Главная Обратная связь

Дисциплины:






Технологическая схема переработки



Общие сведения

Молибден — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo(лат. Molybdaenum). Серебристо-серый ковкий металл с плотностью 10,02–10,32 г/см3, обладающий высокой термостойкостью (температура плавления 2620 ± 20 °С), легкой дегазацией, небольшой упругостью пара, высокими значениями электро- и теплопроводности, малым коэффициентом линейного расширения, значительной прочностью, высоким модулем упругости и хорошей обрабатываемостью. Элемент молибден открыл в 1778 году шведский химик К. Шееле, выделивший при обработке молибденита азотной кислотой молибденовую кислоту. Шведский химик П. Гьельм в 1782 году впервые получил металлический молибден восстановлением МоО3 углеродом.

Молибден - типичный редкий элемент, его содержание в земной коре 1,1·10-4% (по массе). Общее число минералов молибден 15, большая часть их (различные молибдаты) образуется в биосфере. В магматических процессах молибден связан преимущественно с кислой магмой, с гранитоидами. В мантии молибдена мало, в ультраосновных породах лишь 2·10-5% . Накопление молибдена связано с глубинными горячими водами, из которых он осаждается в форме молибденита MoS2, образуя гидротермальные месторождения. Важнейшим осадителем молибдена из вод служит H2S. Геохимия молибдена в биосфере тесно связана с живым веществом и продуктами его распада; среднее содержание молибдена в организмах 1·10-5%. На земной поверхности, особенно в щелочных условиях, Mo (IV) легко окисляется до молибдатов, многие из которых сравнительно растворимы.

Область применения

85-90% добываемого молибдена применяется в металлургической промышленности на производство легированных сталей. Остальное количество применяется в форме чистого металла и сплавов на его основе, сплавов с цветными и редкими металлами(V, W, Cu, Ni и Co), а также в виде химических соединений. Металлический молибден - важнейший конструкционный материал в производстве электроосветительных ламп и электровакуумных приборов (радиолампы, генераторные лампы, рентгеновские трубки и других); из молибдена изготовляют аноды, сетки, катоды, держатели нити накала в электролампах. Молибденовые проволока и лента широко используются в качестве нагревателей для высокотемпературных печей.

После освоения производства крупных заготовок молибден стали применять (в чистом виде или с легирующими добавками других металлов) в тех случаях, когда необходимо сохранение прочности при высоких температурах, например, для изготовления деталей ракет и других летательных аппаратов. Для предохранения молибдена от окисления при высоких температурах используют покрытия деталей силицидом Молибдена, жаростойкими эмалями и другие способы защиты. Молибден применяют как конструкционный материал в энергетических ядерных реакторах, так как он имеет сравнительно малое сечение захвата тепловых нейтронов (2,6 барн). Важную роль молибден играет в составе жаропрочных и кислотоустойчивых сплавов, где он сочетается главным образом с Ni, Co и Cr.



В технике используются некоторые соединения молибдена. Так, MoS2 - смазочный материал для трущихся частей механизмов; дисилицид молибдена применяют при изготовлении нагревателей для высокотемпературных печей; Na2MoO4 - в производстве красок и лаков; оксиды молибдена - катализаторы в химической и нефтяной промышленности.

Молибден в организме растений, животных и человека постоянно присутствует как микроэлемент, участвующий преимущественно в азотном обмене. Молибден необходим для активности ряда окислительно-восстановительных ферментов (флавопротеидов), катализирующих восстановление нитратов и азотфиксацию у растений (много молибдена в клубеньках бобовых), а также реакции пуринового обмена у животных. В растениях молибден стимулирует биосинтез нуклеиновых кислот и белков, повышает содержание хлорофилла и витаминов. При недостатке солибдена бобовые, овес, томаты, салат и другие растения заболевают особым видом пятнистости, не плодоносят и погибают. Поэтому растворимые молибдаты в небольших дозах вводят в состав микроудобрений. Животные обычно не испытывают недостатка в Молибдене. Избыток же солибдена в корме жвачных животных (биогеохимические провинции с высоким содержанием Молибдена известны в Кулундинской степи, на Алтае, Кавказе) приводит к хроническим молибденовым токсикозам, сопровождающимся поносом, истощением, нарушением обмена меди и фосфора. Токсическое действие солибдена снимается введением соединений меди. Избыток молибдена в организме человека может вызвать нарушение обмена веществ, задержку роста костей, подагру и т. п.

Молибден принадлежит к малораспространенным элементам, среднее содержание его в земной коре составляет 1,1·10–4 % (по массе).

