Способ извлечения молибдена из молибденсодержащего огарка

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано при переработке огарков, содержащих молибден. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности извлечения молибдена из огарка в раствор и упрощение процесса выщелачивания. Способ включает обработку огарка раствором карбоната и нитрата калия при следующих условиях: отношения (по массе) К₂СО₃:Мо_об в пределах 1,1-1,2, а KNO₃:(MoO₂+MoS₂) в пределах 2,7-2,8. Процесс выщелачивания осуществляют в одну стадию при достижении извлечения молибдена в раствор из огарка до 98,7%. 1 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов и может быть использовано при переработке огарков, содержащих молибден.

При окислительном обжиге сульфидных молибденовых концентратов или промпродуктов образуется огарок, содержащий в основном МоО₃, а также МоО₂ и MoS₂.

Известны способы извлечения молибдена из огарка в раствор путем выщелачивания твердой фазы растворами аммиака или карбоната натрия.

При выщелачивании огарка аммиачной водой триоксид молибдена переходит в раствор с образованием молибдата аммония по реакции

Для выщелачивания используют 8-10%-ный раствор аммиака. Процесс осуществляют на холоду или при температуре 50-70°С и отношении Ж:Т=3:4. Расход аммиака равен 120-140% от стехиометрического.

Диоксид молибдена и молибденит с растворами аммиака не взаимодействуют. Поэтому в зависимости от количества этих соединений в огарке извлечение из него молибдена в раствор при выщелачивании составляет 80-95% [Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. М., «Металлургия», 1991, с.52-54].

Недостаток способа заключается в том, что при выщелачивании огарка остается твердая фаза (хвосты) в количестве 10-25% от массы огарка, в которой содержание молибдена достигает 5-25%. Поэтому для доизвлечения требуются дополнительные расходы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению в качестве прототипа является способ извлечения молибдена из молибденсодержащего огарка раствором соды. При этом идет реакция

с образованием растворимого молибдата натрия.

Выщелачивание осуществляют при температуре 85-90°С и Ж:Т=5. При этом операцию выщелачивания повторяют до 5 раз. Общее извлечение молибдена в раствор составляет 95,3-95,9% [Лебедев К.Б. Производство молибдата кальция. Алма-Ата, Издательство АН КазССР, 1962, с.47].

Недостатки способа:

- многократность операций выщелачивания огарка и большой поток растворов в оборотном цикле;

- при выщелачивании MoO₂ и MoS₂ не реагируют с карбонатом натрия, что снижает извлечение молибдата в раствор;

- требуется дополнительный передел для извлечения молибдена из хвостов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание более эффективного способа извлечения молибдена из огарка в раствор и упрощение процесса выщелачивания.

Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение извлечения молибдена в раствор.

Технический результат достигается тем, что в способе извлечения молибдена из молибденсодержащего огарка, включающем выщелачивание с переводом молибдена в раствор обработкой раствором, содержащим карбонат щелочного металла, согласно изобретению в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат калия и выщелачивание осуществляют раствором, дополнительно содержащим нитрат калия, при отношении (по массе) К₂СО₃:Mo_об в пределах 1,1-1,2 и KNO₃:(MoO₂+MoS₂), равном 2,7-2,8.

Нами установлено, что карбонат калия реагирует с триоксидом молибдена по реакции

с образованием растворимого молибдена калия. Также установлено, что скорость взаимодействия по реакции 2 выше, чем по реакции 1 и достаточно однократного выщелачивания вместо пятикратного. Выявлено, что карбонат калия как и карбонат натрия в растворе не взаимодействует с MoO₂ и MoS₂. Экспериментально показано, что молибден из этих соединений может быть переведен в раствор, если при выщелачивании огарка применить раствор карбоната калия, дополнительно содержащий нитрат калия.

При неизменных параметрах выщелачивания (температуре, отношении Ж:Т и продолжительности операции) идут реакции

с образованием растворимого молибдата калия.

В результате применения нитрата калия повышается извлечение молибдена из огарка в раствор.

Присутствие карбоната калия исключает образование оксидов азота и серы.

Расход карбоната и нитрата калия зависит от содержания MoO₂ и MoS₂ в огарке.

Предлагаемый способ осуществляют следующим способом.

Примеры 1-8

Огарок, полученный при обжиге молибденового промпродукта, содержал (%): 61,51 МО_об; 1,15 S_об; 15,85 SiO₂; 11,88 Fe₂О₃; 2,37 CaO; 1,66 Al₂O₃ и 5,54 меди. В огарке находилось (в пересчете на соединения молибдена), %: 65,0 МоО₃; 2,44 MoO₂ и 1,52 MoS₂. Часть серы в нем присутствовала в виде сульфатов меди и кальция.

Огарок выщелачивали при температуре 90-95°С и Ж:Т=5 в течение часа раствором, содержащим одновременно карбонат и нитрат калия. По окончании выщелачивания на фильтре отделили твердую фазу и промывали ее водой. Фильтрат и промводу объединили и анализировали на содержание молибдена в жидкой фазе.

По результатам анализа определяли извлечение молибдена в раствор.

Результаты опытов приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что наибольшее извлечение молибдена из огарка в раствор достигается при массовых отношениях К₂СО₃: Мо_об и KNO₃:(MoO₂+MoS₂), равных соответственно 1,1-1,2 и 2,7-2,8.

При выщелачивании огарка только раствором карбоната калия при отношении 1,1-1,2 достигается извлечение 93,1-93,2%. Этого показателя недостаточно.

Применение нитрата калия позволяет получить более высокое извлечение молибдена.

При отношении KNO₃:(МоО₂+MoS₂) в пределах 2,7-2,8 извлечение молибдена повышается до 97,8-98,7%, что свидетельствует о протекании реакций 4 и 5. Повышать это отношение нецелесообразно, так как извлечение молибдена не увеличивается. Кроме того, избыток нитрата калия будет способствовать переходу в раствор меди и серы.

Преимущества предлагаемого способа.

1. Упрощается процесс выщелачивания, так как его осуществляют в одну стадию.

2. Достигается извлечение молибдена в раствор из огарка до 98,7%.

3. Не требуется дополнительного передела для доизвлечения молибдена.

Таблица Результаты опытов способа выщелачивания молибденсодержащего огарка.
№ п/п	Массовое отношение	Извлечение молибдена в раствор, %
К2СО3:МОоб	KNO3:(MoO2+MoS2)
1	1,0	-	90,2
2	1,1	-	93,1
3	1,2	-	93,2
4	1,3	-	93,2
5	1,2	2,6	94,2
6	1,2	2,7	98,0
7	1,2	2,8	98,2
8	1,2	2,9	98,2

Способ извлечения молибдена из молибденсодержащего огарка, включающий выщелачивание с переводом молибдена в раствор обработкой раствором, содержащим карбонат щелочного металла, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат калия и выщелачивание осуществляют раствором, дополнительно содержащим нитрат калия, при отношении (по массе) К₂СО₃:Мо_об в пределах 1,1-1,2 и KNO₃:(MoO₂+MoS₂), равном 2,7-2,8.