVA kristallerinin kısmi izolasyonudur. Elüsyon sonucunda, PVA'nın buharlaşmasına ve kristalleşmesine beslenen 150–170 g/l W03 içeren çözeltiler elde edilir.

İyon değiştirme teknolojisinin ekstraksiyona kıyasla dezavantajı, uygun olmayan kinetiktir (temas süresi 8-12 saate karşılık ekstraksiyon için 5-10 dakika). Aynı zamanda, iyon değiştiricilerin avantajları, organik safsızlıklar içeren atık çözeltilerin olmamasının yanı sıra yangın güvenliği ve reçinelerin toksik olmamasını içerir.

Asitlerle şelit konsantrelerinin ayrışması

Endüstriyel uygulamada, esas olarak yüksek dereceli şelit konsantrelerinin (%70-75 W03) işlenmesinde, şelitin hidroklorik asit ile doğrudan ayrışması kullanılır.

Ayrışma reaksiyonu:

CaW04 + 2HC1 = W03H20 + CoCl2 (1.24)

Neredeyse geri döndürülemez. Bununla birlikte, şelit parçacıkları üzerindeki tungstik asit filmlerinin prosesi engellemesi nedeniyle asit tüketimi, stokiyometrik olarak gerekli olandan (%250-300) çok daha yüksektir.

Ayrışma, aside dayanıklı emaye ile kaplanmış ve bir buhar ceketi ile ısıtılmış, karıştırıcılı sızdırmaz reaktörlerde gerçekleştirilir. İşlem 100-110 C'de gerçekleştirilir. Ayrışma süresi, öğütme derecesine ve ayrıca konsantrenin kaynağına bağlı olarak 4-6 ila 12 saat arasında değişir (çeşitli tortuların şelitleri reaktiflik bakımından farklılık gösterir).

Tek bir tedavi her zaman tam bir açıklığa yol açmaz. Bu durumda, tungstik asidin amonyak suyunda çözülmesinden sonra tortu, hidroklorik asit ile yeniden işleme tabi tutulur.

% 4-5 molibden içerikli şelit-powellit konsantrelerinin ayrışması sırasında, molibdenin çoğu hidroklorik asit çözeltisine geçer, bu da molibdik asidin hidroklorik asit içindeki yüksek çözünürlüğü ile açıklanır. Böylece, 270 g/l HC1'de 20°C'de H2Mo04 ve H2WO4'ün çözünürlükleri sırasıyla 182 ve 0.03 g/l'dir. Buna rağmen, molibdenin tam olarak ayrılması sağlanamaz. Tungstik asit çökeltileri, hidroklorik asit ile yeniden işleme tabi tutularak ekstrakte edilemeyen %0.2-0.3 molibden içerir.

Asit yöntemi, teknolojik şemanın daha az sayıda işlemiyle alkalin şelit ayrıştırma yöntemlerinden farklıdır. Bununla birlikte, önemli miktarda safsızlık içeren nispeten düşük bir W03 içeriğine (% 50-55) sahip konsantreler işlenirken, şartlandırılmış amonyum paratungstat elde etmek için, tungstik asidin iki veya üç amonyak saflaştırmasının gerçekleştirilmesi gerekir; ekonomik olmayan. Bu nedenle hidroklorik asit ile ayrıştırma daha çok zengin ve saf şelit konsantrelerinin işlenmesinde kullanılmaktadır.

Hidroklorik asit ile ayrıştırma yönteminin dezavantajları, yüksek asit tüketimi, büyük hacimli kalsiyum klorür atık çözeltileri ve bunların bertarafının karmaşıklığıdır.

Atık içermeyen teknolojiler yaratma görevleri ışığında, şelit konsantrelerinin nitrik asit ayrıştırma yöntemi ilgi çekicidir. Bu durumda, nitrat tuzları elde ederek ana çözeltilerin atılması kolaydır.

