Qalay va volfram rudalarini va plasserlarni boyitish. Texnologik sxemada volfram rudalarini boyitishning asosiy usuli va yordamchi suvsizlanish jarayonlaridan foydalanishni ta’minlash.

Kimyoviy element volframdir.

Volfram ishlab chiqarishni tavsiflashdan oldin, tarixga qisqacha kirib borish kerak. Ushbu metallning nomi nemis tilidan "bo'ri kremi" deb tarjima qilingan, bu atamaning kelib chiqishi kech o'rta asrlarga borib taqaladi.

Turli rudalardan qalay olishda uning baʼzi hollarda “oʻljasini yutib yuborayotgan boʻri kabi” koʻpikli shlakga oʻtib, yoʻqolib qolganligi sezildi.

Metafora ildiz otib, keyinchalik olingan metallga nom berdi, u hozirda dunyoning ko'plab tillarida qo'llaniladi. Ammo ingliz, frantsuz va boshqa tillarda volfram "og'ir tosh" metaforasidan (shved tilida volfram) boshqacha nomlanadi. Bu so'zning shvedcha kelib chiqishi mashhur shved kimyogari Scheele tajribalari bilan bog'liq bo'lib, u dastlab volfram oksidini keyinchalik uning nomi bilan atalgan rudadan olgan (scheelit).

Volframni kashf etgan shved kimyogari Scheele.

Volfram metallini sanoat ishlab chiqarishni 3 bosqichga bo'lish mumkin:

• rudani boyitish va volfram angidritini ishlab chiqarish;
• chang metallga qisqartirish;
• monolit metallni olish.

Rudani boyitish

Volfram tabiatda erkin holatda topilmaydi, u faqat turli birikmalar tarkibida mavjud.

• volframit
• sheelitlar

Bu rudalar koʻpincha oz miqdorda boshqa moddalarni (oltin, kumush, qalay, simob va boshqalar) oʻz ichiga oladi, qoʻshimcha foydali qazilmalar juda kam boʻlishiga qaramay, baʼzan ularni boyitish jarayonida olish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq boʻladi.

1. Boyitish toshni maydalash va maydalashdan boshlanadi. Keyin material keyingi qayta ishlashga o'tadi, uning usullari ruda turiga bog'liq. Volframit rudalarini boyitish odatda gravitatsion usulda olib boriladi, uning mohiyati erning tortishish va markazdan qochma kuchlarining qoʻshma kuchlaridan foydalanishdan iborat boʻlib, minerallar kimyoviy va fizik xossalari – zichligi, zarrachalarining kattaligi, namlanuvchanligi bilan ajralib turadi. Shu tarzda chiqindi jinslar ajratiladi va konsentrat magnit ajratish yordamida kerakli tozalikka keltiriladi. Olingan konsentratdagi volframitning miqdori 52 dan 85% gacha.
2. Scheelit, volframitdan farqli o'laroq, magnit mineral emas, shuning uchun unga magnit ajratish qo'llanilmaydi. Sxelit rudalari uchun boyitish algoritmi boshqacha. Asosiy usul - flotatsiya (suvli suspenziyadagi zarrachalarni ajratish jarayoni), so'ngra elektrostatik ajratishdan foydalanish. Sxelitning kontsentratsiyasi chiqish joyida 90% gacha bo'lishi mumkin. Rudalar ham murakkab bo'lib, ular tarkibida bir vaqtning o'zida volframitlar va scheelitlar mavjud. Ularni boyitish uchun gravitatsiya va flotatsiya sxemalarini birlashtiruvchi usullar qo'llaniladi.
   
   Agar kontsentratni belgilangan standartlarga qadar keyingi tozalash zarur bo'lsa, aralashmalar turiga qarab turli xil protseduralar qo'llaniladi. Fosfor aralashmalarini kamaytirish uchun scheelit kontsentratlari sovuqda xlorid kislotasi bilan ishlanadi, kaltsit va dolomit esa chiqariladi. Mis, mishyak, vismutni olib tashlash uchun qovurish qo'llaniladi, so'ngra kislotalar bilan ishlov beriladi. Boshqa tozalash usullari ham mavjud.

Volframni konsentratdan eruvchan birikmaga aylantirish uchun bir necha xil usullar qo'llaniladi.

1. Masalan, konsentrat ortiqcha soda bilan sinterlanadi va shu bilan natriy volframit olinadi.
2. Yana bir usul ham qo'llanilishi mumkin - yuvish: volfram yuqori haroratda bosim ostida soda eritmasi bilan chiqariladi, keyin neytrallash va yog'ingarchilik.
3. Yana bir usul - konsentratni gazsimon xlor bilan ishlov berish. Bu jarayonda volfram xlorid hosil bo'ladi, keyinchalik u sublimatsiya yo'li bilan boshqa metallarning xloridlaridan ajratiladi. Olingan mahsulot volfram oksidiga aylantirilishi yoki to'g'ridan-to'g'ri elementar metallga ishlov berilishi mumkin.

Turli boyitish usullarining asosiy natijasi volfram trioksidi ishlab chiqarishdir. Bundan tashqari, u metall volfram ishlab chiqarishga boradi. Undan ko'plab qattiq qotishmalarning asosiy komponenti bo'lgan volfram karbid ham olinadi. Volfram rudasi kontsentratlarini bevosita qayta ishlashning yana bir mahsuloti - ferrotungsten mavjud. Odatda qora metallurgiya ehtiyojlari uchun eritiladi.

Volframni qayta tiklash

Keyingi bosqichda hosil bo'lgan volfram trioksidi (volfram anhidrit) metall holatiga tushirilishi kerak. Qayta tiklash ko'pincha keng qo'llaniladigan vodorod usuli bilan amalga oshiriladi. Volfram trioksidi bo'lgan harakatlanuvchi idish (qayiq) o'choqqa yuboriladi, harorat yo'lda ko'tariladi, vodorod unga qarab beriladi. Metallning kamayishi bilan materialning massa zichligi oshadi, konteynerni yuklash hajmi yarmidan ko'proq kamayadi, shuning uchun amalda har xil turdagi pechlar orqali 2 bosqichda yugurish qo'llaniladi.

1. Birinchi bosqichda volfram trioksididan dioksid hosil bo'ladi, ikkinchi bosqichda dioksiddan sof volfram kukuni olinadi.
2. Keyin kukun to'r orqali elakdan o'tkaziladi, katta zarralar ma'lum don o'lchamiga ega kukunni olish uchun qo'shimcha ravishda maydalanadi.

