Vladivostok

izoh

Ushbu maqolada scheelit va volframitni boyitish texnologiyalari ko'rib chiqiladi.

Volfram rudalarini boyitish texnologiyasi quyidagilarni o'z ichiga oladi: dastlabki kontsentratsiya, kollektiv (qo'pol) kontsentratlar olish uchun dastlabki kontsentratsiyadagi maydalangan mahsulotlarni boyitish va ularni tozalash.

Kalit so'zlar

Scheelit rudasi, volframit rudasi, og'ir muhitni ajratish, jigging, tortish usuli, elektromagnit ajratish, flotatsiya.

1. Kirish 4

2. Oldindan konsentratsiya 5

3. Volframit rudalarini boyitish texnologiyasi 6

4. Scheelit rudalarini boyitish texnologiyasi 9

5. Xulosa 12

Adabiyotlar 13

Kirish

Volfram kumush-oq metall bo'lib, qattiqligi yuqori va qaynash nuqtasi taxminan 5500 ° S.

Rossiya Federatsiyasida katta kashf etilgan zaxiralar mavjud. Uning volfram rudasi potentsiali 2,6 million tonna volfram trioksidiga baholanadi, uning tasdiqlangan zaxiralari 1,7 million tonnani yoki dunyodagi 35% ni tashkil qiladi.

Primorsk o'lkasida o'zlashtirilayotgan konlar: Vostok-2, OAJ Primorskiy GOK (1,503%); Lermontovskoye, AOOT Lermontovskaya GRK (2,462%).

Volframning asosiy minerallari scheelit, hubnerit va volframitdir. Minerallar turiga ko'ra rudalar ikki turga bo'linadi; sheelit va volframit (huebnerit).

Volfram o'z ichiga olgan rudalarni qayta ishlashda gravitatsiya, flotatsiya, magnit, shuningdek elektrostatik, gidrometallurgiya va boshqa usullar qo'llaniladi.

dastlabki kontsentratsiya.

Oldindan kontsentratsiyalashning eng arzon va ayni paytda yuqori mahsuldor usullari gravitatsion usullardir, masalan, og'ir muhitni ajratish va jigging.

Og'ir ommaviy axborot vositalarini ajratish asosiy qayta ishlash sikllariga kiradigan oziq-ovqat sifatini barqarorlashtirishga, nafaqat chiqindi mahsulotni ajratishga, balki rudani boy qo'pol tarqalgan va zaif nozik tarqalgan rudalarga ajratishga imkon beradi, chunki ular ko'pincha tubdan farq qiladigan qayta ishlash sxemalarini talab qiladi. moddiy tarkibida sezilarli darajada. Jarayon boshqa tortish usullari bilan solishtirganda eng yuqori zichlikni ajratish aniqligi bilan tavsiflanadi, bu esa minimal konsentrat hosildorligi bilan qimmatbaho komponentning yuqori tiklanishini olish imkonini beradi. Rudani og'ir suspenziyalarda boyitishda ajratilgan bo'laklarning zichligidagi farq 0,1 g / m3 etarli. Bu usulni qoʻpol tarqalgan volframit va sheelit-kvars rudalariga muvaffaqiyatli qoʻllash mumkin. Sanoat sharoitida Pun-le-Vignes (Frantsiya) va Borralya (Portugaliya) konlaridan volfram rudalarini boyitish bo'yicha o'tkazilgan tadqiqotlar natijalari shuni ko'rsatdiki, og'ir suspenziyalarda boyitish yordamida olingan natijalar faqat jigging mashinalarida boyitilgandan ko'ra ancha yaxshi - rudaning 93% dan ortig'i og'ir fraksiyaga aylangan.

Jigging og'ir-o'rta boyitish bilan solishtirganda, u kamroq kapital xarajatlarni talab qiladi, materialni keng zichlik va noziklikda boyitish imkonini beradi. Katta o'lchamli jigging nozik silliqlashni talab qilmaydigan yirik va o'rta tarqalgan rudalarni boyitishda keng qo'llaniladi. Skarn, tomir konlarining karbonat va silikat rudalarini boyitishda jiggingni qo'llash afzalroqdir, shu bilan birga rudalarning tortishish tarkibi bo'yicha kontrast nisbati qiymati birdan oshishi kerak.

Volframit rudalarini boyitish texnologiyasi

Volfram minerallarining yuqori solishtirma og‘irligi va volframit rudalarining yirik donali tuzilishi ularni boyitishda gravitatsiya jarayonlaridan keng foydalanish imkonini beradi. Yuqori texnologik ko'rsatkichlarni olish uchun gravitatsiyaviy sxemada har xil ajratish xususiyatlariga ega bo'lgan asboblarni birlashtirish kerak, bunda har bir oldingi operatsiya keyingisiga nisbatan, go'yo tayyorgarlik, materialni boyitishni yaxshilash. Volframit rudalarini boyitishning sxematik diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. bitta.

Jigging axlatxona qoldiqlarini aniqlash mumkin bo'lgan o'lchamdan boshlab qo'llaniladi. Ushbu operatsiya, shuningdek, qo'pol tarqalgan volfram kontsentratlarini keyinchalik qayta maydalash va jigging qoldiqlarini boyitish bilan ajratish uchun ham qo'llaniladi. Jigging sxemasini va boyitilgan materialning o'lchamini tanlash uchun asos 25 mm o'lchamdagi materialning zichligini ajratish yo'li bilan olingan ma'lumotlardir. Agar rudalar nozik tarqalgan bo'lsa va dastlabki tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, ular uchun katta o'lchamdagi boyitish va jigging qabul qilinishi mumkin emas, u holda ruda kichik qalinlikdagi suspenziya tashuvchi oqimlarda boyitiladi, ular vintli separatorlar, reaktiv naylar, konus separatorlari, qulflarda boyitiladi. , konsentratsiya jadvallari. Rudani bosqichma-bosqich maydalash va bosqichma-bosqich boyitish bilan volframitning qo'pol konsentratlarga olinishi to'liqroq bo'ladi. Qo'pol volframit gravitatsiyaviy kontsentratlar nam va quruq boyitish usullaridan foydalangan holda ishlab chiqilgan sxemalar bo'yicha standartga keltiriladi.

Boy volframit kontsentratlari elektromagnit ajratish yo'li bilan boyitiladi, elektromagnit fraktsiya esa temir sink aralashmasi, vismut minerallari va qisman mishyak (arsenopirit, skorotit) bilan ifloslanishi mumkin. Ularni olib tashlash uchun magnitlangan qovurish qo'llaniladi, bu temir sulfidlarining magnit sezgirligini oshiradi va shu bilan birga volfram kontsentratlari uchun zararli bo'lgan oltingugurt va mishyak gazsimon oksidlar shaklida chiqariladi. Volframit (Hübnerit) yog 'kislotalari kollektorlari va neytral yog'lar qo'shilishi yordamida flotatsiya yo'li bilan qo'shimcha ravishda loydan olinadi. Qo'pol tortishish konsentratlarini boyitishning elektr usullaridan foydalangan holda standartga keltirish nisbatan oson. Flotatsiya va flotatsiya gravitatsiyasi ksantat va puflovchi vositani ozgina ishqoriy yoki ozgina kislotali muhitda etkazib berish bilan amalga oshiriladi. Agar kontsentratlar kvarts va engil minerallar bilan ifloslangan bo'lsa, flotatsiyadan so'ng ular kontsentratsiya jadvallarida qayta tozalanadi.

Shunga o'xshash ma'lumotlar.

Volfram minerallari, rudalari va konsentratlari

Volfram noyob element bo'lib, uning er qobig'idagi o'rtacha miqdori Yu-4% (massa bo'yicha). Volframning 15 ga yaqin minerallari ma'lum, ammo faqat volframit guruhi va sheelit minerallari amaliy ahamiyatga ega.