Sayfa 1 / 25

Devlet bütçesi uzmanı

Karelya Cumhuriyeti eğitim kurumu

"Kostomuksha Politeknik Koleji"

Milletvekili ML ____ T.S. Kubar Direktörü

"_____" _________________________________ 2019

NİHAİ YETERLİLİK ÇALIŞMASI

Ders: "Primorsky GOK'un teknolojik şemasında tungsten cevherlerinin ana zenginleştirme yönteminin ve yardımcı dehidrasyon işlemlerinin kullanılmasının sürdürülmesi"

Grubun öğrencisi: Kuzich S.E.

4 kurs, grup OPI-15 (41С)

Özel 21.02.18

"Mineral Zenginleştirme"

WRC Başkanı: Volkovich O.V.

özel öğretmen disiplinler

Kostomukşa

2019

Giriş………………………………………………………………………………3

Teknolojik kısım……………………………………………………………6

1.1 Tungsten cevherlerinin genel özellikleri………………………………….6

1.2 Tungsten cevherlerinin ekonomik değerlendirmesi…………………………………10

Primorsky GOK örneğinde tungsten cevherlerinin zenginleştirilmesinin teknolojik şeması………………………………………………………..……11

2. Zenginleştirme ürünlerinin dehidrasyonu……………………………………......17

2.1. Dehidrasyon işlemlerinin özü……………………………………..….17

2.2. Santrifüjleme………………………………………………..…….24

3. Güvenli çalışma koşullarının düzenlenmesi…………………………………………….30

3.1. İşyerinde güvenli çalışma koşullarının oluşturulması için gereklilikler…………………………………………………………………..…...30

3.2. İşyerinde güvenliği sağlamak için gereklilikler.…….…..32

3.3. İşletme çalışanları için güvenlik gereksinimleri…………32

Sonuç………………………………………………………….…..…..34

Kullanılan kaynakların ve literatürün listesi……………………..…...36

Tanıtım

mineral zenginleştirme - konsantre elde etmek amacıyla katı mineralleri işleyen bir endüstridir; kalitesi hammadde kalitesinden daha yüksek olan ve ulusal ekonomide daha fazla kullanım için gereksinimleri karşılayan ürünler.Mineraller ulusal ekonominin temelidir ve minerallerin veya bunların işlenmesinden elde edilen ürünlerin kullanılmadığı tek bir endüstri yoktur.

Bu minerallerden biri, benzersiz özelliklere sahip bir metal olan tungstendir. Metaller arasında en yüksek kaynama ve erime noktasına sahipken, en düşük termal genleşme katsayısına sahiptir. Ayrıca, en sert, en ağır, kararlı ve yoğun metallerden biridir: tungstenin yoğunluğu, altın ve uranyum yoğunluğu ile karşılaştırılabilir ve kurşundan 1,7 kat daha yüksektir.Başlıca tungsten mineralleri şelit, hübnerit ve volframittir. Minerallerin cinsine göre cevherler ikiye ayrılır; şelit ve volframit. Tungsten içeren cevherleri işlerken, yerçekimi, yüzdürme, manyetik ve ayrıca elektrostatik,hidrometalurjik ve diğer yöntemler.

Son yıllarda, tungsten karbür bazlı sermet sert alaşımlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür alaşımlar kesiciler, matkap uçları, soğuk tel çekme için kalıplar, kalıplar, yaylar, pnömatik aletlerin parçaları, içten yanmalı motorların valfleri, yüksek sıcaklıklarda çalışan mekanizmaların ısıya dayanıklı parçalarının imalatında kullanılır. Az miktarda karbon içeren tungsten (% 3-15), krom (% 25-35) ve kobalt (% 45-65) içeren sert alaşımların (stellitlerin) kaplanması, mekanizmaların hızlı aşınan parçalarını kaplamak için kullanılır ( türbin kanatları, ekskavatör ekipmanı vb.). Nikel ve bakır ile tungsten alaşımları, tıpta gama ışınlarından koruyucu ekranların imalatında kullanılır.