Ba'zida uglerod volframni kamaytirish uchun ishlatiladi. Bu usul ishlab chiqarishni biroz soddalashtiradi, lekin yuqori haroratni talab qiladi. Bundan tashqari, ko'mir va uning aralashmalari volfram bilan reaksiyaga kirishib, metallning ifloslanishiga olib keladigan turli birikmalar hosil qiladi. Dunyo bo'ylab ishlab chiqarishda qo'llaniladigan bir qator boshqa usullar mavjud, ammo parametrlar bo'yicha vodorodni kamaytirish eng yuqori qo'llanilishi mumkin.

Monolitik metallni olish

Agar volframni sanoat ishlab chiqarishning dastlabki ikki bosqichi metallurglarga yaxshi ma'lum bo'lsa va juda uzoq vaqt davomida ishlatilgan bo'lsa, unda kukundan monolit olish uchun maxsus texnologiyani ishlab chiqish kerak edi. Ko'pgina metallar oddiy eritish yo'li bilan olinadi va keyin qoliplarga quyiladi, volfram o'zining asosiy xususiyati - infuzionligi tufayli - bunday tartibni amalga oshirish mumkin emas. 20-asrning boshlarida amerikalik Kulidj tomonidan taklif qilingan changdan ixcham volfram olish usuli bizning davrimizda ham turli xil o'zgarishlar bilan qo'llaniladi. Usulning mohiyati shundaki, elektr tokining ta'siri ostida kukun monolitik metallga aylanadi. Odatdagidek eritish o'rniga, metall volframni olish uchun bir necha bosqichlardan o'tish kerak. Ulardan birinchisida kukun maxsus bar-tayoqlarga bosiladi. Keyin bu novdalar sinterlash jarayoniga duchor bo'ladi va bu ikki bosqichda amalga oshiriladi:

1. 1. Birinchidan, 1300ºS gacha bo'lgan haroratlarda novda kuchini oshirish uchun oldindan sinterlanadi. Jarayon vodorodni uzluksiz etkazib beradigan maxsus muhrlangan pechda amalga oshiriladi. Vodorod qo'shimcha pasaytirish uchun ishlatiladi, u materialning gözenekli tuzilishiga kiradi va yuqori haroratga qo'shimcha ta'sir qilish bilan sinterlangan barning kristallari o'rtasida sof metall kontakt hosil bo'ladi. Ushbu bosqichdan keyin shtabik sezilarli darajada qattiqlashadi, hajmi 5% gacha yo'qoladi.
   2. Keyin asosiy bosqichga o'ting - payvandlash. Bu jarayon 3 mingºC gacha bo'lgan haroratlarda amalga oshiriladi. Post siqish kontaktlari bilan o'rnatiladi va u orqali elektr toki o'tadi. Ushbu bosqichda vodorod ham ishlatiladi - bu oksidlanishni oldini olish uchun kerak. Amaldagi oqim juda yuqori, 10x10 mm kesimli novdalar uchun taxminan 2500 A oqim talab qilinadi va 25x25 mm kesim uchun - taxminan 9000 A. Amaldagi kuchlanish nisbatan kichik, 10 dan 20 gacha. V. Monolitik metallning har bir partiyasi uchun birinchi navbatda sinov tayoqchasi payvandlanadi, u payvandlash rejimini kalibrlash uchun ishlatiladi. Payvandlash muddati novda o'lchamiga bog'liq va odatda 15 daqiqadan bir soatgacha davom etadi. Bu bosqich, birinchisi kabi, novda hajmini ham kamaytirishga olib keladi.

Olingan metallning zichligi va don hajmi novdaning dastlabki don hajmiga va maksimal payvandlash haroratiga bog'liq. Ikki sinterlash bosqichidan keyin o'lchamlarni yo'qotish uzunligi 18% gacha. Yakuniy zichlik 17-18,5 g/sm².

Yuqori toza volframni olish uchun payvandlash paytida bug'langan turli xil qo'shimchalar, masalan, silikon va gidroksidi metallarning oksidlari ishlatiladi. Ular qizdirilganda, bu qo'shimchalar bug'lanadi va ular bilan boshqa aralashmalarni oladi. Bu jarayon qo'shimcha tozalashga yordam beradi. To'g'ri harorat rejimidan foydalanganda va sinterlash paytida vodorod atmosferasida namlik izlari yo'q bo'lganda, bunday qo'shimchalar yordamida volframni tozalash darajasini 99,995% gacha oshirish mumkin.

Volframdan mahsulotlar ishlab chiqarish

Ishlab chiqarishning tavsiflangan uch bosqichidan so'ng asl rudadan olingan monolit volfram o'ziga xos xususiyatlarga ega. Refrakterlikdan tashqari, u juda yuqori o'lchovli barqarorlikka, yuqori haroratlarda quvvatni saqlashga va ichki stressning yo'qligiga ega. Volfram ham yaxshi egiluvchanlik va egiluvchanlikka ega. Keyingi ishlab chiqarish ko'pincha simni chizishdan iborat. Bu texnologik jihatdan nisbatan oddiy jarayonlardir.

1. Blankalar aylanadigan zarb mashinasiga kiradi, bu erda material kamayadi.
2. Keyin, chizish orqali turli diametrli sim olinadi (chizish - bu maxsus uskunada novdani toraytiruvchi teshiklar orqali tortib olish). Shunday qilib, siz umumiy deformatsiya darajasi 99,9995% bo'lgan eng nozik volfram simini olishingiz mumkin, uning kuchi 600 kg / mm² ga etishi mumkin.

Volfram egiluvchan volfram ishlab chiqarish usulini ishlab chiqishdan oldin ham elektr lampalarining filamentlari uchun ishlatila boshlandi. Ilgari chiroq uchun filamentdan foydalanish printsipini patentlagan rus olimi Lodygin 1890-yillarda spiralga o'ralgan volfram simini bunday filament sifatida ishlatishni taklif qildi. Bunday simlar uchun volfram qanday olingan? Avval volfram kukunining bir oz plastifikator (masalan, kerosin) bilan aralashmasi tayyorlangan, so'ngra bu aralashmadan ma'lum diametrdagi teshikdan yupqa ip siqib chiqarilgan, quritilgan va vodorodda kaltsiylangan. Nisbatan mo'rt sim olindi, uning to'g'ri chiziqli segmentlari chiroq elektrodlariga biriktirilgan. Boshqa usullar bilan ixcham metall olishga urinishlar bo'lgan, ammo barcha holatlarda iplarning mo'rtligi juda yuqori bo'lib qoldi. Coolidge va Fink ishlaridan so'ng volfram simini ishlab chiqarish mustahkam texnologik bazaga ega bo'ldi va volframni sanoatda qo'llash tez sur'atlar bilan o'sishni boshladi.