Volframit (Fe, Mn)WO4 - temir va marganets volframlarining izomorf aralashmasi (qattiq eritmasi). Agar mineralda 80% dan ortiq temir volfram bo'lsa, mineral ferberit deb ataladi, marganets volframi (80% dan ortiq) ustunlik qilganda - hubnerit. Tarkibida bu chegaralar orasida joylashgan aralashmalarga volframitlar deyiladi. Volframit guruhining minerallari qora yoki jigarrang rangga ega bo'lib, yuqori zichlikka ega (7D-7,9 g/sm3) va mineralogik shkala bo'yicha 5-5,5 qattiqligicha. Mineral tarkibida 76,3-76,8% W03 mavjud. Volframit zaif magnitga ega.

Scheelite CaWOA - bu kaltsiy volframi. Mineralning rangi oq, kulrang, sariq, jigarrang. Zichligi 5,9-6,1 g/sm3, mineralogik shkala bo'yicha qattiqligi 4,5-5. Scheelit ko'pincha povellit CaMo04 izomorf aralashmasini o'z ichiga oladi. Ultrabinafsha nurlar bilan nurlantirilganda, scheelit ko'k - ko'k yorug'lik bilan lyuminestsatsiyalanadi. Molibden miqdori 1% dan ortiq bo'lsa, floresan sariq rangga aylanadi. Scheelit magnit bo'lmagan.

Volfram rudalari odatda volframda kambag'aldir. Ularni ekspluatatsiya qilish foydali bo'lgan rudalardagi W03 ning minimal miqdori hozirgi kunda yirik konlar uchun 0,14-0,15% va kichik konlar uchun 0,4-0,5% ni tashkil qiladi.

Rudalarda volfram minerallari bilan birga molibdenit, kassiterit, pirit, arsenopirit, xalkopirit, tantalit yoki kolumbit va boshqalar uchraydi.

Minerologik tarkibiga ko'ra konlarning ikki turi - volframit va scheelit, ma'dan hosilalari shakliga ko'ra - tomir va kontakt tiplari farqlanadi.

Tomir konlarida volfram minerallari asosan kichik qalinlikdagi (0,3-1 m) kvarts tomirlarida uchraydi. Konlarning kontakt turi granit jinslari va ohaktoshlar orasidagi aloqa zonalari bilan bog'liq. Ular tarkibida scheelitli skarn yotqiziqlari (skarnlar kremniylashgan ohaktoshlar) bilan xarakterlanadi. Skarn tipidagi rudalarga Shimoliy Kavkazdagi SSSRdagi eng yirik Tirni-Auzskoye koni kiradi. Tomir konlarining parchalanishi paytida volframit va scheelit to'planib, platserlarni hosil qiladi. Ikkinchisida volframit ko'pincha kassiterit bilan birlashtiriladi.

Volfram rudalari 55-65% W03 ni o'z ichiga olgan standart konsentratlar olish uchun boyitiladi. Volframit rudalarini yuqori darajada boyitish turli usullar yordamida amalga oshiriladi: tortishish, flotatsiya, magnit va elektrostatik ajratish.

Sxelit rudalarini boyitishda gravitatsion-flotatsiya yoki sof flotatsion sxemalar qo'llaniladi.

Volfram rudalarini boyitish jarayonida konditsioner konsentratlarga volfram olish 65-70% dan 85-90% gacha.

Murakkab yoki boyitish qiyin bo'lgan rudalarni boyitishda ba'zan kimyoviy (gidrometallurgiya) qayta ishlash uchun boyitish siklidan tarkibida 10-20% W03 bo'lgan oraliq mahsulotlarni olib tashlash iqtisodiy jihatdan foydali bo'ladi, buning natijasida "sun'iy scheelit" yoki texnik volfram trioksidi olinadi. Bunday kombinatsiyalangan sxemalar rudalardan volframning yuqori olinishini ta'minlaydi.

Davlat standarti (GOST 213-73) 1-navdagi volfram konsentratlarida W03 ning kamida 65%, 2-navda - 60% dan kam bo'lmasligini nazarda tutadi. Ular konsentratning navi va maqsadiga qarab, P, S, As, Sn, Cu, Pb, Sb, Bi aralashmalarning tarkibini foizning yuzdan bir qismidan 1,0% gacha chegaralaydi.

1981 yil holatiga ko'ra volframning o'rganilgan zahiralari 2903 ming tonnani tashkil etadi, shundan 1360 ming tonnasi XXRdadir.SSSR, Kanada, Avstraliya, AQSH, Janubiy va Shimoliy Koreya, Boliviya, Braziliya, Portugaliyada katta zaxiralar mavjud. 1971-1985 yillarda kapitalistik va rivojlanayotgan mamlakatlarda volfram konsentratlarini ishlab chiqarish 20 - 25 ming tonna (metall miqdori bo'yicha) oralig'ida o'zgarib turadi.

Volfram konsentratlarini qayta ishlash usullari

Volfram kontsentratlarini bevosita qayta ishlashning asosiy mahsuloti (qora metallurgiya ehtiyojlari uchun eritilgan ferrotungframdan tashqari) volfram trioksididir. U qattiq qotishmalarning asosiy tarkibiy qismi bo'lgan volfram va volfram karbid uchun boshlang'ich material bo'lib xizmat qiladi.

Qabul qilingan parchalanish usuliga qarab, volfram kontsentratlarini qayta ishlash uchun ishlab chiqarish sxemalari ikki guruhga bo'linadi:

Volfram konsentratlari soda bilan sinterlanadi yoki avtoklavlarda suvli soda eritmalari bilan ishlov beriladi. Volfram konsentratlari ba'zan natriy gidroksidning suvli eritmalari bilan parchalanadi.

Konsentratlar kislotalar ta'sirida parchalanadi.

Ishqoriy reagentlar parchalanish uchun ishlatiladigan hollarda, natriy volfram eritmalari olinadi, ulardan aralashmalardan tozalangandan so'ng yakuniy mahsulotlar - ammoniy paratungstat (PVA) yoki volfram kislotasi ishlab chiqariladi. 24

Konsentrat kislotalar bilan parchalanganda texnik volfram kislotasining cho'kmasi olinadi, u keyingi operatsiyalarda aralashmalardan tozalanadi.

Volfram konsentratlarining parchalanishi. ishqoriy reagentlar Na2C03 bilan sinterlash

Volframitni Na2C03 bilan sinterlash. Volframitning soda bilan kislorod ishtirokida o'zaro ta'siri 800-900 S da faol davom etadi va quyidagi reaktsiyalar bilan tavsiflanadi: 2FeW04 + 2Na2C03 + l/202 = 2Na2W04 + Fe203 + 2C02; (l) 3MnW04 + 3Na2C03 + l/202 = 3Na2W04 + Mn304 + 3C02. (2)

Bu reaktsiyalar Gibbs energiyasining katta yo'qotilishi bilan davom etadi va amalda qaytarib bo'lmaydi. Volframitdagi nisbat bilan FeO: MnO = i: i AG ° 1001C = -260 kJ / mol. Zaryaddagi Na2C03 ning stexiometrik miqdordan 10-15% ortiq bo'lishi bilan konsentratning to'liq parchalanishiga erishiladi. Temir va marganetsning oksidlanishini tezlashtirish uchun zaryadga ba'zan 1-4% nitrat qo'shiladi.

Mahalliy korxonalarda volframitni Na2C03 bilan sinterlash shamotli g'isht bilan qoplangan quvurli aylanma pechlarda amalga oshiriladi. To'lovning erishi va past haroratli pech zonalarida cho'kindilarning (o'sishlarning) paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun tortmalarni (temir va marganets oksidlarini o'z ichiga olgan) yuvishdan olingan qoldiqlar zaryadga qo'shiladi, bu esa tarkibini kamaytiradi. undagi W03 ning 20-22% gacha.

Uzunligi 20 m, tashqi diametri 2,2 m, aylanish tezligi 0,4 rpm va qiyalik 3 ga teng bo'lgan pech zaryad bo'yicha 25 t / kun quvvatga ega.