Metal tungsten elektrik mühendisliğinde, radyo mühendisliğinde, X-ışını mühendisliğinde kullanılır: elektrik lambalarında filamentlerin üretimi, yüksek sıcaklıklı elektrikli fırınlar için ısıtıcılar, X-ışını tüplerinin anti-katotları ve katotları, vakum ekipmanı ve çok daha fazlası. Tungsten bileşikleri boyalar olarak, kumaşlara yangına dayanıklılık ve suya dayanıklılık kazandırmak için, kimyada - alkaloidler, nikotin, protein için hassas bir reaktif olarak, yüksek oktanlı benzin üretiminde bir katalizör olarak kullanılır.

Tungsten ayrıca askeri ve uzay teknolojisi (zırh plakaları, tank taretleri, tüfek ve silah namluları, roket çekirdekleri vb.) üretiminde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Dünyada tungsten tüketiminin yapısı sürekli değişmektedir. Bazı endüstrilerde yerini başka malzemeler alıyor, ancak yeni uygulama alanları ortaya çıkıyor. Böylece, 20. yüzyılın ilk yarısında, tungstenin% 90'ına kadarı alaşımlı çeliklere harcandı. Şu anda, endüstriye tungsten karbür üretimi hakimdir ve tungsten metalinin kullanımı giderek daha önemli hale gelmektedir. Son zamanlarda, çevre dostu bir malzeme olarak tungsten kullanmanın yeni olanakları açıldı. Tungsten, çeşitli mühimmat üretiminde kurşunun yerini alabilir ve ayrıca spor malzemelerinin, özellikle golf kulüpleri ve topların imalatında uygulama bulabilir. Bu alanlardaki gelişmeler Amerika Birleşik Devletleri'nde devam etmektedir. Gelecekte, tungsten, büyük kalibreli mühimmat üretiminde tükenmiş uranyumun yerini almalıdır. 1970'lerde, tungsten fiyatları 170 dolar civarındayken. %1 WO içeriği başına 3 1 ton ürün başına, Amerika Birleşik Devletleri ve ardından bazı NATO ülkeleri, ağır mühimmattaki tungsteni, aynı teknik özelliklere sahip, önemli ölçüde daha ucuz olan tükenmiş uranyumla değiştirdi.

Kimyasal bir element olarak tungsten, ağır metaller grubuna dahildir ve çevresel açıdan orta derecede toksik (II-III sınıfı) aittir. Şu anda, tungsten ile çevre kirliliğinin kaynakları, tungsten içeren mineral hammaddelerin araştırılması, çıkarılması ve işlenmesi (zenginleştirme ve metalurji) süreçleridir. İşleme sonucunda bu tür kaynaklar kullanılmayan katı atık, kanalizasyon, toz tungsten içeren ince parçacıklardır. Tungsten cevherlerinin zenginleştirilmesi sırasında dökümler ve çeşitli atıklar şeklinde katı atıklar oluşur. İşleme tesislerinden gelen atık su, öğütme ve yüzdürme işlemlerinde geri dönüştürülmüş su olarak kullanılan atık dökümleri ile temsil edilmektedir.

Nihai eleme çalışmasının amacı: Primorsky GOK örneğinde tungsten cevherlerinin zenginleştirilmesinin teknolojik şemasını ve bu teknolojik şemadaki dehidrasyon işlemlerinin özünü doğrulamak.

Buluş, tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için atıkların karmaşık işlenmesi için bir yöntemle ilgilidir. Yöntem, bunların ince ve kaba fraksiyonlar halinde sınıflandırılmasını, bir tungsten ürünü elde etmek için ince fraksiyonun vidayla ayrılmasını ve yeniden saflaştırılmasını içerir. Aynı zamanda, bir ham tungsten konsantresi elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde yeniden temizleme gerçekleştirilir; bu, yüksek dereceli bir şartlandırılmış tungsten konsantresi elde etmek için yüzdürmeye tabi tutulan bir yerçekimi tungsten konsantresi elde etmek için konsantrasyon tablolarında bitirme işlemine tabi tutulur ve sülfür içeren bir üründür. Vidalı ayırıcının uçları ve konsantrasyon tablosu birleştirilerek kalınlaştırma işlemine tabi tutulur. Aynı zamanda, koyulaştırma sonrası elde edilen dren, tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için artıkların sınıflandırılmasına beslenir ve koyulaştırılan ürün, ikincil atıklar ve gönderilen bir tungsten ürünü elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde zenginleştirmeye tabi tutulur. temizlik için. Teknik sonuç, tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için artıkların işleme derinliğini arttırmaktır. 1 z.p. f-ly, 1 sekme., 1 hasta.