Rus olimi Lodygin tomonidan ixtiro qilingan cho'g'lanma chiroq.

Jahon volfram bozori

Volfram ishlab chiqarish hajmi yiliga 50 ming tonnani tashkil qiladi. Ishlab chiqarish, shuningdek, iste'mol bo'yicha yetakchi Xitoy bo'lib, bu mamlakat yiliga 41 ming tonnaga yaqin ishlab chiqaradi (Rossiya, taqqoslash uchun, 3,5 ming tonna ishlab chiqaradi). Hozirgi vaqtda muhim omil - bu ikkilamchi xom ashyoni qayta ishlash, odatda volfram karbidi, talaş, talaş va chang volfram qoldiqlari, bunday qayta ishlash dunyo bo'ylab volfram iste'molining taxminan 30% ni ta'minlaydi.

Yongan cho'g'lanma lampalarning filamentlari amalda qayta ishlanmaydi.

Jahon volfram bozori yaqinda volfram filamentlariga talabning pasayishini ko'rsatdi. Bu yorug'lik sohasidagi muqobil texnologiyalarning rivojlanishi bilan bog'liq - lyuminestsent va LED lampalar kundalik hayotda ham, sanoatda ham an'anaviy cho'g'lanma lampalarni agressiv ravishda almashtirmoqda. Mutaxassislar kelgusi yillarda ushbu sektorda volframdan foydalanish yiliga 5% ga kamayishini taxmin qilmoqdalar. Umuman olganda, volframga bo'lgan talab kamaymayapti, bir sohada qo'llanilishining pasayishi boshqa sohalarda, shu jumladan innovatsion tarmoqlarda o'sish bilan qoplanadi.

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 scheelit 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 bo'yalgan va yuqori zichlikka ega (7D-7,9 g/sm3) va mineralogik shkala bo'yicha 5-5,5 qattiqlikka ega. 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.

Mineralogik 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 65% dan kam bo'lmagan, 2-navli - kamida 60% ni 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. Olovning past haroratli zonalarida zaryadning erishi va cho'kindilarning (o'sishlarning) shakllanishiga yo'l qo'ymaslik uchun tortmalarni yuvishdan (tarkibida temir va marganets oksidi bo'lgan) qoldiqlar 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'ovak bo'lib, qalinligi 0,1-0,13 mm gacha bo'lgan Na2CO3 eritmalari bilan scheelitning parchalanish tezligiga ta'siri aniqlanmagan. 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 oz 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: avtoklavdagi harorat 225 bosim ~ 2,5 MPa, nisbati T: Vt = 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)

Qayerda 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 kislota bilan neytrallanadi, nozik oqim bilan aralashtirib (mahalliy peroksidlanishni oldini olish uchun) natriy volframning qizdirilgan eritmasiga qo'shiladi.

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. Dastlabki 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, scheelit-ni qayta ishlashda). povellit Tyrny-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 izopoliyali kislota tuzi sifatida aks ettirmaydi.

Bug'lanish zanglamaydigan po'latdan yasalgan partiyalar 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 suyuqligida 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 organik fazadan ammiakli suv (3-4% NH3) bilan 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. Buning uchun amin guruhlari (ko'pincha uchinchi darajali aminlar) yoki karboksil va amin guruhlarini o'z ichiga olgan amfoterik qatronlar (amfolitlar) bo'lgan past asosli anion almashinuvchilar 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 almashinish texnologiyasining noqulayligi 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 kontsentratlarini (70-75% W03) qayta ishlashda scheelitning xlorid kislota 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 kislotasi 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, 20 C da 270 g/l HC1 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 eritmalari nitrat tuzlarini olish, yo'q qilish oson.

Volfram erish nuqtasi 3380 ° S bo'lgan eng o'tga chidamli metalldir. Va bu uning qamrovini belgilaydi. Volframsiz elektronikani qurish ham mumkin emas, hatto lampochkadagi filament ham volframdir.

Va, albatta, metallning xususiyatlari uni olishdagi qiyinchiliklarni aniqlaydi ...

Birinchidan, siz rudani topishingiz kerak. Bu faqat ikkita mineral - scheelit (kaltsiy volfram CaWO 4) va volframit (temir va marganets volframi - FeWO 4 yoki MnWO 4). Ikkinchisi 16-asrdan beri "bo'ri ko'pik" - lotincha "Spuma lupi" yoki nemis tilida "Wolf Rahm" nomi bilan ma'lum. Bu mineral qalay rudalariga hamroh bo'ladi va qalayning eritilishiga xalaqit beradi, uni cürufga aylantiradi. Shuning uchun uni antik davrda allaqachon topish mumkin. Boy volfram rudalarida odatda 0,2 - 2% volfram mavjud. Aslida, volfram 1781 yilda kashf etilgan.

Biroq, buni topish volfram qazib olishda eng oddiy narsa.
Keyingi - rudani boyitish kerak. Ko'p usullar mavjud va ularning barchasi juda murakkab. Birinchidan, albatta. Keyin - magnit ajratish (agar bizda temir volframit bilan volframit bo'lsa). Keyinchalik gravitatsiyaviy ajratish, chunki metall juda og'ir va rudani yuvish mumkin, xuddi oltin qazib olishda bo'lgani kabi. Endi ular hali ham elektrostatik ajratishdan foydalanadilar, ammo bu usul qotil uchun foydali bo'lishi dargumon.

Shunday qilib, biz rudani chiqindi jinsdan ajratdik. Agar bizda scheelit (CaWO 4) bo'lsa, unda keyingi bosqichni o'tkazib yuborish mumkin va agar volframit bo'lsa, uni scheelitga aylantirishimiz kerak. Buning uchun volfram bosim ostida va yuqori haroratda soda eritmasi bilan chiqariladi (jarayon avtoklavda sodir bo'ladi), so'ngra sun'iy scheelit shaklida neytrallash va yog'ingarchilik, ya'ni. kalsiy volfram.
Volframitni ortiqcha soda bilan sinterlash ham mumkin, keyin biz kaltsiy volframini emas, balki bizning maqsadlarimiz uchun unchalik ahamiyatli bo'lmagan natriyni olamiz (4FeWO 4 + 4Na 2 CO 3 + O 2 = 4Na 2 WO 4 + 2Fe 2 O 3 + 4CO 2).