Zaryadning tarkibiy qismlari (maydalangan konsentrat, Na2C03, selitra) bunkerlardan avtomatik tarozilar yordamida vintli aralashtirgichga beriladi. Aralash o'choq hunisiga kiradi, undan o'choqqa yuboriladi. Pechdan chiqqandan so'ng, sinter bo'laklari maydalash rulonlari va ho'l silliqlash tegirmonidan o'tadi, undan pulpa yuqori silliqlash moslamasiga yuboriladi (1-rasm).

Na2C03 bilan scheelit sinterlash. 800-900 S haroratda sheelitning Na2C03 bilan o'zaro ta'siri ikkita reaksiyaga ko'ra davom etishi mumkin:

CaW04 + Na2CQ3 Na2W04 + CaCO3; (1.3)

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

Ikkala reaksiya ham Gibbs energiyasining nisbatan kichik o'zgarishi bilan davom etadi.

Reaktsiya (1.4) CaCO3 ning parchalanishi kuzatilganda 850 C dan yuqori darajada sezilarli darajada davom etadi. Sinterda kaltsiy oksidining mavjudligi, sinter suv bilan yuvilganda, yomon eriydigan kaltsiy volfram hosil bo'lishiga olib keladi, bu esa volframning eritmaga olinishini kamaytiradi:

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

Zaryadda Na2CO3 ning ko'p miqdorda ko'p bo'lishi bilan bu reaksiya asosan Na2CO4 ning Ca(OH)2 bilan o'zaro ta'sirida CaCO3 hosil qilish uchun bostiriladi.

Na2C03 iste'molini kamaytirish va erkin kaltsiy oksidi hosil bo'lishining oldini olish uchun aralashmaga kaltsiy oksidini erimaydigan silikatlarga bog'lash uchun kvarts qumi qo'shiladi:

2CaW04 + 2Na2C03 + Si02 = 2Na2W04 + Ca2Si04 + 2C02;(l.6) AG°100IC = -106,5 kJ.

Shunga qaramay, bu holda ham eritmaga volframning yuqori darajada qayta tiklanishini ta'minlash uchun zaryadga Na2CO3 ning sezilarli darajada ko'payishi (stexiometrik miqdorning 50-100%) kiritilishi kerak.

Sxelit konsentrati zaryadini Na2C03 va kvarts qumi bilan sinterlash yuqorida volframit uchun 850-900 ° S haroratda ta'riflanganidek, barabanli pechlarda amalga oshiriladi. Erishning oldini olish uchun, W03 tarkibini 20-22% gacha kamaytirish tezligida zaryadga (asosan kaltsiy silikatini o'z ichiga olgan) yuvish chiqindilari qo'shiladi.

Soda qoldiqlarini yuvish. Keklarni suv bilan yuvganda, natriy volfram va aralashmalarning eruvchan tuzlari (Na2Si03, Na2HP04, Na2HAs04, Na2Mo04, Na2S04), shuningdek Na2C03 ning ortiqcha miqdori eritma ichiga o'tadi. Yuvish 80-90 ° S haroratda mexanik aralashtirishga ega po'lat reaktorlarda amalga oshiriladi.

Soda bilan konsentratlar:

Konsentratni tegirmonga uzatuvchi lift; 2 - havo ajratgichli yopiq tsiklda ishlaydigan shar tegirmoni; 3 - burg'u; 4 - havo ajratgich; 5 - sumka filtri; 6 - avtomatik og'irlik dispenserlari; 7 - tashish shnegi; 8 - vintli aralashtirgich; 9 - zaryadlash idishi; 10 - oziqlantiruvchi;

Barabanli pech; 12 - rulonli maydalagich; 13 - rodli tegirmon-lichitgich; 14 - aralashtirgichli reaktor

Yovvoyi rejim yoki doimiy tamburli aylanuvchi liksiviatorlar. Ikkinchisi pirojnoe bo'laklarini maydalash uchun maydalagichlar bilan to'ldiriladi.

Tungstenning sinterdan eritmaga olinishi 98-99% ni tashkil qiladi. Kuchli eritmalar 150-200 g/l W03 ni o'z ichiga oladi.

Avtoklav o-c Volfram konsentratlarini parchalash usullaridan biri

Avtoklav-soda usuli SSSRda scheelit kontsentratlari va midlingslarni qayta ishlashga nisbatan taklif qilingan va ishlab chiqilgan. Hozirgi vaqtda bu usul bir qator mahalliy fabrikalarda va xorijiy mamlakatlarda qo'llaniladi.

Sxelitning Na2C03 eritmalari bilan parchalanishi almashinish reaksiyasiga asoslanadi

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

200-225 ° C haroratda va Na2C03 ning mos keladigan ortiqcha miqdori, konsentrat tarkibiga qarab, parchalanish etarli tezlik va to'liqlik bilan davom etadi. Reaksiyaning kontsentratsion muvozanat konstantalari (1.7) kichik, harorat oshgani sayin ortadi va soda ekvivalentiga (yaʼni, 1 mol CaW04 uchun Na2C03 mol soniga) bogʻliq.

225 C da 1 va 2 soda ekvivalenti bilan muvozanat konstantasi (Kc = C / C cq) 1,56 va

mos ravishda 0,99. Bundan kelib chiqadiki, 225 C da minimal talab qilinadigan soda ekvivalenti 2 (ya'ni, Na2C03 ning ortiqcha miqdori 100%). Na2C03 ning haqiqiy ortiqcha miqdori yuqoriroq, chunki muvozanat yaqinlashganda jarayon tezligi sekinlashadi. 225 ° C da 45-55% W03 tarkibidagi scheelit konsentratlari uchun 2,6-3 soda ekvivalenti talab qilinadi. Tarkibida 15-20% W03 bo'lgan o'rta bo'laklar uchun 1 mol CaW04 uchun 4-4,5 mol Na2C03 talab qilinadi.

Sxelit zarrachalarida hosil bo'lgan CaCO3 plyonkalari g'ovakli va qalinligi 0,1-0,13 mm gacha bo'lgan Na2CO3 eritmalari bilan scheelit parchalanish tezligiga ta'siri topilmadi. Intensiv aralashtirishda jarayonning tezligi kimyoviy bosqich tezligi bilan belgilanadi, bu ko'rinadigan faollashuv energiyasining yuqori qiymati E = 75+84 kJ/mol bilan tasdiqlanadi. Biroq, aralashtirish tezligi etarli bo'lmagan taqdirda (qaysi

Gorizontal aylanadigan avtoklavlarda sodir bo'ladi), oraliq rejim amalga oshiriladi: jarayonning tezligi reaktivning sirtga etkazib berish tezligi va kimyoviy o'zaro ta'sir tezligi bilan belgilanadi.

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

2-rasmdan ko'rinib turibdiki, o'ziga xos reaksiya tezligi eritmadagi Na2W04:Na2C03 molyar konsentrasiyalari nisbati ortishiga taxminan teskari proporsional ravishda kamayadi. Bu

Ryas. 2-rasm. Avtoklavdagi soda eritmasi j tomonidan scheelit parchalanishining solishtirma tezligining eritmadagi Na2W04/Na2C03 konsentrasiyalarining molyar nisbatiga bog'liqligi j.

Muvozanat konstantasining qiymati bilan belgilanadigan minimal talabga nisbatan Na2C03 ning sezilarli darajada oshishi zaruriyatini keltirib chiqaradi. Na2C03 sarfini kamaytirish uchun ikki bosqichli qarama-qarshi oqim bilan yuvish amalga oshiriladi. Bunday holda, volfram kam bo'lgan (asl nusxaning 15-20%) birinchi yuvishdan keyin qoldiqlar Na2C03 ning ko'p miqdorda ko'p bo'lgan yangi eritmasi bilan ishlov beriladi. Olingan eritma, aylanib yurib, yuvishning birinchi bosqichiga kiradi.