Buluş, minerallerin zenginleştirilmesi ile ilgilidir ve tungsten içeren cevherlerin tortu zenginleştirmesinin işlenmesinde kullanılabilir.

Tungsten içeren cevherleri işlerken, zenginleştirme, yerçekimi, flotasyon, manyetik ve ayrıca elektrostatik, hidrometalurjik ve diğer yöntemler için artıklar kullanılır (örneğin, K. Mills'in katılımıyla Burt P.O.'ya bakınız. zenginleştirme teknolojisi İngilizce'den çevrilmiştir. - M.: Nedra, 1990). Bu nedenle, yararlı bileşenlerin (mineral hammaddeler) ön konsantrasyonu için, fotometrik ve lumometrik ayırma (örneğin, Mount Carbine ve King Island işleme tesisleri), ağır ortamlarda zenginleştirme (örneğin, Portekiz Panasquera fabrikası ve İngilizce) kullanılır. Hemerdan fabrikası). ), jig (özellikle zayıf hammaddeler), zayıf bir manyetik alanda manyetik ayırma (örneğin, pirit, pirotit izole etmek için) veya yüksek yoğunluklu manyetik ayırma (volframit ve kasiteriti ayırmak için).

Tungsten içeren çamurun işlenmesi için, ÇHC'de ve Kanada Mount Plisad fabrikasında flotasyon, özellikle wolframit kullanıldığı bilinmektedir ve bazı fabrikalarda flotasyon, yerçekimi zenginleştirmenin tamamen yerini almıştır (örneğin, Jokberg fabrikaları, İsveç ve Mittersil, Avusturya).

Ayrıca, tungsten içeren cevherlerin, eski çöplerin, eski artıkların ve çamurun zenginleştirilmesi için vidalı ayırıcıların ve vidalı kilitlerin kullanıldığı da bilinmektedir.

Bu nedenle, örneğin, Cherdoyak fabrikasında (Kazakistan) eski tungsten cevheri dökümleri işlenirken, kırma ve 3 mm inceliğe kadar öğütme işleminden sonra ilk döküm malzemesi jig makinelerinde zenginleştirildi, küçük boyutlu ürün daha sonra temizlendi. konsantrasyon tablosu. Teknolojik şema ayrıca, %25-30 zenginleştirme ürünlerinin çıktısı ile %75-77 WO3'ün ekstrakte edildiği vidalı ayırıcılarda zenginleştirmeyi de içeriyordu. Vida ayırma, WO 3'ün ekstraksiyonunu% 3-4 oranında artırmayı mümkün kıldı (bkz. p.).

Eski çöplerin işlenmesi için teknolojik şemanın dezavantajları, jig işlemi için işlemin başındaki yüksek yük, yetersiz yüksek WO 3 ekstraksiyonu ve önemli zenginleştirme ürünleri verimidir.

Molibdenit yüzdürme artıklarının (fabrika "Climax molibdenum", Kanada) işlenmesiyle ilişkili tungsten konsantresi üretiminin bilinen bir yöntemi. Tungsten içeren artıklar, tungsten artıklarına (hafif fraksiyon), birincil wolframit - kassiterit konsantresine bir vida ayırma yoluyla ayrılır. Sonuncusu hidrosiklona tabi tutulur ve çamur deşarjı artıklara gönderilir ve kum fraksiyonu, %50 S (sülfürler) içeren pirit konsantresinin yüzdürme ayrımına ve bunun çıkışı artıklara gönderilir. Sülfit yüzdürme odası ürünü, atık pirit içeren atıklar ve konsantrasyon tablolarında işlenen bir volframit-kasiterit konsantresi elde etmek için bir vidalı ayırma ve/veya koniler kullanılarak temizlenir. Aynı zamanda volframit-kasiterit konsantresi ve artıkları elde edilir. Dehidrasyondan sonra ham konsantre, manyetik ayırma, monazitin ondan flotasyonla uzaklaştırılması (fosfat flotasyon) kullanılarak demirden temizlenerek sırayla yeniden temizlenir ve daha sonra dehidre edilir, kurutulur, kademeli manyetik ayırma kullanılarak sınıflandırılır ve içeriği 65 olan bir konsantreye ayrılır. Aşama I'den sonra % WO 3 ve aşama II'den sonra % 68 WO 3. Ayrıca manyetik olmayan bir ürün elde edin - ~%35 kalay içeren kalay (cassiterite) konsantresi.