Keyingi ikki bosqich - bu CaWO 4 -> H 2 WO 4 ni suv bilan yuvish va issiq kislota parchalanishi.
Siz turli xil kislotalarni olishingiz mumkin - xlorid (Na 2 WO 4 + 2HCl \u003d H 2 WO 4 + 2NaCl) yoki azot.
Natijada, volfram kislotasi ajratiladi. Ikkinchisi kalsinlanadi yoki NH 3 ning suvli eritmasida eritiladi, undan paratungstat bug'lanish orqali kristallanadi.
Natijada, volfram ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo - WO 3 trioksidni yaxshi tozaligi bilan olish mumkin.

Albatta, volfram kontsentrati yuqori haroratda xlor bilan ishlov berilganda xloridlar yordamida WO 3 ni olish usuli ham mavjud, ammo bu usul qotil uchun oddiy bo'lmaydi.

Volfram oksidi metallurgiyada qotishma qo'shimcha sifatida ishlatilishi mumkin.

Shunday qilib, bizda volfram trioksidi bor va bitta bosqich qoldi - metallga qaytarilish.
Bu erda ikkita usul mavjud - vodorodni kamaytirish va uglerodni kamaytirish. Ikkinchi holda, ko'mir va uning tarkibidagi aralashmalar har doim volfram bilan reaksiyaga kirishib, karbidlar va boshqa birikmalarni hosil qiladi. Shuning uchun volfram "iflos", mo'rt bo'lib chiqadi va elektronika uchun juda toza bo'lishi kerak, chunki atigi 0,1% temirga ega bo'lgan volfram mo'rt bo'lib qoladi va undan filamentlar uchun eng nozik simni tortib bo'lmaydi.
Ko'mir bilan texnik jarayon yana bir kamchilikka ega - yuqori harorat: 1300 - 1400 ° S.

Biroq, vodorodni kamaytirish bilan ishlab chiqarish ham sovg'a emas.
Qaytarilish jarayoni maxsus quvurli pechlarda sodir bo'ladi, shunday qilib isitiladi, u quvur bo'ylab harakatlanayotganda, WO3 bilan "qayiq" bir nechta harorat zonalaridan o'tadi. Unga quruq vodorod oqimi oqadi. Qayta tiklash "sovuq" (450 ... 600 ° S) va "issiq" (750 ... 1100 ° S) zonalarida ham sodir bo'ladi; "sovuqda" - eng past oksidi WO 2 ga, keyin - elementar metallga. "Issiq" zonadagi reaktsiyaning harorati va davomiyligiga qarab, "qayiq" devorlarida chiqarilgan kukunli volfram donalarining tozaligi va hajmi o'zgaradi.

Shunday qilib, biz eng kichik kukun shaklida sof metall volfram oldik.
Ammo bu hali biror narsa qilish mumkin bo'lgan metall quyma emas. Metall kukunli metallurgiyada olinadi. Ya'ni, u avval presslanadi, vodorod atmosferasida 1200-1300 ° S haroratda sinterlanadi, keyin u orqali elektr toki o'tadi. Metall 3000 ° S ga qadar isitiladi va monolitik materialga sinterlash sodir bo'ladi.

Biroq, bizga ingotlar yoki hatto novdalar emas, balki yupqa volfram sim kerak bo'ladi.
Siz tushunganingizdek, bu erda yana hamma narsa juda oddiy emas.
Simlarni chizish jarayonning boshida 1000 ° S haroratda va oxirida 400-600 ° S haroratda amalga oshiriladi. Bunday holda, nafaqat sim, balki o'lim ham isitiladi. Isitish gaz gorelkasi alangasi yoki elektr isitgich yordamida amalga oshiriladi.
Shu bilan birga, chizilganidan so'ng, volfram simi grafit moyi bilan qoplangan. Telning sirtini tozalash kerak. Tozalash tavlanish, kimyoviy yoki elektrolitik ishlov berish, elektrolitik parlatish yo'li bilan amalga oshiriladi.

Ko'rib turganingizdek, oddiy volfram filamentini olish vazifasi ko'rinadigan darajada oddiy emas. Va bu erda faqat asosiy usullar tasvirlangan, shubhasiz, ko'plab tuzoqlar mavjud.
Va, albatta, hozir ham volfram qimmat metalldir. Endi bir kilogramm volfram 50 dollardan oshadi, xuddi shu molibden deyarli ikki baravar arzon.

Aslida, volfram uchun bir nechta foydalanish mavjud.
Albatta, asosiylari radio va elektrotexnika bo'lib, u erda volfram simlari ketadi.

Keyingisi - maxsus qattiqligi, elastikligi va mustahkamligi bilan ajralib turadigan qotishma po'latlarni ishlab chiqarish. Temirga xrom qo'shilsa, u qizdirilganda ham qattiqligi va o'tkirligini saqlaydigan yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlarni beradi. Ulardan kesgichlar, matkaplar, to'sarlar, shuningdek, boshqa kesish va burg'ulash asboblari (umuman, burg'ulash asbobida juda ko'p volfram mavjud) uchun ishlatiladi.
Volframning reniy bilan qiziqarli qotishmalari - undan yuqori haroratli termojuftlar ishlab chiqariladi, ular faqat inert atmosferada bo'lsa-da, 2000 ° C dan yuqori haroratlarda ishlaydi.

Xo'sh, yana bir qiziqarli dastur - elektr payvandlash uchun volframli payvandlash elektrodlari. Bunday elektrodlar iste'mol qilinmaydi va payvandlash havzasini ta'minlash uchun payvandlash joyiga boshqa metall simni etkazib berish kerak. Volfram elektrodlari argonli payvandlashda - molibden, titanium, nikel kabi rangli metallarni, shuningdek, yuqori qotishma po'latlarni payvandlash uchun ishlatiladi.

Ko'rib turganingizdek, volfram ishlab chiqarish qadim zamonlar uchun emas.
Va nima uchun volfram bor?
Volframni faqat elektrotexnika qurilishi bilan olish mumkin - elektrotexnika yordamida va elektrotexnika uchun.
Elektr yo'q - volfram yo'q, lekin sizga ham kerak emas.