Avtoklavlarda Na2C03 eritmalari bilan parchalanish volframit kontsentratlari uchun ham qo'llaniladi, ammo bu holda reaktsiya murakkabroq, chunki u temir karbonatning gidrolitik parchalanishi bilan birga keladi (marganets karbonat faqat qisman gidrolizlanadi). Volframitning 200-225 ° C da parchalanishi quyidagi reaktsiyalar bilan ifodalanishi mumkin:

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

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

FeC03 + HjO ^ FeO + H2CO3; (1.10)

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

Olingan temir oksidi FeO 200-225 ° C da reaksiyaga ko'ra transformatsiyaga uchraydi:

3FeO + H20 = Fe304 + H2.

Natriy gidrokarbonatning hosil bo'lishi eritmadagi Na2CO3 kontsentratsiyasining pasayishiga olib keladi va reaktivning ko'p miqdorda ortiqcha bo'lishini talab qiladi.

Volframit kontsentratlarining qoniqarli parchalanishiga erishish uchun ularni mayda maydalash va konsentrat tarkibiga qarab Na2C03 sarfini 3,5-4,5 g-ekv ga oshirish kerak. Yuqori marganetsli volframitlarning parchalanishi qiyinroq.

Avtoklavlangan atalaga NaOH yoki CaO qo'shilishi (bu Na2C03 ning kaustiklanishiga olib keladi) parchalanish darajasini yaxshilaydi.

Volframitning parchalanish tezligini avtoklav pulpasiga kislorod (havo) kiritish orqali oshirish mumkin, bu Fe (II) va Mil (II) ni oksidlaydi, bu esa reaksiyaga kirishuvchi yuzada mineralning kristall panjarasini yo'q qilishga olib keladi.

ikkilamchi bug '

Ryas. 3. Gorizontal aylanadigan avtoklavli avtoklav birligi: 1 - avtoklav; 2 - pulpa uchun yuk trubkasi (bug 'u orqali kiritiladi); 3 - pulpa nasosi; 4 - bosim o'lchagich; 5 - pulpa reaktor-isitgich; 6 - o'z-o'zidan bug'lantiruvchi; 7 - tomchi ajratuvchi; 8 - o'z-o'zidan evaporatatorga pulpa kiritish; 9 - zirhli po'latdan yasalgan maydalagich; 10 - pulpani olib tashlash uchun quvur; 11 - pulpa yig'uvchi

Yuvish jonli bug 'bilan isitiladigan po'lat gorizontal aylanadigan avtoklavlarda (3-rasm) va pulpani ko'pikli bug' bilan aralashtirish bilan vertikal uzluksiz avtoklavlarda amalga oshiriladi. Taxminan jarayon rejimi: harorat 225 avtoklavdagi bosim ~2,5 MPa, nisbat T:W=1:(3,5*4), har bir bosqichda davomiyligi 2-4 soat.

4-rasmda avtoklav batareyasining diagrammasi ko'rsatilgan. Bug 'bilan 80-100 ° C gacha qizdirilgan dastlabki avtoklav pulpasi avtoklavlarga quyiladi va u erda isitiladi.

ikkilamchi bug '

Xandaq. 4-rasm. Uzluksiz avtoklav zavodining sxemasi: 1 - dastlabki pulpani isitish uchun reaktor; 2 - pistonli nasos; 3 - avtoklav; 4 - gaz kelebeği; 5 - o'z-o'zidan bug'lantiruvchi; 6 - pulpa yig'uvchi

200-225 ° S jonli bug '. Uzluksiz ishlashda avtoklavdagi bosim gaz kelebeği (kalibrlangan karbid yuvish vositasi) orqali atalani tushirish orqali saqlanadi. Pulpa o'z-o'zidan bug'lanish moslamasiga - 0,15-0,2 MPa bosim ostida idishga kiradi, bu erda intensiv bug'lanish tufayli pulpa tez soviydi. Sxelit kontsentratlarini sinterlashdan oldin avtoklav-sodali parchalanishining afzalliklari o'choq jarayonini istisno qilish va volfram eritmalarida (ayniqsa, fosfor va mishyak) aralashmalarning biroz pastroq tarkibidir.

Usulning kamchiliklari Na2C03 ning katta iste'molini o'z ichiga oladi. Na2C03 ning yuqori konsentratsiyasi (80-120 g / l) eritmalarni neytrallash uchun kislotalarning ko'payishiga va shunga mos ravishda chiqindilarni utilizatsiya qilish uchun yuqori xarajatlarga olib keladi.

Volfram konsentratsiyasining parchalanishi.

Natriy gidroksid eritmalari almashinish reaktsiyasiga ko'ra volframitni parchalaydi:

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

Qaerda Men temir, marganets.

90, 120 va 150 °C haroratlarda bu reaksiyaning Kc = 2 konsentratsiya konstantasining qiymati mos ravishda 0,68 ga teng; 2.23 va 2.27.

To'liq parchalanish (98-99%) nozik bo'lingan konsentratni 25-40% natriy gidroksid eritmasi bilan 110-120 ° S da ishlov berish orqali erishiladi. Ishqorning talab qilinadigan ortiqcha miqdori 50% yoki undan ko'p. Parchalanish aralashtirgichlar bilan jihozlangan po'latdan yasalgan muhrlangan reaktorlarda amalga oshiriladi. Eritmaga havo o'tishi temir (II) gidroksid Fe (OH) 2 gidratlangan temir (III) oksidi Fe203-«H20 va marganets (II) gidroksid Mn (OH) 2 gidratlangan marganetsga oksidlanishi tufayli jarayonni tezlashtiradi. (IV) oksidi Mn02-lH20 .

Ishqor eritmalari bilan parchalanishdan foydalanish faqat oz miqdorda silika va silikat aralashmalari bo'lgan yuqori navli volframit kontsentratlari (65-70% W02) uchun tavsiya etiladi. Past navli kontsentratlarni qayta ishlashda juda ifloslangan eritmalar va filtrlash qiyin bo'lgan cho'kmalar olinadi.

Natriy volfram eritmalarini qayta ishlash

80-150 g / l W03 ni o'z ichiga olgan natriy volfram eritmalari, kerakli tozalikdagi volfram trioksidini olish uchun, asosan, an'anaviy sxema bo'yicha qayta ishlanadi, unga quyidagilar kiradi: nopok elementlarning birikmalaridan tozalash (Si, P, As, F, Mo); yog'ingarchilik

Kaltsiy volfram mag (sun'iy scheelit) bilan uning keyinchalik kislotalar bilan parchalanishi va texnik volfram kislotasini olish; volfram kislotasining ammiakli suvda erishi, so'ngra eritmaning bug'lanishi va ammoniy paratungstatining (PVA) kristallanishi; sof volfram trioksidini olish uchun PVA ning kalsinatsiyasi.

Sxemaning asosiy kamchiligi uning ko'p bosqichliligi, ko'pgina operatsiyalarni davriy rejimda bajarishi va bir qator qayta taqsimlashlarning davomiyligidir. Na2W04 eritmalarini (NH4)2W04 eritmalariga aylantirish uchun ekstraktsiya va ion almashinish texnologiyasi ishlab chiqilgan va ba'zi korxonalarda allaqachon qo'llanilmoqda. An'anaviy sxemaning asosiy qayta taqsimlanishi va texnologiyaning yangi ekstraktsiya va ion almashinish variantlari quyida qisqacha ko'rib chiqiladi.

Nopoklarni tozalash

Silikon tozalash. Eritmalardagi Si02 miqdori W03 tarkibining 0,1% dan oshsa, kremniyni oldindan tozalash kerak. Tozalash pH=8*9 gacha neytrallangan eritmani kremniy kislotasi ajralib chiqishi bilan qaynatish orqali Na2Si03 ning gidrolitik parchalanishiga asoslangan.

Eritmalar xlorid kislotasi bilan yupqa oqim bilan aralashtirib (mahalliy peroksidlanishni oldini olish uchun) natriy volframning qizdirilgan eritmasiga qo'shilgan holda neytrallanadi.