Bu işleme yöntemi, dezavantajlarla karakterize edilir - karmaşıklık ve çok aşamalı, ayrıca yüksek enerji yoğunluğu.

Yerçekimi zenginleştirme artıklarından tungstenin ek ekstraksiyonu için bilinen bir yöntem vardır (fabrika "Boulder", ABD). Yerçekimi zenginleştirme artıkları, kumları hidrolik sınıflandırıcılarda ayrılan bir sınıflandırıcıda ezilir, inceltilir. Ortaya çıkan sınıflar, konsantrasyon tablolarında ayrı ayrı zenginleştirilir. İri taneli tortular öğütme döngüsüne geri döndürülür ve ince tortular, bitmiş bir konsantre, yeniden öğütme için orta ürün ve yüzdürme için gönderilen tortular elde etmek için bulamaç masalarında kalınlaştırılır ve yeniden zenginleştirilir. Daha kaba yüzdürme konsantresi bir temizlemeye tabi tutulur. Orijinal cevher %0.3-0.5 WO3 içerir; tungstenin ekstraksiyonu %97'ye ulaşır ve tungstenin yaklaşık %70'i yüzdürme ile geri kazanılır. Bununla birlikte, flotasyon konsantresindeki tungsten içeriği düşüktür (yaklaşık %10 WO 3) (bkz. Polkin S.I., Adamov E.V. Demir dışı metal cevherlerinin zenginleştirilmesi. Üniversiteler için ders kitabı. M., Nedra, 1983, 213 s.)

Yerçekimi zenginleştirme artıklarının işlenmesi için teknolojik şemanın dezavantajları, konsantrasyon tablolarında zenginleştirme işleminde işlemin başındaki yüksek yük, çoklu işlem, elde edilen konsantrenin düşük kalitesidir.

Tehlikeli maddeleri onlardan uzaklaştırmak ve gelişmiş bir ayırma işlemi (ayırma) kullanarak tehlikeli olmayan mineralleri ve cevher minerallerini işlemek için şelit içeren artıkları işlemek için bilinen bir yöntem (KR 20030089109, SNAE ve diğerleri, 21.11.2003). Yöntem, şelit içeren atıkların homojenize edilerek karıştırılması, hamurun reaktöre sokulması, çeşitli yabancı maddelerin uzaklaştırılması için hamurun bir elek ile "filtrelenmesi", daha sonra hamurun vidalı ayırma ile ayrılması, koyulaştırma ve dehidrasyon aşamalarını içerir. bir pasta elde etmek için metalik olmayan mineraller, pastayı döner bir kurutucuda kurutmak, kuru pastayı bir elek ile kapalı bir döngüde çalışan bir çekiçli değirmen kullanarak kırmak, kırılmış mineralleri bir "mikron" ayırıcı kullanarak küçük ve iri taneli fraksiyonlara ayırmak (granüller) ve ayrıca manyetik mineraller ve şelit içeren manyetik olmayan bir fraksiyon elde etmek için iri taneli bir fraksiyonun manyetik olarak ayrılması. Bu yöntemin dezavantajı, çok işlemli, ıslak kekin enerji yoğun kurutmasının kullanılmasıdır.