Kassiterit SnO 2- qalayning asosiy sanoat minerali bo'lib, u qalayli plasserlar va tog' jinslari rudalarida mavjud. Undagi qalayning miqdori 78,8% ni tashkil qiladi. Kassiteritning zichligi 6900…7100 kg/t, qattiqligi esa 6…7. Kassiteritdagi asosiy aralashmalar temir, tantal, niobiy, shuningdek, titan, marganets, cho'chqalar, kremniy, volfram va boshqalardir. Kassiteritning fizik-kimyoviy xususiyatlari, masalan, magnit sezgirligi va flotatsiya faolligi bu aralashmalarga bog'liq.

Stannin Cu 2 S FeS SnS 4- qalay sulfid minerali, garchi u kassiteritdan keyin eng ko'p tarqalgan mineral bo'lsa-da, sanoat ahamiyatiga ega emas, birinchidan, uning tarkibida qalay miqdori past (27 ... 29,5%), ikkinchidan, mis va temir sulfidlari mavjudligi. kontsentratlarni metallurgik qayta ishlashni qiyinlashtiradi va uchinchidan, qatlamning flotatsion xossalarining sulfidlarga yaqinligi flotatsiya jarayonida ularni ajratishni qiyinlashtiradi. Boyitish zavodlarida olinadigan qalay konsentratlarining tarkibi har xil. 60% dan kam qalayni o'z ichiga olgan gravitatsion kontsentratlar boy qalay plasserlaridan chiqariladi va tortishish va flotatsiya usullari bilan olingan loy konsentratlari 15% dan 5% gacha qalayni o'z ichiga olishi mumkin.

Qalayli konlar yotqizilgan va birlamchi bo'linadi. Alluvial qalay konlari jahon qalay qazib olishning asosiy manbai hisoblanadi. Dunyodagi qalay zahiralarining 75% ga yaqini plasserlarda toʻplangan. Mahalliy qalay konlari murakkab moddiy tarkibga ega bo‘lib, unga ko‘ra kvarts-kassiterit, sulfid-kvars-kassiterit va sulfid-kassiteritga bo‘linadi.

Kvars-kassiterit rudalari odatda murakkab qalay-volframdir. Ushbu rudalardagi kassiterit kvartsdagi qo'pol, o'rta va nozik tarqalgan kristallar bilan ifodalanadi (0,1 dan 1 mm gacha yoki undan ko'p). Bu rudalarda kvarts va kassiteritdan tashqari odatda dala shpati, turmalin, slyuda, volframit yoki scheelit va sulfidlar mavjud. Sulfid-kassiterit rudalarida sulfidlar - pirit, pirrotit, arsenopirit, galen, sfalerit va staninlar ustunlik qiladi. Shuningdek, tarkibida temir minerallari, xlorit va turmalin mavjud.

Qalay yotqizgichlar va rudalar asosan gravitatsiyaviy usullar bilan jigging mashinalari, kontsentratsiya stollari, vintli separatorlar va qulflar yordamida boyitiladi. Plasserlar odatda birlamchi konlarning rudalariga qaraganda gravitatsiyaviy usullar bilan boyitish ancha osondir, chunki. ular qimmatbaho maydalash va maydalash jarayonlarini talab qilmaydi. Dag‘al gravitatsion konsentratlarni nozik sozlash magnit, elektr va boshqa usullar bilan amalga oshiriladi.

Qulflarda boyitish kassiteritning donasi hajmi 0,2 mm dan ortiq bo'lganda qo'llaniladi, chunki kichikroq donalar qulflarda yomon ushlanadi va ularning ekstraktsiyasi 50 ... 60% dan oshmaydi. Birlamchi boyitish uchun o'rnatiladigan va kassiteritning 90% gacha olish imkonini beruvchi jigging mashinalari yanada samaraliroq qurilmalardir. Dag'al kontsentratlarni nozik sozlash kontsentratsiya jadvallarida amalga oshiriladi (217-rasm).

217-rasm. Qalay plaserlarini boyitish sxemasi

To'ldiruvchilarni birlamchi boyitish, shuningdek, qumni yuvish uchun 6-25 mm o'lchamdagi teshiklari bo'lgan baraban ekranlari o'rnatilgan, kassiteritning o'lcham sinfi va qumning yuvilishi mumkinligi bo'yicha taqsimlanishiga qarab, chuqurchalar, shu jumladan dengiz chuqurliklarida ham amalga oshiriladi. Ekranlarning past o'lchamli mahsulotini boyitish uchun odatda sun'iy to'shak bilan turli xil dizayndagi jigging mashinalari qo'llaniladi. Shlyuzlar ham o'rnatilgan. Birlamchi kontsentratlar jigging mashinalarida tozalash operatsiyalariga duchor bo'ladi. Tugatish, qoida tariqasida, qirg'oq pardozlash stantsiyalarida amalga oshiriladi. Plasserlardan kassiteritni olish odatda 90-95% ni tashkil qiladi.

Materiallar tarkibining murakkabligi va kassiteritning notekis tarqalishi bilan ajralib turadigan birlamchi qalay rudalarini boyitish nafaqat tortishish usullari, balki flotatsion tortishish, flotatsiya va magnit ajratish usullaridan foydalangan holda yanada murakkab ko'p bosqichli sxemalar bo'yicha amalga oshiriladi.

Qalay rudalarini boyitish uchun tayyorlashda kassiteritning kattaligiga qarab loyqalanish qobiliyatini hisobga olish kerak. Boyitish paytida qalayning yo'qolishining 70% dan ortig'i gravitatsiyaviy qurilmalardan drenajlar bilan olib ketiladigan loyli kassiteritga to'g'ri keladi. Shuning uchun qalay rudalarini maydalash ekranlar bilan yopiq siklda ishlaydigan novda tegirmonlarida amalga oshiriladi. Ba'zi fabrikalarda og'ir suspenziyalar bilan boyitish jarayonning boshida qo'llaniladi, bu esa asosiy tog' jinslarining 30 ... 35% gacha bo'lgan minerallarni axlatxonalarga ajratish, maydalash xarajatlarini kamaytirish va qalayning tiklanishini oshirish imkonini beradi.