Fosfor va mishyakni tozalash. Fosfat va arsenat ionlarini olib tashlash uchun ammoniy-magniy tuzlarini Mg (NH4) P04 6H20 va Mg (NH4) AsC) 4 6H20 cho'ktirish usuli qo'llaniladi. Bu tuzlarning suvda 20 C da eruvchanligi mos ravishda 0,058 va 0,038% ni tashkil qiladi. Mg2+ va NH4 ionlari ortiqcha bo'lsa, eruvchanligi past bo'ladi.

Fosfor va mishyak aralashmalarining cho'kishi sovuqda amalga oshiriladi:

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

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

Uzoq vaqt turgandan keyin (48 soat) ammoniy-magniy tuzlarining kristalli cho'kmalari eritmadan cho'kadi.

Ftorid ionlaridan tozalash. Asl konsentratda ftoritning yuqori miqdori bilan ftorid ionlarining miqdori 5 g / L ga etadi. Eritmalar ftorid-ionlardan neytrallangan eritmadan magniy ftorid bilan cho'ktirish orqali tozalanadi, unga MgCl2 qo'shiladi. Ftorni tozalash kremniy kislotasining gidrolitik izolatsiyasi bilan birlashtirilishi mumkin.

Molibdenni tozalash. Natriy volfram eritmalari" agar uning tarkibi W03 tarkibining 0,1% dan oshsa (ya'ni 0,1-0,2 t / l) molibdendan tozalanishi kerak. 5-10 g / l molibden konsentratsiyasida (masalan, scheelitni qayta ishlashda). -povellit Tirni-Auzskiy kontsentratlari), molibdenni izolyatsiya qilish alohida ahamiyatga ega, chunki u molibden kimyoviy konsentratini olishga qaratilgan.

Keng tarqalgan usul - eritmadan kam eriydigan molibden trisulfidi MoS3 ni cho'ktirishdir.

Ma'lumki, natriy sulfidni volfram yoki natriy molibdat eritmalariga qo'shganda Na23S4 sulfotuzlari yoki Na23Sx04_x oksosulfosallari (bu erda E Mo yoki Vt) hosil bo'ladi:

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

Na2Mo04 uchun bu reaksiyaning muvozanat konstantasi Na2W04(^^0 » Kzr) ga qaraganda ancha katta. Shuning uchun, agar eritmaga faqat Na2Mo04 bilan o'zaro ta'sir qilish uchun etarli bo'lgan Na2S miqdori qo'shilsa (ozgina ortiqcha bo'lsa), unda asosan molibden sulfo tuzi hosil bo'ladi. Eritmaning pH = 2,5 * 3,0 ga keyingi kislotalanishi bilan sulfo tuzi molibden trisulfidining chiqishi bilan yo'q qilinadi:

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

Oksosulfotuzlar oksosulfidlar ajralib chiqishi bilan parchalanadi (masalan, MoSjO va boshqalar). Molibden trisulfidi bilan birgalikda ma'lum miqdorda volfram trisulfidi birgalikda cho'kadi.Sulfid cho'kmasini soda eritmasida eritib, molibden trisulfidini qayta cho'ktirish orqali W03 miqdori 2% dan ko'p bo'lmagan yo'qotish bilan molibden konsentrati olinadi. volfram dastlabki miqdorning 0,3-0,5%.

Molibden trisulfidi cho'kmasini qisman oksidlovchi qovurishdan so'ng (450-500 ° S da) tarkibida 50-52% molibden bo'lgan molibden kimyoviy konsentrati olinadi.

Trisulfid tarkibida molibdenni cho'ktirish usulining kamchiliklari (1.17) reaktsiyasiga ko'ra vodorod sulfidining ajralib chiqishi bo'lib, bu gazlarni neytrallash uchun xarajatlarni talab qiladi (ular natriy gidroksid bilan sug'orilgan skrubberda H2S ning yutilishidan foydalanadilar) yechim). Molibden trisulfidini tanlash 75-80 S gacha qizdirilgan eritmadan amalga oshiriladi operatsiya muhrlangan po'lat reaktorlarda, gummed yoki kislotaga chidamli emal bilan qoplangan. Trisulfid cho'kmalari filtr pressida filtrlash orqali eritmadan ajratiladi.

Natriy volfram eritmalaridan volfram kislotasini olish

Tungstik kislotani to'g'ridan-to'g'ri natriy volfram eritmasidan xlorid yoki nitrat kislota bilan ajratib olish mumkin. Biroq, bu usul natriy ionlaridan cho'kmalarni yuvish qiyinligi sababli kamdan-kam qo'llaniladi, uning miqdori volfram trioksidida cheklangan.

Ko'pgina hollarda, kaltsiy volframi dastlab eritmadan cho'kadi, keyin esa kislotalar bilan parchalanadi. Kaltsiy volframi 80-90 S gacha qizdirilgan CaCl2 eritmasini eritmaning qoldiq ishqoriyligi 0,3-0,7% bo‘lgan natriy volfram eritmasiga qo‘shib cho‘ktiriladi. Bunday holda, oq rangli nozik kristalli, oson cho'kma cho'kma tushadi, natriy ionlari ona suyuqlikda qoladi, bu esa ularning volfram kislotasida kam miqdorini ta'minlaydi. Eritmadan 99-99,5% Vt cho'kma hosil bo'ladi, ona eritmalarida 0,05-0,07 g/l W03 mavjud. Pasta yoki pulpa shaklida suv bilan yuvilgan CaW04 cho'kmasi 90 ° gacha qizdirilganda xlorid kislotasi bilan parchalanish uchun kiradi:

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

Parchalanish jarayonida pulpaning yuqori yakuniy kislotaligi saqlanadi (90-100 g / l HCI), bu volfram kislotasini fosfor, mishyak va qisman molibden birikmalaridan (molibdik kislota xlorid kislotada eriydi) aralashmalardan ajratishni ta'minlaydi. Volfram kislotasining cho'kmalari aralashmalardan (ayniqsa, kaltsiy tuzlaridan) yaxshilab yuvishni talab qiladi.

va natriy). So'nggi yillarda volfram kislotasini pulsatsiyalanuvchi ustunlarda uzluksiz yuvish o'zlashtirildi, bu esa operatsiyani sezilarli darajada soddalashtirdi.

SSSRdagi korxonalardan birida natriy volfram eritmalarini qayta ishlashda xlorid kislota o'rniga nitrat kislota eritmalarni neytrallash va CaW04 cho'kmalarini parchalash uchun ishlatiladi va ikkinchisini cho'ktirish Ca (N03) 2 ni kiritish orqali amalga oshiriladi. yechimlari. Bunday holda, nitrat kislotasi ona suyuqliklari utilizatsiya qilinadi, o'g'it sifatida ishlatiladigan nitrat tuzlari olinadi.

Texnik volfram kislotasini tozalash va W03 ni olish

Yuqorida tavsiflangan usul bilan olingan texnik volfram kislotasi tarkibida 0,2-0,3% aralashmalar mavjud. 500-600 S da kislotali kalsinlanish natijasida volfram karbidiga asoslangan qattiq qotishmalar ishlab chiqarish uchun mos keladigan volfram trioksidi olinadi. Biroq, volfram ishlab chiqarish uchun umumiy nopoklik miqdori 0,05% dan oshmaydigan yuqori tozalikdagi trioksid kerak bo'ladi.

Tungstik kislotani tozalash uchun ammiak usuli odatda qabul qilinadi. U ammiakli suvda oson eriydi, shu bilan birga aralashmalarning aksariyati cho'kindida qoladi: kremniy, temir va marganets gidroksidlari va kaltsiy (CaW04 shaklida). Biroq, ammiak eritmalarida molibden, gidroksidi metall tuzlari aralashmasi bo'lishi mumkin.

