RU2002839C1

RU2002839C1 - Method of processing of materials with low content of molybdenum and tungsten

Info

Publication number: RU2002839C1
Application number: SU925054006A
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Тараканов; Владимир Александрович Кренев; Александр Владимирович Сергеев; Наталь Федоровна Дробот; Елена Владимировна Зевакина; Виталий Викторович Отдельнов; Ольга Анатольевна Носкова
Original assignee: Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова РАН
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1993-11-15

Abstract

Изобретение касаетс переработки низкосортных рудных концентратов и отходов производства с низким содержанием молибдена и вольфрама Суть: переработку материалов с низким содержанием молибдена и вольфрама ведут путем хлорировани газообразным хлором при комнатной температуре в присутствии диметилформамида при массовом соотношении перерабатываемого материала , диметилформамида и хлора, равном 1 (20 - 25): (25 - 30) Способ позвол ет достичь степени извлечени Мо до 97% и W до 70%, при этом процесс проходит в одну стадию и не требует подвода тепла извне. 1 таблThe invention relates to the processing of low-grade ore concentrates and production wastes with a low content of molybdenum and tungsten. Essence: processing of materials with a low content of molybdenum and tungsten is carried out by chlorination with gaseous chlorine at room temperature in the presence of dimethylformamide with a mass ratio of the processed material, dimethylformamide and chlorine equal to 1 (20 - 25): (25 - 30) The method allows to achieve the degree of extraction of Mo up to 97% and W up to 70%, while the process takes place in one stage and does not require supply pla outside. 1 tab

Description

Изобретение относитс к металлургии редких металлов и может быть использовано дл переработки Мо, W-содержащих материалов с низким содержанием этих компонентов, в частности при переработке низкосортных рудных концентратов и отходов производства.The invention relates to the metallurgy of rare metals and can be used for the processing of Mo, W-containing materials with a low content of these components, in particular in the processing of low-grade ore concentrates and production wastes.

Известен способ переработки шламо- иых отходов быстрорежущих сталей, содержащих W и Мо, включающий обработку сло отходов в лодочках при нагреве в окислительном потоке. Перед обработкой провод т сушку в потоке воздуха со скоростью 350-260 м/мин при 440-460°С в течение 0,2-0,4 ч, а обработку осуществл ют в потоке кислорода, подаваемого со скоростью 2- 4 м/мин при 1100-1200°С и расходе кислорода 2-9 м /ч на 1 кг и 1 см сло засыпки 1.A known method of processing sludge wastes of high-speed steels containing W and Mo, including processing a layer of waste in boats when heated in an oxidizing stream. Before processing, drying is carried out in an air stream at a speed of 350-260 m / min at 440-460 ° C for 0.2-0.4 hours, and processing is carried out in a stream of oxygen supplied at a speed of 2-4 m / min at 1100-1200 ° С and oxygen consumption of 2-9 m / h per 1 kg and 1 cm of backfill layer 1.

Недостатком указанного способа вл етс его многостадийность, а также высока температура процесса.The disadvantage of this method is its multi-stage process, as well as the high temperature of the process.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс способ переработки материалов с низким содержанием вольфрама, в частности способ переработки пылевидных отходов твердых сплавов, содержащих W и Со, путем хлорировани газообразным хлором при 550-650°С с последующей обработкой летучих сконденсированных продуктов хлорировани 0,5-3%-ным раствором сол ной кислоты. При этом хлориды W гидролизуют- с с образованием фольфрамовой кислоты, которую очищают обычным способом 2,The closest in technical essence to the present invention is a method of processing materials with a low tungsten content, in particular a method of processing pulverized wastes of hard alloys containing W and Co by chlorination with gaseous chlorine at 550-650 ° C followed by treatment of volatile condensed products of chlorination 0 5-3% hydrochloric acid solution. In this case, W chlorides are hydrolyzed, with the formation of tungsten acid, which is purified in the usual way 2,

Недостатки данного способа - многостадийное гь процесса переработки, а также высока температура хлорировани .The disadvantages of this method are the multi-stage process and the high temperature of chlorination.

Целью изобретени вл етс упрощение способа за счет снижени температуры процесса.An object of the invention is to simplify the process by lowering the temperature of the process.

Достигаетс это путем переработки Мо и W-содержащих материалов с низким содержанием этих компонентов (отходов производства и низкосортных рудных материалов) путем хлорировани газообразным хлором при комнатной температуре в среде органического растворител - диметилформамида , при массовом соотношении перерабатываемого материала, диметил- формамида и хлора, равном 1 : (20-25) : .(25тЗО).This is achieved by processing Mo and W-containing materials with a low content of these components (production waste and low-grade ore materials) by chlorination with gaseous chlorine at room temperature in an environment of an organic solvent - dimethylformamide, with a mass ratio of the processed material, dimethylformamide and chlorine equal to 1: (20-25):. (25tZO).

В результате такой переработки Мо, W и большинство ценных компонентов отходов или низкосортных руд переходит в раствор.As a result of such processing, Mo, W, and most of the valuable components of waste or low-grade ores go into solution.