Jarayon boshida qo'pol taneli kosmiteritni ajratish uchun 2 ... 3 dan 15 ... 20 mm gacha bo'lgan ozuqa hajmi bilan jigging ishlatiladi. Ba'zan, material o'lchami minus 3 + 0,1 mm bo'lgan jigging mashinalari o'rniga vintli ajratgichlar o'rnatiladi va 2 ... 0,1 mm o'lchamdagi materialni boyitishda konsentratsiyali jadvallar qo'llaniladi.

Kassiterit notekis tarqalgan rudalar uchun ko'p bosqichli sxemalar nafaqat qoldiqlarni, balki kambag'al kontsentratlar va o'rta qatlamlarni ham ketma-ket qayta maydalash bilan qo'llaniladi. 218-rasmda ko'rsatilgan sxema bo'yicha boyitilgan qalay rudalarida kassiteritning zarracha hajmi 0,01 dan 3 mm gacha.

Guruch. 218. Birlamchi qalay rudalarini gravitatsion boyitish sxemasi

Ruda tarkibida temir oksidi, sulfidlar (arsenopirit, xalkopirit, pirit, stanin, galena), volframit ham bor. Metall bo'lmagan qism kvarts, turmalin, xlorit, seritsit va florit bilan ifodalanadi.

Boyitishning birinchi bosqichi ruda hajmi 90% minus 10 mm bo'lgan jigging mashinalarida qo'pol qalay konsentratini chiqarish bilan amalga oshiriladi. Keyin, boyitishning birinchi bosqichidagi qoldiqlarni qayta maydalash va teng tushish bo'yicha gidravlik tasniflashdan so'ng, boyitish kontsentratsiya jadvallarida amalga oshiriladi. Ushbu sxema bo'yicha olingan qalay konsentrati 70 ... 85% ekstraktsiya bilan 19 ... 20% qalayni o'z ichiga oladi va tugatish uchun yuboriladi.

Tugatishda qo'pol qalay kontsentratlaridan sulfidli minerallar, asosiy jinslarning minerallari chiqariladi, bu qalay tarkibini standartga ko'paytirish imkonini beradi.

2...4 mm zarracha o'lchamiga ega bo'lgan qo'pol tarqalgan sulfidli minerallar flotatsiya gravitatsiyasi yordamida kontsentratsiya jadvallarida chiqariladi, undan oldin kontsentratlar sulfat kislota (1,2 ... 1,5 kg / t), ksantat (0,5 kg / t) va kerosin () bilan ishlov beriladi. 1…2 kg/t).

Kassiterit gravitatsiyaviy konsentratsiyali loydan selektiv kollektorlar va depressantlar yordamida flotatsiya usulida olinadi. Ko'p miqdorda turmalin, temir gidroksidlarini o'z ichiga olgan murakkab mineral tarkibli rudalar uchun yog 'kislotalari kollektorlaridan foydalanish 2-3% dan ko'p bo'lmagan qalayni o'z ichiga olgan kambag'al qalay konsentratlarini olish imkonini beradi. Shuning uchun kassiteritni flotatsiya qilishda Asparal-F yoki aerozol-22 (süksinatlar), fosfonik kislotalar va IM-50 reaktivi (alkilgidroksamik kislotalar va ularning tuzlari) kabi selektiv kollektorlardan foydalaniladi. Suv oynasi va oksalat kislotasi asosiy jinslarning minerallarini bostirish uchun ishlatiladi.

Kassiterit flotatsiyasidan oldin zarrachalari minus 10-15 mkm bo'lgan material loydan chiqariladi, so'ngra sulfidlar flotatsiya qilinadi, qoldiqlaridan pH 5 da oksalat kislotasi, suyuq shisha va Asparal-F reaktivi (140-150) g/t) kollektor sifatida yuboriladi, kassiterit suziladi (219-rasm). Hosil boʻlgan flotatsion konsentratda operatsiyadan 70...75% gacha qalay ajratib olinganda 12% gacha qalay boʻladi.

Bartles-Moseley orbital qulflari va Bartles-Krosbelt kontsentratorlari ba'zan loydan kassiterit olish uchun ishlatiladi. 1 ... 2,5% qalay o'z ichiga olgan bu qurilmalarda olingan qo'pol konsentratlar, tijorat atala qalay konsentratlari ishlab chiqarish bilan atala kontsentratsiyasi jadvallarini tugatish uchun yuboriladi.

Volfram rudalarda qalayga qaraganda sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan minerallarning keng doirasi bilan ifodalanadi. Hozirgi vaqtda ma'lum bo'lgan 22 volfram mineralidan to'rttasi asosiy hisoblanadi: volframit (Fe,Mn)WO 4(zichligi 6700 ... 7500 kg / m 3), hubnerit MnWO 4(zichligi 7100 kg / m 3), ferberit FeWO 4(zichligi 7500 kg / m 3) va scheelit CaWO 4(zichligi 5800 ... 6200 kg / m 3). Bu minerallardan tashqari scheelit va molibdenning izomorf aralashmasi (6...16%) bo'lgan molibdoshelit amaliy ahamiyatga ega. Volframit, hubnerit va ferberit zaif magnitli minerallar bo'lib, ular tarkibida magniy, kaltsiy, tantal va niobiy aralashmalar sifatida mavjud. Volframit ko'pincha rudalarda kassiterit, molibdenit va sulfidli minerallar bilan birga uchraydi.

Volframli rudalarning sanoat turlariga venali kvars-volframit va kvarts-kassiterit-volframit, stokverk, skarn va allyuvial kiradi. Depozitlarda tomir turi tarkibida volframit, hubnerit va scheelit, shuningdek, molibden minerallari, pirit, xalkopirit, qalay, mishyak, vismut va oltin minerallari mavjud. DA aktsiyadorlik Konlarda volframning tarkibi tomir konlariga qaraganda 5 ... 10 baravar kam, ammo ular katta zahiraga ega. DA skarn rudalar, volfram bilan birga, asosan scheelit bilan ifodalangan, molibden va qalay o'z ichiga oladi. Alluvial volfram konlari kichik zahiraga ega, ammo ular volframni qazib olishda muhim rol o'ynaydi.Sanoat tarkibidagi volfram trioksidining plasserlardagi (0,03 ... 0,1%) miqdori birlamchi rudalarga qaraganda ancha past, ammo ularning rivojlanishi ancha sodda va iqtisodiy jihatdan ancha sodda. foydaliroq. Bu plasterlar volframit va scheelit bilan birga kassiteritni ham o'z ichiga oladi.