Ammiak eritmasidan bug'lanish va keyingi sovutish natijasida PVA ning kristalli cho'kmasi ajralib chiqadi:

Bug'lanish

12(NH4)2W04 * (NH4)10H2W12O42 4N20 + 14NH3 +

Sanoat amaliyotida PVA tarkibi ko'pincha oksid shaklida yoziladi: 5(NH4)20-12W03-5H20, bu uning kimyoviy tabiatini izopoli kislota tuzi sifatida aks ettirmaydi.

Bug'lanish zanglamaydigan po'latdan yasalgan partiyada yoki uzluksiz qurilmalarda amalga oshiriladi. Odatda volframning 75-80% kristallarga ajratiladi. Kristallarning aralashmalar bilan ifloslanishiga yo'l qo'ymaslik uchun chuqurroq kristallanish kerak emas. Shunisi e'tiborga loyiqki, molibden aralashmalarining katta qismi (70-80%) ona suyuqlikda qoladi. Nopokliklar bilan boyitilgan ona suyuqlikdan volfram CaW04 yoki H2W04 shaklida cho'ktiriladi, u ishlab chiqarish sxemasining tegishli bosqichlariga qaytariladi.

PVA kristallari filtrda siqib chiqariladi, so'ngra sentrifugada sovuq suv bilan yuviladi va quritiladi.

Volfram trioksidi volfram kislotasi yoki PVA ning termal parchalanishi natijasida olinadi:

H2W04 \u003d "W03 + H20;

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

Kalsinatsiya 20X23H18 issiqlikka bardoshli po'latdan yasalgan quvur bilan aylanadigan elektr pechlarda amalga oshiriladi. Kalsinlash rejimi volfram trioksidining maqsadiga, uning zarrachalarining kerakli hajmiga bog'liq. Shunday qilib, volfram simli VA (pastga qarang) ni olish uchun PVA 500-550 ° C da, VCh va VT simlari (qo'shimchalarsiz volfram) - 800-850 ° S da kaltsiylanadi.

Tungstik kislota 750-850 ° S da kalsinlanadi. PVA dan olingan volfram trioksidi volfram kislotasidan olingan trioksidga qaraganda kattaroq zarralarga ega. Volfram ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan volfram trioksidida W03 ning tarkibi qattiq qotishmalarni ishlab chiqarish uchun kamida 99,95% - kamida 99,9% bo'lishi kerak.

Natriy volfram eritmalarini qayta ishlashning ekstraktsiya va ion almashinish usullari

Natriy volfram eritmalarini qayta ishlash, volframni organik ekstraktor bilan ekstraktsiyalash yo'li bilan eritmalardan ajratib olish, so'ngra PVA ni ammiak eritmasidan ajratish bilan ammiak eritmasi bilan organik fazadan qayta ekstraksiya qilishda ancha soddalashtiriladi.

Keng diapazonda pH=7,5+2,0 volfram eritmalarda polimer anionlar holida bo`lganligi uchun ekstraktsiya uchun anion almashinadigan ekstraktorlar: aminlar tuzlari yoki to`rtlamchi ammoniy asoslari ishlatiladi. Xususan, trioktilamin (i?3NH)HS04 ning sulfat tuzi (bu yerda R S8N17) sanoat amaliyotida qo‘llaniladi. Volfram qazib olishning eng yuqori tezligi pH=2*4 da kuzatiladi.

Ekstraktsiya quyidagi tenglama bilan tavsiflanadi:

4 (i? 3NH) HS04 (opr) + H2 \ U120 * "(aq) + 2H + (aq) í \u003d í̈

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

Omin kerosinda eritiladi, unga qattiq fazaning cho'kishiga yo'l qo'ymaslik uchun ko'p atomli spirtlarning texnik aralashmasi (C7 - C9) qo'shiladi (kerosindagi amin tuzlarining past eruvchanligi tufayli). Organik fazaning taxminiy tarkibi: aminlar 10%, spirtlar 15%, kerosin - qolganlari.

Ekstraksiya uchun mrlibden tozalangan eritmalar, shuningdek, fosfor, mishyak, kremniy va ftor aralashmalari yuboriladi.

Volfram ammiakli suv (3-4% NH3) bilan organik fazadan qayta chiqariladi, ammoniy volfram eritmalari olinadi, undan PVA bug'lanish va kristallanish yo'li bilan ajratiladi. Ekstraksiya mikser-cho'ktiruvchi tipidagi apparatlarda yoki o'rash bilan pulsatsiyalanuvchi ustunlarda amalga oshiriladi.

Natriy volfram eritmalarini ekstraksiya bilan qayta ishlashning afzalliklari aniq: texnologik sxema bo'yicha operatsiyalar soni kamayadi, natriy volfram eritmalaridan ammoniy volfram eritmalarini olishning uzluksiz jarayonini amalga oshirish mumkin, ishlab chiqarish maydonlari qisqartiriladi.

Ekstraksiya jarayonidagi oqava suvlar tarkibida 80-100 mg/l aminlar aralashmasi, shuningdek, yuqoriroq spirt va kerosin aralashmalari bo‘lishi mumkin. Ushbu ekologik zararli aralashmalarni olib tashlash uchun ko'pikli flotatsiya va faollashtirilgan uglerodga adsorbsiya qo'llaniladi.

Ekstraksiya texnologiyasi xorijiy korxonalarda qo'llaniladi va mahalliy zavodlarda ham qo'llaniladi.

Ion almashinadigan qatronlardan foydalanish natriy volfram eritmalarini qayta ishlash sxemasining yo'nalishi bo'lib, ekstraktsiya bilan raqobatlashadi. Shu maqsadda amin guruhlari (ko'pincha uchinchi darajali aminlar) yoki karboksil va amin guruhlari bo'lgan amfoterik qatronlar (amfolitlar) bo'lgan past asosli anion almashinuvchilari qo'llaniladi. pH=2,5+3,5 da volfram polianionlari smolalarda sorblanadi, ba'zi smolalar uchun umumiy sig'im 1 g smola uchun 1700-1900 mg W03 ni tashkil qiladi. 8C>5~ shaklidagi qatronlar bo'lsa, sorbsiya va elutsiya mos ravishda tenglamalar bilan tavsiflanadi:

2tf2S04 + H4W12044; 5^"4H4W12O40 + 2SOf; (1,22)

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

Ion almashinuvi usuli SSSR korxonalaridan birida ishlab chiqilgan va qo'llanilgan. Qatronning eritma bilan kerakli aloqa vaqti 8-12 soatni tashkil qiladi.Prosess uzluksiz rejimda osma qatronli qatlamli ion almashinadigan ustunlar kaskadida amalga oshiriladi. Murakkab holat - bu PVA kristallarining elyusiya bosqichida qisman ajralishi, bu ularni qatron zarralaridan ajratishni talab qiladi. Elyusiya natijasida 150-170 g / l W03 ni o'z ichiga olgan eritmalar olinadi, ular PVA ning bug'lanishi va kristallanishiga beriladi.

Ekstraksiya bilan solishtirganda ion almashinuvi texnologiyasining kamchiliklari noqulay kinetikadir (aloqa vaqti 8-12 soat, ekstraktsiya uchun 5-10 minut). Shu bilan birga, ion almashtirgichlarning afzalliklari orasida organik aralashmalarni o'z ichiga olgan chiqindi eritmalarning yo'qligi, shuningdek, yong'in xavfsizligi va qatronlarning toksik emasligi kiradi.

Sxelit konsentratlarining kislotalar bilan parchalanishi

Sanoat amaliyotida, asosan, yuqori navli scheelit konsentratlarini (70-75% W03) qayta ishlashda scheelitning xlorid kislotasi bilan bevosita parchalanishi qo'llaniladi.

Parchalanish reaktsiyasi:

CaW04 + 2HC1 = W03H20 + CoCl2 (1.24)

Deyarli qaytarib bo'lmaydigan. Shu bilan birga, kislota iste'moli sxelit zarrachalarida volfram kislotasi plyonkalari tomonidan jarayonning inhibe qilinishi tufayli stoxiometrik talabdan (250-300%) ancha yuqori.