Ingichka madeninin işleme tesisinin atıklarından tungstenin ek ekstraksiyonu için bilinen bir yöntem vardır (bkz. A.B. Ezhkov, Kh.T. v.1, MISiS, M., 2001). Yöntem, hamurun hazırlanmasını ve bir hidrosiklon içinde kireçten arındırılmasını (sınıf çıkarma - 0,05 mm), ardından bir koni ayırıcıda kireçten arındırılmış hamurun ayrılmasını, 20.6 içeren bir konsantre elde etmek için koni ayırıcı konsantresinin konsantrasyon tablolarında iki aşamalı yeniden temizlenmesini içerir. % WO 3, ortalama geri kazanım %29.06. Bu yöntemin dezavantajları, elde edilen konsantrenin düşük kalitesi ve yetersiz yüksek WO3 ekstraksiyonudur.

Ingichkinskaya zenginleştirme tesisinin atıklarının yerçekimsel zenginleşmesine ilişkin çalışmaların sonuçları açıklanmıştır (bkz. S.V. » // Özbekistan Maden Bülteni, 2008, No. 3).

Patentli teknik çözüme en yakın olanı, tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesinin eski artıklarından tungsten çıkarmak için bir yöntemdir (Artemova O.S. Dzhida VMK'nın eski atıklarından tungsten çıkarmak için bir teknolojinin geliştirilmesi. Teknik bir adayın tezinin özeti bilimler, Irkutsk Devlet Teknik Üniversitesi, Irkutsk, 2004 - prototip).

Bu yönteme göre eski atıklardan tungsten çıkarma teknolojisi, kaba tungsten içeren konsantre ve orta ürün, altın içeren bir ürün ve ikincil atıkların yerçekimi ıslak zenginleştirme yöntemleri - vidalı ve santrifüjlü ayırma - ve müteakip bitirme işlemlerini elde etme işlemlerini içerir. %49.9 WO3 ekstraksiyonu ile %62.7 WO3 içeren standart bir tungsten konsantresi elde etmek için yerçekimi (merkezkaç) zenginleştirme ve manyetik ayırma kullanılarak elde edilen kaba konsantre ve ara ürün.

Bu yönteme göre bayat kuyruklar, kütlenin %44.5'inin salınması ile birincil sınıflandırmaya tabi tutulur. +3 mm'lik bir fraksiyon şeklinde ikincil atıklara. -3 mm tortu fraksiyonu -0.5 ve +0.5 mm sınıflarına ayrılır ve ikincisinden, vidalı ayırma kullanılarak kaba bir konsantre ve kuyruklar elde edilir. -0.5 mm fraksiyonu -0.1 ve +0.1 mm sınıflarına ayrılmıştır. +0.1 mm sınıfından, iri bir konsantre, santrifüjlü ayırma ile izole edilir; bu, kaba vidalı ayırma konsantresi gibi, bir ham tungsten konsantresi ve altın içeren bir ürün elde etmek için santrifüjlü ayırmaya tabi tutulur. Vida ve santrifüj ayırmanın artıkları, sınıflandırma ile kapalı bir döngüde -0.1 mm'ye kadar ezilir ve daha sonra -0.1 + 0.02 ve -0.02 mm sınıflarına ayrılır. -0,02 mm sınıfı, ikincil atık artıkları olarak prosesten çıkarılır. Sınıf -0.1+0.02 mm, ikincil atık artıkları ve tungsten ara parçaları elde etmek için santrifüj ayırma ile zenginleştirilir, santrifüj ayırma konsantresi ile birlikte rafine edilmek üzere gönderilir, -0.1 mm'ye kadar ince öğütülür. Bu durumda, bir tungsten konsantresi (manyetik kısım) ve orta kısımlar (manyetik olmayan kısım) elde edilir. İkincisi, manyetik olmayan bir fraksiyonun ikincil tortulara ve bir tungsten konsantresine (manyetik fraksiyon) salınmasıyla manyetik ayırma II'ye tabi tutulur; bu, içerikli şartlandırılmış bir tungsten konsantresi elde etmek için santrifüj, manyetik ve tekrar santrifüj ayırma ile sırayla zenginleştirilir. %62.7 WO 3, %0.14 çıktı ve %49.9 geri kazanım. Aynı zamanda, santrifüj ayırma artıkları ve manyetik olmayan fraksiyon, ham tungsten konsantresini bitirme aşamasında toplam çıktısı %2,1 WO 3 içeriği ile %3,28 olan ikincil atık artıklarına gönderilir. onlara.