 

 

Главные минералы

Из 20 известных минераловмолибдена основное промышленное значение имеет пять минералов. Главными промышленными минералами молибдена являются - молибденит МоS2 (Мо 59,94%), являющийся наиболее распространенным минералом (более 98 % всей добычи молибдена производится из молибденовых руд), содержит примесь рения; повелит СаМо4 (Мо 48,2 %) наиболее распространенный минерал в зоне окисления молибденитовых месторождений; молибдит (ферромолибдит) Fе2О3 3МоОз8N2О (Мо 39,7 %), часто встречается в зоне окисления молибденитовых месторождений; вульфенит РЬ МоО4 (Мо 26%, РЬ 56%); редко встречается в зоне окисления свинцовых месторождений; молибдошеелит Са(W, Мо)О4 (WОз 70-79%, МоО 1-10%, СаО 19,4%), часто встречается в скарновых месторождениях. Промышленное значение имеют также молибдаты урана, широко распространенные в молибден-урановых месторождениях.

Таблица.1. Главные минералы молибдена

Минерал Химическая формула Содержание Мо, %
Молибденит МоS2 57,1–60
Молибдошеелит (зейригит) Ca(W, Mo)O4 1–24
Повелит CaMoO4 48,2
Ферримолибдит (MoO4)3 ·7H2O 39,7–60,2
Вульфенит Pb (MoO4)3 27–46

Различная растворимость молибденсодержащих минералов в соляной кислоте и щелочах позволяет раздельно определять количество молибдена, связанного с молибденитом, повеллитом, ферримолибдитом и вульфенитом. Другие молибденсодержащие минералы (кехлинит, комозит, линдгренит, чиллагит, иордизит и др.) встречаются редко.

 

Типы месторождений

Молибден образует большое число природных соединений, возникающих как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.
В. Т. Покалов выделяет три формации промышленных месторождений молибдена: медно-молибденовую, молибденовую и вольфрам-молибденовую.

Месторождения медно-молибденовой формации комплексные основными компонентами являются медь и молибден. В одних случаях главным компонентом является медь, попутным молибден, в других значение молибдена выше, чем меди. Наряду с главными полезными компонентами на некоторых месторождениях попутно извлекают золото, серебро, висмут, иногда свинец и цинк. Вмещающие породы монцониты, гранодиориты, граниты, диориты, сиениты и др. Морфологические типы оруденения: жилы, штокверки, брекчии (трубки, столбы, зоны); залежи (пласты, линзы, тела сложной формы). Имеет крупное промышленное значение. В них находится около 35 % учтенных запасов молибдена.

В месторождениях молибденовой формации главным полезным компонентом является молибденит. Вмещающие породы крупные плутоны, сложенные биотит-роговообманковыми гранитами; в экзоконтактах подчиненное значение имеют диориты, сиениты, гранодиориты, Минеральный тип оруденения молибденовый в калишпатизированных, окварцованных, серицитизированных, аргиллитизированных породах. Морфологические типы оруденения: жилы, штокверки, брекчии (трубки, столбы, зоны), залежи (пласты, линзы, тела сложной формы). Промышленное значение очень крупное, в них находится до 40 % учтенных запасов.

В месторождениях вольфрамо-молибденовой формации основными рудными минералами являются молибденит и вольфрамит или шеелит. Промышленное значение этих минералов примерно равное, но в большинстве месторождений один из рудных минералов преобладает. При комплексной переработке руд попутно может извлекаться висмутин, флюорит, сульфиды меди, иногда касситерит. Рений присутствует в молибдените (обычно не выше 30 г/т, изредка достигая 100-130 г/т). На некоторых месторождениях встречаются скандий, тантал. Вмещающие породы лейкократовые граниты. Минеральные типы оруденения:
1) молибденит-вольфрамитовый (шеелитовый) в альбитизированных, грейзенизированных и реже в калишпатизированных породах;
2) шеелит-молибденовый в известковых скарнах. Морфологические типы оруденения аналогичны двум предыдущим формациям. Месторождения, имеющие промышленное значение, содержат 25 % учтенных запасов молибдена.

Месторождения молибденовых руд соответствуют второй и третьей группам классификации запасов месторождения.
Ко второй группе относятся месторождения (участки) сложного геологического строения с рудными телами, представленными:
- крупными штокверками простой или сложной формы с изменчивым внутренним строением, характеризующимся чередованием промышленных руд с безрудными участками и некондиционными рудами;
- крупными пласто- и штокообразными скарновыми залежами сложной формы или с неравномерным распределением молибдена;
- крупными протяженными жилами непостоянной, сравнительно небольшой мощности или с неравномерным распределением молибдена.