Parchalanish aralashtirgichli muhrlangan reaktorlarda amalga oshiriladi, kislotaga chidamli emal bilan qoplangan va bug 'ko'ylagi orqali isitiladi. Jarayon 100-110 S haroratda amalga oshiriladi. Parchalanish davomiyligi 4-6 dan 12 soatgacha o'zgarib turadi, bu maydalanish darajasiga, shuningdek, konsentratning kelib chiqishiga bog'liq (turli konlarning scheelitlari reaktivlik bilan farqlanadi).

Bitta davolash har doim ham to'liq ochilishga olib kelmaydi. Bunday holda, volfram kislotasini ammiakli suvda eritib bo'lgach, qoldiq xlorid kislota bilan qayta ishlanadi.

Tarkibida 4-5% molibden boʻlgan scheelit-povellit kontsentratlarining parchalanishi jarayonida molibdenning katta qismi xlorid kislota eritmasiga oʻtadi, bu xlorid kislotada molibdat kislotaning yuqori eruvchanligi bilan izohlanadi. Demak, 270 g/l HC1 da 20 C da H2Mo04 va H2WO4 ning eruvchanligi mos ravishda 182 va 0,03 g/l ni tashkil qiladi. Shunga qaramay, molibdenni to'liq ajratishga erishilmaydi. Volfram kislotasi cho'kmalarida 0,2-0,3% molibden mavjud bo'lib, uni xlorid kislota bilan qayta ishlaganda ajratib bo'lmaydi.

Kislota usuli scheelit parchalanishining ishqoriy usullaridan texnologik sxemaning kamroq operatsiyalari bilan farq qiladi. Shu bilan birga, tarkibida W03 (50-55%) nisbatan past bo'lgan kontsentratlarni qayta ishlashda, tarkibida katta miqdordagi aralashmalar mavjud bo'lsa, shartli ammoniy paratungstatni olish uchun volfram kislotasini ammiak bilan ikki yoki uch marta tozalash kerak, bu esa tejamkor emas. . Shuning uchun xlorid kislota bilan parchalanish ko'pincha boy va sof scheelit kontsentratlarini qayta ishlashda qo'llaniladi.

Xlorid kislotasi bilan parchalanish usulining kamchiliklari kislotaning yuqori iste'moli, kaltsiy xloridning chiqindi eritmalarining katta hajmi va ularni yo'q qilishning murakkabligi.

Chiqindisiz texnologiyalarni yaratish vazifalari nuqtai nazaridan, sheelit kontsentratlarini parchalashning nitrat kislota usuli qiziqish uyg'otadi. Bunday holda, ona likyorlarini osongina yo'q qilish, nitrat tuzlarini olish mumkin.

Magnit usullar qora, rangli va nodir metallar rudalarini boyitishda va sanoatning boshqa sohalarida, jumladan, oziq-ovqatda keng qo'llaniladi. Ular temir, marganets, mis-nikel volfram rudalarini boyitish, shuningdek, nodir metallar rudalarining kontsentratlarini tugatish, og'ir suspenziyalarda ajratish zavodlarida ferromagnit og'irlashtiruvchi moddalarni qayta tiklash, kvars qumlaridan temir aralashmalarini, ko'mirdan piritni tozalash uchun ishlatiladi. , va boshqalar.

Barcha minerallar o'ziga xos magnit sezgirligi bo'yicha farqlanadi va zaif magnitli minerallarni olish uchun separatorning ish zonasida yuqori magnit xususiyatlarga ega maydonlar talab qilinadi.

Noyob metallar rudalarida, xususan volfram va niobiy va tantalda volframit va kolumbit-tantalit ko'rinishidagi asosiy minerallar magnit xususiyatga ega bo'lib, rudali minerallarni magnit fraktsiyaga ajratib olish bilan yuqori gradientli magnit ajratishdan foydalanish mumkin.

NPO ERGA magnit boyitish usullari laboratoriyasida Spoykoininskiy va Orlovskiy konlarining volfram va niobiy-tantal rudalarida sinovlar o'tkazildi. Quruq magnit ajratish uchun NPO ERGA tomonidan ishlab chiqarilgan SMVI rolikli separator ishlatilgan.

Volfram va niobiy-tantal rudalarini ajratish 1-sonli sxema bo'yicha amalga oshirildi. Natijalar jadvalda keltirilgan.

Ish natijalariga ko'ra quyidagi xulosalar chiqarish mumkin:

Ajratish quyruqlaridagi foydali komponentlarning tarkibi: WO3 birinchi ajratish sxemasi bo'yicha - 0,031±0,011%, ikkinchisiga ko'ra - 0,048±0,013%; Ta 2 O 5 va Nb 2 O 5 -0,005±0,003%. Bu shuni ko'rsatadiki, separatorning ishchi zonasidagi induksiya kuchsiz magnitli minerallarni magnit fraktsiyaga ajratib olish uchun etarli, SMVI tipidagi magnit separator esa qoldiqlarni olish uchun mos keladi.

Kuchsiz magnitli temir minerallarini (gematit) qoldiqlarga ajratib olish va sirkoniy konsentratini tozalash maqsadida baddeleyit rudalarida SMVI magnit separatorining sinovlari ham o‘tkazildi.

Ajratish natijasida magnit bo'lmagan mahsulot tarkibidagi temir miqdori 5,39% dan 0,63% gacha, 93% ga qaytarildi. Konsentratdagi sirkoniy miqdori 12% ga oshdi.

Separatorning ishlash sxemasi 2-rasmda ko'rsatilgan. bitta

SMVI magnit separatoridan foydalanish turli rudalarni boyitishda keng qo'llanilishini topdi. SMVI ham asosiy boyitish uskunasi, ham konsentratlarni tozalash sifatida xizmat qilishi mumkin. Bu ushbu uskunaning muvaffaqiyatli yarim sanoat sinovlari bilan tasdiqlangan.

Volframning foydali qazilmalari va rudalari

Volfram minerallaridan volframit guruhi va scheelit minerallari amaliy ahamiyatga ega.

Volframit (xFeWO4 yMnWO4) temir va marganets volframlarining izomorf aralashmasidir. Agar mineral tarkibida 80% dan ortiq temir bo'lsa, u holda mineral ferberit deb ataladi. Agar mineral tarkibida 80% dan ortiq marganets bo'lsa, u holda mineral hubernit deb ataladi.

Scheelite CaWO4 amalda sof kalsiy volframdir.

Volfram rudalarida oz miqdorda volfram mavjud. WO3 ning minimal tarkibi, bunda ularni qayta ishlash maqsadga muvofiqdir. yirik depozitlar uchun 0,14-0,15%, kichik omonatlar uchun 0,4-0,5% ni tashkil qiladi. Rudalarda volfram kassiterit shaklidagi qalay, shuningdek, molibden, vismut, mishyak va mis minerallari bilan birga keladi. Kremniy dioksidi asosiy chiqindi jins hisoblanadi.

Volfram rudalari boyitiladi. Volframit rudalari gravitatsiya usulida, scheelit esa flotatsiya usulida boyitiladi.

Volfram rudalarini boyitish sxemalari xilma-xil va murakkab. Ular gravitatsiyaviy ajratishni magnit ajratish, flotatsion tortishish va flotatsiya bilan birlashtiradi. Turli boyitish usullarini birlashtirib, rudalardan 55-72% gacha WO3 bo'lgan konsentratlar olinadi. Volframning rudadan konsentratga olinishi 82-90% ni tashkil qiladi.

Volfram konsentratlarining tarkibi quyidagi chegaralarda o'zgaradi,%: WO3-40-72; MnO-0,008-18; SiO2-5-10; Mo-0,008-0,25; S-0,5-4; Sn-0,03-1,5; As-0,01-0,05; P-0,01-0,11; Cu-0,1-0,22.

