Способ получения порошка молибдена

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошка молибдена. Цель изобретения - повышение производительности технологического процесса. В аммонийную соль молибдена добавляют 5 - 15 мас. % порошка металлического молибдена, полученную смесь термообрабатывают при 500 - 850°С в токе инертного газа, а затем восстанавливают в водороде при 800 - 1000°С. В результате получают порошок молибдена со средним размером частиц 2,7 - 4,1 мкм. Введение металлического молибдена в его аммонийную соль позволяет в 3 - 4 раза повысить производительность за счет полного перевода парамолибдата аммония в диоксид молибдена. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошка молибдена. Цель изобретения - повышение производительности технологического процесса. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Приготавливают шихту, содержащую аммонийную соль молибдена, например парамолибдат или тетрамолибдат аммония (ПМА или ТМА), и 5-15 мас.% порошка металлического молибдена. Шихта может быть получена смешиванием ПМА или ТМА с порошком металлического молибдена в смесителе, например, типа "пьяная бочка" или др. Однако с точки зрения производительности предпочтительно шихту готовят путем введения порошка металлического молибдена в раствор молибдата аммония при кристаллизации аммонийной соли молибдена. Полученную шихту подвергают термообработке в токе инертного газа, например азота, аргона и т.п. при 500-850^оС. При термообработке в атмосфере инертного газа смеси ПМА и порошка металлического молибдена происходит цепь последовательных твердофазных реакций, результатом которых является образованием MoO₂. Первоначально парамолибдат аммония декомпазирует (разлагается) с образованием MoO₃, NH₃ и H₂O. Выделяющийся аммиак (в отсутствии кислорода воздуха) восстанавливает MoO₃ до Mo₄O₁₁. Затем нестехиометрический субоксид молибдена (Mo₄O₁₁) диспропорционирует на MoO₂ и MoO₃. Завершается процесс реакцией взаимодействия триоксида молибдена и металлического молибдена с образованием MoO₂. Поскольку все описанные превращения протекают с поглощением тепла, в реакции диспропорционирования протекают достаточно быстро, исключается возможность образования легкоплавкой автектики MoO₃-MoO₂, и продукт термообработки представляет собой дисперсный диоксид молибдена. Восстановление такого продукта на второй стадии процесса идет с достаточно большой скоростью, т.е. повышается производительность процесса. Введение порошка молибдена в ПМА на стадии его кристаллизации дополнительно повышает производительность процесса, так как отпадает необходимость в длительном перемешивании ПМА и молибдена. Кроме того, при этом повышается однородность шихты, поступающей на операцию термообработки. Это также увеличивает производительность за счет интенсификации и повышения полноты протекания процесса образования диоксида молибдена. В случае, если количество вводимого порошка металлического молибдена меньше 5 мас. % , то реакция образования диоксида молибдена протекает не полностью. В результате образуется эвтектика MoO₃-MoO₂, продукт термообработки аналогичен прототипу, что снижает производительность процесса. Если количество вводимого порошка металлического молибдена выше 15 мас.%, то полнота протекания реакции образования диоксида молибдена не повышается, но в шихте остается непрореагировавший молибден. Это также снижает производительность процесса, так как непроизводительно используется объем рабочего пространства печи. При температуре термообработки ниже 500^оС производительность процесса уменьшается за счет снижения скорости протекания диспропорционирования и взаимодей- ствия триоксида молибдена с металлическим молибденом. При температуре выше 850^оС производительность также снижается из-за образования эвтектики MoO₂-MoO₃ и снижения скорости восстановления на второй стадии процесса. Процесс термообработки может быть проведен в толкательной печи при загрузке шихты в лодочки, в печи с вращающейся трубой или в многоподовой печи. Диоксид восстанавливают водородом при 800-1000^оС с получением порошка металлического молибдена. Восстановление может быть проведено в трубчатой толкательной печи, муфельной печи и т.п. П р и м е р 1. В 1 л раствора молибдата аммония, содержащего 350 г/л молибдена, ввели 50 г металлического молибдена со средним размером зерна 3,5 мкм. При кристаллизации молибдата, т.е. при упаривании раствора на 50% и последующем охлаждении, получен осадок массой 463,7 г. После сушки в сушильном шкафу при 40^оС шихту загружали в кварцевые лодочки и помещали их в лабораторную трубчатую печь СУОЛ-1. Загрузка в лодочку 75. Шихту подвергали термообработке в токе азота с расходом 0,1 м³/ч при 750^оС. Продолжительность термообработки 36 мин. Полученный порошок диоксида молибдена массой 346,3 г загружали в кварцевые лодочки (по 95 г) и восстанавливали в токе водорода (расход 0,3 м³/ч) в печи СУОЛ-1 при 900^оС. В результате был получен порошок молибдена со средним размером зерна 2,7 мкм (содержание кислорода 0,13 мас.%). Продолжительность процесса 1,0 ч. Условия проведения и полученные результаты этого (п. 1) и других примеров приведены в таблице. Шихта в примере п. 2 получена механическим смешиванием порошка ПМА и металлического молибдена в барабанном смесителе в течение 2 ч. Производительность, численно равная массе полученного порошка молибдена за 1 ч для известного способа, была принята за 100%. Как видно из данных, приведенных в таблице, только выполнение предлагаемых условий проведения процесса (см. пп. 1-5) позволяет повысить производительность процесса в 3-4 раза по сравнению с известным способом (см. п. 11) за счет полного перевода ПМА в диоксид молибдена.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА МОЛИБДЕНА, включающий кристаллизацию аммонийной соли молибдена из раствора, ее термообработку и последующее восстановление продукта водородом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности технологического процесса, в аммонийную соль молибдена вводят 5-15 мас.% порошка металлического молибдена, а термообработку ведут в атмосфере инертного газа при 500-850^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что порошок металлического молибдена вводят в аммонийную соль при ее кристаллизации из раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---