Bu yöntemin dezavantajları, nispeten pahalı aparatlar kullanılarak 6 sınıflandırma işlemi, 2 yeniden öğütme işleminin yanı sıra 5 santrifüj işlemi ve 3 manyetik ayırma işlemini içeren çok işlemli işlemdir. Aynı zamanda, ham tungsten konsantresinin standarda göre arıtılması, nispeten yüksek tungsten içeriği (% 2.1 WO 3) ile ikincil atıkların üretimi ile ilişkilidir.

Mevcut buluşun amacı, yüksek kaliteli bir tungsten konsantresi ve sülfid içeren bir ürün ile birlikte tungsten içeriğinde bir azalma elde etmek için tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için eski döküm artıkları dahil olmak üzere artıkların işlenmesi yöntemini geliştirmektir. ikincil atıklarda.

Tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için artıkların karmaşık işlenmesine yönelik patentli yöntem, artıkların ince ve kaba fraksiyonlara sınıflandırılmasını, bir tungsten ürünü elde etmek için ince fraksiyonun vidayla ayrılmasını, tungsten ürününün yeniden saflaştırılmasını ve elde etmek için bitirme işlemlerini içerir. yüksek dereceli tungsten konsantresi, sülfür içeren bir ürün ve ikincil atık artıkları.

Yöntem, elde edilen tungsten ürününün, kaba bir konsantre ve artıklar elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde yeniden temizlemeye tabi tutulması, kaba bir konsantrenin, bir yerçekimi tungsten konsantresi ve artıkları elde etmek için konsantrasyon tablolarında bitirme işlemine tabi tutulması bakımından farklılık gösterir. Konsantrasyon tablosunun artıkları ve temizleme vidalı ayırıcısı birleştirilir ve kalınlaştırmaya tabi tutulur, ardından koyulaştırma deşarjı teknolojik şemanın başındaki sınıflandırma aşamasına beslenir ve kalınlaştırılmış ürün, ikincil atık elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde zenginleştirilir. temizlik için gönderilen atıklar ve bir tungsten ürünü. Yerçekimi tungsten konsantresi, bilinen yöntemlerle işlenen yüksek kaliteli bir standart tungsten konsantresi (%62 WO 3) ve sülfür içeren bir ürün elde etmek için yüzdürmeye tabi tutulur.

Yöntem, artıkların esas olarak +8 mm ve -8 mm olmak üzere fraksiyonlar halinde sınıflandırılması ile karakterize edilebilir.

Patentli yöntemin teknik sonucu, ilk atıkların büyük kısmının (% 90'dan fazla) sürecin başında ayrılması nedeniyle teknolojik işlemlerin sayısını ve üzerlerindeki yükü azaltırken işleme derinliğini arttırmaktır. Daha basit bir tasarım ve enerji tasarrufu sağlayan vidalı ayırma teknolojisinin çalışması kullanılarak ikincil atıklar. Bu, müteakip zenginleştirme operasyonlarının yükünü ve ayrıca zenginleştirme sürecinin optimizasyonunu sağlayan sermaye ve işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.

Patentli yöntemin etkinliği, Ingichkinskaya zenginleştirme tesisinin atıklarının karmaşık işlenmesi örneğinde gösterilmektedir (çizime bakınız).

İşleme, ikincil atıkların büyük bir fraksiyon şeklinde ayrılmasıyla küçük ve büyük fraksiyonlara sınıflandırılmasıyla başlar. Tortuların ince fraksiyonu, teknolojik işlemin başındaki orijinal tortu kütlesinin ikincil tortularına (% 90'dan fazla) ayırma ile vidalı ayırmaya tabi tutulur. Bu, müteakip operasyonlardaki yükü, sermaye maliyetlerini ve buna bağlı olarak işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılar.

Elde edilen tungsten ürünü, ham bir konsantre ve artıklar elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde yeniden temizlemeye tabi tutulur. Ham konsantre, yerçekimi tungsten konsantresi ve artıkları elde etmek için konsantrasyon tablolarında arıtmaya tabi tutulur.