Volfram kontsentratlarini qayta ishlashning texnologik sxemalari ikki guruhga bo'linadi: gidroksidi va kislotali.

Volfram konsentratlarini qayta ishlash usullari

Volframit va scheelit kontsentratlarini qayta ishlash usulidan qat'i nazar, ularni qayta ishlashning birinchi bosqichi ochiladi, bu volfram minerallarini oson eruvchan kimyoviy birikmalarga aylantirishdir.

Volframit konsentratlari 800-900 ° S haroratda soda bilan sinterlash yoki eritish orqali ochiladi, bu kimyoviy reaktsiyalarga asoslanadi:

4FeWO4 + 4Na2CO3 + O2 = 4Na2WO4 + 2Fe2O3 + 4CO2 (1)

6MnWO4 + 6Na2CO3 + O2 = 6Na2WO4 + 2Mn3O4 + 6CO2 (2)

Sxelit kontsentratlarini 800-900 ° S haroratda sinterlashda quyidagi reaktsiyalar sodir bo'ladi:

CaWO4 + Na2CO3 = Na2WO4 + CaCO3 (3)

CaWO4 + Na2CO3 = Na2WO4 + CaO + CO2 (4)

Soda iste'molini kamaytirish va erkin kaltsiy oksidi hosil bo'lishining oldini olish uchun kaltsiy oksidini kam eriydigan silikat bilan bog'lash uchun aralashmaga silika qo'shiladi:

2CaWO4 + 2Na2CO3 + SiO2 = 2Na2WO4+ Ca2SiO4 + CO2 (5)

Sxelit konsentrati, soda va kremniy oksidini sinterlash barabanli pechlarda 850-900 ° S haroratda amalga oshiriladi.

Olingan pirojnoe (qotishma) suv bilan yuviladi. Yuvish jarayonida eritmaga natriy volfram Na2WO4 va eruvchan aralashmalar (Na2SiO3, Na2HPO4, Na2AsO4, Na2MoO4, Na2SO4) va ortiqcha soda o'tadi. Yuvish 80-90 ° S haroratda mexanik aralashtirishli po'lat reaktorlarda, partiya rejimida yoki uzluksiz barabanli aylanadigan pechlarda amalga oshiriladi. Volframning eritmaga olinishi 98-99% ni tashkil qiladi. Yuvishdan keyin eritmada 150-200 g/l WO3 mavjud. Eritma filtrlanadi va qattiq qoldiq ajratilgandan so'ng kremniy, mishyak, fosfor va molibdendan tozalash uchun yuboriladi.

Kremniyni olib tashlash pH = 8-9 da neytrallangan eritmani qaynatish orqali Na2SiO3 ning gidrolitik parchalanishiga asoslangan. Eritmadagi ortiqcha sodani neytrallash xlorid kislotasi bilan amalga oshiriladi. Gidroliz natijasida ozgina eriydigan kremniy kislotasi hosil bo'ladi:

Na2SiO3 + 2H2O = 2NaOH + H2SiO3 (6)

Fosfor va mishyakdan tozalash uchun fosfat va arsenat ionlarini kam eriydigan ammoniy-magniy tuzlari shaklida cho'ktirish usuli qo'llaniladi:

Na2HPO4 + MgCl2+ NH4OH = Mg(NH4)PO4 + 2NaCl + H2O (7)

Na2HAsO4 + MgCl2+ NH4OH = Mg(NH4)AsO4 + 2NaCl + H2O (8)

Molibdenni tozalash natriy volfram eritmasiga natriy sulfidi qo‘shish natijasida hosil bo‘lgan molibden sulfotuzining parchalanishiga asoslanadi:

Na2MoO4 + 4NaHS = Na2MoS4 + 4NaOH (9)

Eritmani pH = 2,5-3,0 gacha kislotalash bilan sulfo tuzi yomon eriydigan molibden trisulfidining chiqishi bilan yo'q qilinadi:

Na2MoS4 + 2HCl = MoS3 + 2NaCl + H2S (10)

Natriy volframning tozalangan eritmasidan avval kalsiy volfram CaCl2 bilan cho‘ktiriladi:

Na2WO4 + SaCl2 = CaWO4 + 2NaCl. (o'n bir)

Reaksiya 0,3-0,5% ishqorli qaynayotgan eritmada olib boriladi

mexanik aralashtirgich bilan aralashtirganda. Kaltsiy volframning pulpa yoki xamir shaklida yuvilgan cho'kmasi xlorid kislotasi bilan parchalanadi:

CaWO4 + 2HCl = H2WO4 + CaCl2 (12)

Parchalanish jarayonida 90-120 g/l HCl darajasidagi yuqori pulpa kislotaliligi saqlanadi, bu xlorid kislotada eriydigan volfram kislotasi cho'kmasidan fosfor, mishyak va qisman molibden aralashmalarini ajratishni ta'minlaydi.

Tungstik kislotani natriy volframning tozalangan eritmasidan xlorid kislota bilan toʻgʻridan-toʻgʻri choʻktirish yoʻli bilan ham olish mumkin.Eritmani xlorid kislota bilan kislotalashganda, natriy volfram gidrolizlanishi natijasida H2WO4 choʻkma hosil boʻladi:

Na2WO4 + 2H2O = 2NaOH + H2WO4 (11)

Gidroliz reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan gidroksidi xlorid kislota bilan reaksiyaga kirishadi:

2NaOH + 2HCl = 2NaCl + 2H2O (12)

(8.11) va (8.12) reaksiyalarning qoʻshilishi volfram kislotasini xlorid kislota bilan choʻktirishning umumiy reaksiyasini beradi:

Na2WO4 + 2HCl = 2NaCl + H2WO4 (13)

Biroq, bu holda natriy ionlaridan cho'kmani yuvishda katta qiyinchiliklar mavjud. Shu sababli, hozirgi vaqtda volfram kislotasini cho'ktirishning oxirgi usuli juda kam qo'llaniladi.

Yog'ingarchilik natijasida olingan tijorat volfram kislotasi aralashmalarni o'z ichiga oladi, shuning uchun uni tozalash kerak.

Texnik volfram kislotasini tozalashning eng ko'p ishlatiladigan ammiak usuli. Bu volfram kislotasining ammiak eritmalarida yaxshi eriydi, uning tarkibidagi aralashmalarning katta qismi ammiak eritmalarida erimasligiga asoslanadi:

H2WO4 + 2NH4OH = (NH4) 2WO4 + 2H2O (14)

Volfram kislotasining ammiak eritmalarida molibden va gidroksidi metall tuzlarining aralashmalari bo'lishi mumkin.

Chuqurroq tozalash ammiak eritmasidan ammoniy paratungstatining yirik kristallarini ajratish orqali erishiladi, ular eritmani bug'lantirish orqali olinadi:

12(NH4)2WO4 = (NH4)10W12O41 5N2O + 14NH3 + 2H2O (15)

volfram kislotasi angidridining cho'kishi

Kristallarning aralashmalar bilan ifloslanishiga yo'l qo'ymaslik uchun chuqurroq kristallanish amaliy emas. Nopokliklar bilan boyitilgan ona suyuqlikdan volfram CaWO4 yoki H2WO4 shaklida cho'ktiriladi va oldingi bosqichlarga qaytariladi.

Paratungstat kristallari filtrlarda siqib chiqariladi, so'ngra sentrifugada sovuq suv bilan yuviladi va quritiladi.

Volfram oksidi WO3 volfram kislotasi yoki paratungstatni aylanuvchi quvurli pechda zanglamaydigan po'latdan yasalgan trubkada kaltsiylash orqali olinadi va 500-850 ° S haroratda elektr toki bilan isitiladi:

H2WO4 = WO3 + H2O (16)

(NH4)10W12O41 5N2O = 12WO3 + 10NH3 + 10H2O (17)

Volfram ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan volfram trioksidida WO3 miqdori kamida 99,95%, qattiq qotishmalar ishlab chiqarish uchun esa kamida 99,9% bo'lishi kerak.