К третьей группе относятся месторождения (участки) очень сложного геологического строения с рудными телами, представленными средними (по размерам) жилами, оруденелыми зонами, жило- и линзообразными скарновыми залежами небольшой или резко изменчивой мощности или с весьма неравномерным содержанием молибдена.

Месторождения молибденовых руд четвертой группы представленных мелкими жилами, небольшими штокообразными залежами, линзами, гнездами или телами с чрезвычайно сложным прерывистым гнездообразным распределением рудных скоплений, самостоятельного промышленного значения, как правило, не имеют и пригодны лишь для попутной отработки действующими предприятиями.

 

Таблица.2. Промышленные типы месторождений молибденовых руд

Промышленный тип месторождений Рудно-формационный тип месторождений Природный (минеральный) тип руд Содержание Мо в рудах, % Попутные компоненты Промышленный (технологический) тип руд Примеры месторождений
Штокверковый (грейзеновый) Молибденовый штокверковый в гранитоидах   Молибденитовый   0,05–0,25   Cu, Pb, Zn, Bi   Металлургический молибденовый (сортировочный, флотационный) Бугдалинское, Жирекенское  
Вольфрам- молибденовый штокверковый в гранитоидах Шеелит-вольфрамит- молибденитовый 0,03–0,10 (WO3 до 0,6) Cu, Bi Металлургический вольфрам-молибденовый (сортировочный, флотационно-гравитационный) Коктенкольское
Медно-молибденовый штокверковый в монцоноидах, гранодиоритах и гранитах Халькопирит-молибденитовый 0,00n–0,0n (Cu до 0,3) Au, Ag, Se, Tl, Bi, Re, Ge   Металлургический медно-молибденовый (сортировочный, флотационный) Сорское, Каджаранское и др. (Армения)
Пластообразный (скарновый) Вольфрам-молибденовый пластово-залежный скарновый Шеелит-молибденитовый   0,003–0,2 (Cu до 0,3; WO3 до 0,8) Сu, Bi, Se, Tl, Au, Ag   Металлургический вольфрам-молибденовый (сортировочный, флотационный) Тырныаузское  
Медно-молибденовый пластово-залежный скарновый Халькопирит-молибденитовый 0,004 (Cu до 0,3)   Se, Tl, Au, Ag, Sn, Bi Металлургический медно-молибденовый (сортировочный, флотационный) Киялых-Узеньское
Жильный Молибденовый жильный в биотитовых и роговообманковых гранитах и гранит-порфирах Молибденитовый   0,1–0,9 Pb, Zn, Ag, Bi Металлургический молибденовый (сортировочный, флотационный)   Шахтаминское, Умальтинское
Вольфрам-молибденовый жильный в лейкократовых гранитах Волфрамит- молибденитовый   0,05–0,4 (WO3 до 2,0) Sn, Bi, Sc Металлургический вольфрам-молибденовый (сортировочный, гравитационно-флотационный) Калгутинское

 

Технологическая схема переработки

Рис. Технологическая схема флотации медно-молибденовых руд

Способ флотации медно-молибденовых руд, включающий измельчение руды и коллективную флотацию меди и молибдена в щелочной среде, создаваемой известью, отличающийся тем, что коллективную флотацию проводят в присутствии собирателя Aero-МХ 3601 и вспенивателя, затем концентрат коллективной флотации после операций сгущения и десорбции с подогревом пульпы до 40-60°С острым паром в присутствии сернистого натрия направляют на молибденовую флотацию в присутствии собирателя Aero-МХ 3601 с получением молибденового концентрата пенным продуктом, а хвосты молибденовой флотации направляют на классификацию, причем тонкий продукт направляют на шламовую флотацию в присутствии собирателя Aero-МХ 3601 и вспенивателя, а грубый после доизмельчения направляют на песковую флотацию в присутствии собирателя Aero-МХ 3601 и вспенивателя, после чего концентраты шламовой и песковой флотации объединяют в медный концентрат, а хвосты направляют в отвал.

 

Список использованных литератур

1. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов. Учебное пособие в 2 кн. Т.3. Книга 1. Рудоподготовка и Cu, Cu-Py, Cu-Fe, Mo, Cu-Mo,Cu-Zn руды.-М., МГГУ, 2005.-575с

2. Популярная библиотека химических элементов. М., Наука, 1983

3. Википедия





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...