Konsantrasyon tablosunun artıkları ve temizleme vidalı ayırıcısı birleştirilir ve örneğin bir koyulaştırıcı, mekanik sınıflandırıcı, hidrosiklon ve diğer aparatlarda koyulaştırmaya tabi tutulur. Kıvam giderici, teknolojik şemanın başındaki sınıflandırma aşamasına beslenir ve kalınlaştırılmış ürün, ikincil atıklar ve temizleme için gönderilen bir tungsten ürünü elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde zenginleştirilir.

Yerçekimi tungsten konsantresi, sülfit içeren bir ürün elde etmek için yüzdürme yoluyla yüksek dereceli koşullu tungsten konsantresine (%62 WO 3) getirilir.

Böylece, yüksek dereceli (%62 W03) şartlandırılmış tungsten konsantresi, ikincil atık atıklarında nispeten yüksek bir W03 geri kazanımına ve nispeten düşük bir tungsten içeriğine (%0.04 WO 3) ulaşıldığında tungsten içeren atıklardan izole edilir.

Elde edilen sülfür içeren ürün bilinen bir şekilde işlenir, örneğin sülfürik asit ve kükürt üretmek için kullanılır ve ayrıca çimento üretiminde düzeltici katkı maddesi olarak kullanılır.

Yüksek dereceli şartlandırılmış tungsten konsantresi, oldukça sıvı pazarlanabilir bir üründür.

Ingichkinskaya yoğunlaştırıcının tungsten içeren cevherlerinin zenginleştirilmesi için eski döküm artıkları örneğinde patentli yöntemin uygulanmasının sonuçlarından aşağıdaki gibi, etkinliği prototip yöntemiyle karşılaştırıldığında gösterilmiştir (tabloya bakınız). ETKİ: İlave sülfür içerikli ürün elde edilmesi, su sirkülasyonu oluşturması nedeniyle tüketilen tatlı su hacminin azalması sağlanır. Önemli ölçüde daha zayıf atıkların (%0.09 WO 3) işlenmesi olasılığını, ikincil atıklardaki tungsten içeriğinde önemli bir azalma (%0.04 WO 3'e kadar) yaratır. Ek olarak, teknolojik işlem başındaki ilk atıkların büyük kısmının (%90'dan fazla) ikincil atıklara ayrılması nedeniyle teknolojik işlemlerin sayısı azaltılmış ve çoğunun üzerindeki yük azaltılmıştır. ekipman satın alma ve işletme maliyetlerinin sermaye maliyetlerini azaltan daha basit ve daha az enerji yoğun vida ayırma teknolojisi.

1. Tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için, ince ve kaba fraksiyonlara sınıflandırılmaları, bir tungsten ürünü elde etmek için ince fraksiyonun vidayla ayrılması, yüksek dereceli bir ürün elde etmek için temizlenmesi ve bitirilmesi dahil olmak üzere, tortuların karmaşık işlenmesi için bir yöntem. tungsten konsantresi, sülfit içeren bir ürün ve ikincil artıklar olup özelliği, vida ayrılmasından sonra elde edilen tungsten ürününün, bir ham tungsten konsantresi elde etmek için bir vidalı ayırıcı üzerinde yeniden temizlemeye tabi tutulması, elde edilen ham tungsten konsantresinin, konsantrasyonda bitirme işlemine tabi tutulmasıdır. yüksek dereceli şartlandırılmış tungsten konsantresi ve sülfit içeren bir ürün elde etmek için yüzdürmeye tabi tutulan bir yerçekimi tungsten konsantresi elde etmek için tablolar, bir vidalı ayırıcının kuyrukları ve birleştirilmiş ve kalınlaştırmaya tabi tutulan bir konsantrasyon tablosu, kalınlaştırmadan sonra elde edilen drenaj tungsten içeren cevherlerin zenginleştirilmesi için artıkların sınıflandırılmasına beslenen ve ikincil tortu ve temizliğe gönderilen bir tungsten ürünü elde etmek için vidalı ayırıcı üzerinde zenginleştirmeye tabi tutulur.