Volfram kontsentratlarining sifati boyitilgan rudaning moddiy tarkibiga va turli sanoat tarmoqlarida qo‘llanganda ularga qo‘yiladigan talablarga bog‘liq. Shunday qilib, ferrotungsten ishlab chiqarish uchun konsentratda kamida 63% bo'lishi kerak. WO3, qattiq qotishmalarni ishlab chiqarish uchun volframit-huebnerit kontsentrati kamida 60% ni o'z ichiga olishi kerak WO3. Scheelit konsentratlari odatda 55% ni o'z ichiga oladi. WO3. Volfram kontsentratlarining asosiy zararli aralashmalari kremniy, fosfor, oltingugurt, mishyak, qalay, mis, qo'rg'oshin, surma va vismutdir.

Volfram plaserlari va rudalari, shuningdek qalay ikki bosqichda boyitiladi - birlamchi gravitatsiyaviy boyitish va qo'pol konsentratlarni turli usullar bilan tozalash. Rudadagi volfram trioksidining past miqdori (0,1 ... 0,8%) va kontsentratlar sifatiga yuqori talablar bilan umumiy boyitish darajasi 300 dan 600 gacha. Bunday boyitish darajasiga faqat turli usullarni birlashtirish orqali erishish mumkin. , tortishish kuchidan flotatsiyagacha.

Bundan tashqari, volframit plasterlari va birlamchi rudalar odatda boshqa og'ir minerallarni (kassiterit, tantalit-kolumbit, magnetit, sulfidlar) o'z ichiga oladi, shuning uchun birlamchi gravitatsiyaviy boyitish paytida 5 dan 20% gacha WO 3 ni o'z ichiga olgan kollektiv kontsentrat chiqariladi. Ushbu kollektiv kontsentratlarni tugatishda standart monomineral kontsentratlar olinadi, ular uchun flotatsion tortishish va sulfidlarning flotatsiyasi, magnetit va volframitni magnit ajratish qo'llaniladi. Bundan tashqari, elektr ajratish, konsentratsiyali jadvallarda boyitish va hatto minerallarni siljish jinslaridan flotatsiya qilishdan foydalanish mumkin.

Volfram minerallarining yuqori zichligi ularni qazib olish uchun gravitatsion boyitish usullaridan samarali foydalanish imkonini beradi: og'ir suspenziyalarda, jigging mashinalarida, kontsentratsiya stollarida, vintli va reaktiv separatorlarda. Kollektiv gravitatsion kontsentratlarni boyitishda va ayniqsa, tozalashda sagnit ajratish keng qo'llaniladi. Volframit magnit xususiyatlarga ega va shuning uchun kuchli magnit maydonda, masalan, magnit bo'lmagan kassiteritdan ajralib chiqadi.

Dastlabki volfram rudasi, shuningdek qalay rudasi minus 12 + 6 mm zarracha hajmiga qadar eziladi va jigging bilan boyitiladi, bu erda qo'pol tarqalgan volframit va volfram trioksidi qoldiqlari tarkibidagi qoldiqlarning bir qismi chiqariladi. Jigglashdan so'ng, ruda maydalash uchun novda tegirmonlariga beriladi, unda u minus 2+ 0,5 mm gacha maydalanadi. Haddan tashqari loy hosil bo'lishining oldini olish uchun silliqlash ikki bosqichda amalga oshiriladi. Ezilgandan so'ng, ruda loyni chiqarish va kontsentratsiya jadvallarida qum fraktsiyalarini boyitish bilan gidravlik tasnifga o'tkaziladi. Stollarga olingan o'rta va qoldiqlar eziladi va kontsentratsiya stollariga yuboriladi. Bundan tashqari, qoldiqlar keyinchalik eziladi va konsentratsiya stollarida boyitiladi. Boyitish amaliyoti shuni ko'rsatadiki, volframit, hubnerit va ferberitning tortishish usullari bilan olinishi 85% ga etadi, loyga moyil bo'lgan scheelit esa tortishish usullari bilan faqat 55 ... 70% ga olinadi.

Faqat 0,05 ... 0,1% volfram trioksidi bo'lgan nozik tarqalgan volframit rudalarini boyitishda flotatsiya qo'llaniladi.

Flotatsiya, ayniqsa, skarn rudalaridan scheelitni ajratib olish uchun keng qo'llaniladi, ular tarkibida kaltsit, dolomit, ftorit va barit mavjud bo'lib, ular xuddi shu kollektorlar tomonidan suzadi.

Sxelit rudalarini flotatsiyasida kollektorlar yumshoq suvda tayyorlangan emulsiya shaklida kamida 18 ... 20 ° S haroratda ishlatiladigan oleyk turidagi yog 'kislotalari. Ko'pincha, oleyk kislotasi jarayonga oziqlantirishdan oldin 1: 2 nisbatda sodali suvning issiq eritmasida sovunlanadi. Oleyk kislota o'rniga baland yog', naftenik kislotalar va boshqalar ham qo'llaniladi.

Sxelitni tarkibida kaltsiy, bor va temir oksidi bo'lgan ishqoriy tuproq minerallaridan flotatsiya yo'li bilan ajratish juda qiyin. Scheelit, ftorit, apatit va kaltsitlar kristall panjarada kaltsiy kationlarini o'z ichiga oladi, ular yog 'kislotasi kollektorining kimyoviy so'rilishini ta'minlaydi. Shu sababli, bu minerallarni scheelitdan tanlab flotatsiya qilish suyuq shisha, natriy silikoflorid, soda, sulfat va gidroftorik kislota kabi depressantlar yordamida tor pH diapazonlarida mumkin.

Kaltsiy o'z ichiga olgan minerallarni oleyk kislotasi bilan flotatsiyasi paytida suyuq shishaning tushkunlik ta'siri minerallar yuzasida hosil bo'lgan kaltsiy sovunlarining desorbsiyasidan iborat. Shu bilan birga, sheelitning suzuvchanligi o'zgarmaydi, boshqa kaltsiy o'z ichiga olgan minerallarning suzuvchanligi keskin yomonlashadi. Haroratni 80...85°C ga oshirish pulpaning suyuq shisha eritmasi bilan aloqa qilish vaqtini 16 soatdan 30...60 minutgacha qisqartiradi. Suyuq shisha iste'moli taxminan 0,7 kg / t ni tashkil qiladi. Suyuq shisha bilan bug'lash jarayonidan foydalangan holda 220-rasmda ko'rsatilgan selektiv scheelit flotatsiyasi jarayoni Petrov usuli deb ataladi.

Guruch. 220. Volfram-molibden rudalaridan sxelit flotatsiyasi sxemasi.

Petrov usuli bo'yicha nozik sozlash

20°S haroratda oleyk kislota ishtirokida olib boriladigan asosiy scheelit flotatsiyasining konsentrati tarkibida 4...6% volfram trioksidi va kaltsit holida 38...45% kaltsiy oksidi, ftorit va apatit. Konsentrat bug'lashdan oldin 50-60% qattiq holga keltiriladi. Bug'lash ketma-ket ikki idishda suyuq shishaning 3% eritmasida 80 ... 85 ° S haroratda 30 ... 60 daqiqa davomida amalga oshiriladi. Bug'langandan keyin tozalash ishlari 20 ... 25 ° S haroratda amalga oshiriladi. Hosil boʻlgan sheelit kontsentratida 63...66% gacha volfram trioksidi boʻlishi mumkin, uning ajralishi 82...83%.

Mamlakatimizdagi volfram rudalari yirik GOKlarda (Orlovskiy, Lermontovskiy, Tirnauzskiy, Primorskiy, Jidinskiy VMK) hozirgi klassik texnologik sxemalar bo‘yicha ko‘p bosqichli maydalash va materialni boyitish bilan tor o‘lchamli sinflarga, qoida tariqasida, ikkiga bo‘lingan holda qayta ishlangan. sikllar: birlamchi gravitatsion boyitish va turli usullar bilan qo'pol konsentratlarni nozik sozlash. Bu qayta ishlangan rudalarda volframning pastligi (0,1-0,8% WO3) va kontsentratlar uchun yuqori sifat talablari bilan bog'liq. Dagʻal tarqalgan rudalar (minus 12+6 mm) uchun birlamchi boyitish jigglash yoʻli bilan, oʻrta, mayda va mayda tarqalgan rudalar uchun (minus 2+0,04 mm) turli modifikatsiyadagi va oʻlchamdagi vintli apparatlardan foydalanilgan.

2001 yilda Jida volfram-molibden zavodi (Buryatiya, Zakamensk) o'z faoliyatini to'xtatdi, undan keyin Barun-Norin texnogen volfram konini to'pladi, qum hajmi bo'yicha millionlab. 2011 yildan beri “Zakamensk” YoAJ ushbu konni modulli qayta ishlash zavodida qayta ishlamoqda.

Texnologik sxema Knelson markazdan qochma konsentratorlarda ikki bosqichda boyitish (asosiy ish uchun CVD-42 va tozalash uchun CVD-20), KVGF markali kontsentratni olish uchun o'rta maydalash va quyma og'irlik kontsentratini flotatsiya qilishga asoslangan. Ishlash jarayonida Knelson boyitish fabrikalarining ishlashida qumni qayta ishlashning iqtisodiy ko'rsatkichlariga salbiy ta'sir ko'rsatadigan bir qator omillar qayd etildi, xususan:

Yuqori operatsion xarajatlar, shu jumladan. ishlab chiqarishning ishlab chiqarish quvvatlaridan uzoqligi va elektr energiyasi narxining oshishi hisobga olingan holda, bu omil alohida ahamiyatga ega bo'lgan energiya xarajatlari va ehtiyot qismlar narxi;

Volfram minerallarini gravitatsiyaviy konsentratga olishning past darajasi (operatsiyaning taxminan 60%);

Ishlayotgan ushbu uskunaning murakkabligi: boyitilgan xom ashyoning moddiy tarkibidagi tebranishlar bilan markazdan qochma kontsentratorlar jarayonga va ish sharoitlariga aralashuvni talab qiladi (suyuqlashtiruvchi suv bosimining o'zgarishi, boyitish idishining aylanish tezligi), olingan tortishish kontsentratlarining sifat ko'rsatkichlarining o'zgarishiga olib keladi;

Ishlab chiqaruvchining sezilarli darajada uzoqligi va buning natijasida ehtiyot qismlar uchun uzoq kutish vaqti.

Gravitatsion kontsentratsiyaning muqobil usulini izlash uchun Spirit texnologiyaning laboratoriya sinovlarini o'tkazdi vintni ajratish MChJ PK Spirit tomonidan ishlab chiqarilgan SVM-750 va SVSH-750 sanoat vintli separatorlar yordamida. Boyitish ikkita operatsiyada amalga oshirildi: asosiy va uchta boyitish mahsuloti - konsentrat, o'rta va qoldiqlarni olish bilan nazorat qilish. Tajriba natijasida olingan barcha boyitish mahsulotlari Zakamensk ZAO laboratoriyasida tahlil qilindi. Eng yaxshi natijalar jadvalda keltirilgan. bitta.

1-jadval. Laboratoriya sharoitida vintlarni ajratish natijalari

Olingan ma'lumotlar birlamchi boyitish jarayonida Knelson kontsentratorlari o'rniga vintli separatorlarni qo'llash imkoniyatini ko'rsatdi.

Keyingi qadam mavjud boyitish sxemasi bo'yicha yarim sanoat sinovlarini o'tkazish edi. Knelson CVD-42 kontsentratorlari bilan parallel ravishda o'rnatilgan SVSH-2-750 vintli qurilmalari bilan tajriba yarim sanoat zavodi yig'ildi. Boyitish bir operatsiyada amalga oshirildi, hosil bo'lgan mahsulotlar ishlayotgan boyitish zavodining sxemasiga muvofiq keyingi jo'natiladi va uskunaning ishlashini to'xtatmasdan to'g'ridan-to'g'ri boyitish jarayonidan namunalar olinadi. Yarim sanoat sinovlari ko'rsatkichlari jadvalda keltirilgan. 2.

2-jadval. Vintli apparatlar va markazdan qochma kontsentratorlarning qiyosiy yarim sanoat sinovlari natijalariknelson

Ko'rsatkichlar	Oziqlanish manbalari	Konsentratsiya
Qayta tiklash, %

Natijalar shuni ko'rsatadiki, qumlarni boyitish markazdan qochma kontsentratorlarga qaraganda vintli apparatlarda samaraliroq. Bu volfram mineral kontsentratiga aylanib qolishning ortishi (67,74% ga nisbatan 83,13%) va konsentratning past rentabelligini (32,26% ga nisbatan 16,87%) anglatadi. Bu yuqori sifatli WO3 konsentratiga olib keladi (0,9% ga nisbatan 0,42%),