Принципиальной основой предлагаемого метода вл етс больша растворимость хлора в диметилформамиде (385 объемов хлора на 1 объем диметилформамида) при 0°С, позвол юща создать насыщеннуюThe principal basis of the proposed method is the high solubility of chlorine in dimethylformamide (385 volumes of chlorine per 1 volume of dimethylformamide) at 0 ° С, which allows creating a saturated

хлором среду, облегчающую протекание процесса хлорировани порошкообразных материалов и позвол ющую вести процесс без подвода тепла извне. chlorine is an environment that facilitates the process of chlorination of powdered materials and allows the process to be conducted without supplying heat from outside.

Отличительной особенностью предлагаемого способа переработки вл етс то, что хлорирование ведетс в среде органического растворител при вышеприведенном соотношении компонентов, без подвода тепла извне.A distinctive feature of the proposed processing method is that chlorination is carried out in an organic solvent medium at the above ratio of components, without supplying heat from the outside.

Сущность способа заключаетс в следующем . Исходные материалы, измельченныеThe essence of the method is as follows. Raw materials, ground

5 до порошкообразного состо ни , помещают в диметилфомамид в массовом соотношении 1 : (20-25). При непрерывном перемешивании через смесь барботируют хлор, расход которого поддерживаетс на5 to a powder state is placed in dimethylfamamide in a mass ratio of 1: (20-25). With continuous stirring, chlorine is bubbled through the mixture, the flow rate of which is maintained at

0 уровне, необходимом дл хлорировани без избытка, и соответствует массовому соотношению материала и хлора, равном 1: (25-30), Никакого подогрева не требуетс , температура раствора за счет выде5 лени тепла реакции повышаетс в начале процесса до 60-80°С. Оптимальна продолжительность процесса 5 ч. По окончании хлорировани подачу хлора прекращают и смесь после отстаивани в течение 10-12 чAt the level required for chlorination without excess, and corresponds to a mass ratio of material to chlorine equal to 1: (25-30), No heating is required, the temperature of the solution increases at the beginning of the process to 60-80 ° C. The optimal duration of the process is 5 hours. After chlorination, the supply of chlorine is stopped and the mixture after settling for 10-12 hours

0 подвергают фильтрации. Фильтрат представл ет собой прозрачный раствор зеленого цвета. Непрохлорированный остаток может быть подвергнут повторному хлорированию .0 are filtered. The filtrate is a clear, green solution. The non-chlorinated residue may be re-chlorinated.

5 П р и м е р 1. Отходы быстрорежущей стали с содержанием Мо 2.07 % и W 6 % в количестве 15 г загружают в колбу, снабженную мешалкой и содержащую 300 г диметилформамида . Скорость подачи хлора в начале5 PRI me R 1. Waste high-speed steel with a content of Mo 2.07% and W 6% in the amount of 15 g is loaded into a flask equipped with a stirrer and containing 300 g of dimethylformamide. Chlorine feed rate at the beginning

0 процесса устанавливают максимальной и в дальнейшем регулируют таким образом, чтобы не было проскока хлора. Массовое соотношение перерабатываемого материала: диметилформамида и хлора составл 5 ет 1 : 25 : 30. Хлорирование ведут в течение 5 ч, по окончании которых подачу хлора прекращают, а реакционную смесь выстаивают в течение 10 ч. Затем реакционную смесь фильтруют. Убыль массы отходов за0 of the process is set to maximum and further regulated so that there is no leakage of chlorine. The mass ratio of the processed material: dimethylformamide and chlorine was 5 et 1: 25: 30. Chlorination was carried out for 5 hours, after which the chlorine supply was stopped, and the reaction mixture was allowed to stand for 10 hours. Then the reaction mixture was filtered. Waste mass loss per

0 одну операцию составл ет 46,8 %. Данные химического анализа свидетельствуют, что степень извлечени в раствор за одну операцию хлорировани составл ет дл Мо 97,3 %, дл W 62.9 %. Одновременно в рас5 твор переходит большинство ценных компонентов: Fe на 97,5 %. а также Со, TI, Си, V, Ni, Mn и др. Содержание в непрохлориро- ванном остатке Мо составл ет 0,36 %, W 4,2 %.Fe3,8%.0 one operation is 46.8%. Chemical analysis data indicate that the degree of extraction into the solution in one chlorination operation is 97.3% for Mo and 62.9% for W. At the same time, most valuable components pass into solution: Fe by 97.5%. as well as Co, TI, Cu, V, Ni, Mn and others. The content in the non-chlorinated Mo residue is 0.36%, W 4.2% .Fe3.8%.

Примеры 2-8 провод т аналогично примеру 1,Examples 2-8 are carried out analogously to example 1,

Данные приведены в таблице.The data are given in the table.

Пример 9. Пылевидные отходы от заточки твердых сплавов с содержанием Мо 0.47 % и W 6,96 % в количестве 15 г загружают в 300 г диметилформамида и провод т переработку так же. как в примере 1. Соотношение отходов диметилформамида и хлора составл ет 1 : 25 : 30. Убыль массы отходов за одну п тичасовую операцию хлорировани составл ет 41 %. По данным хи- мического анализа степень извлечени Мо в раствор диметилформамида составл ет 86,4 %, W- 52,0 %. При этом в раствор переходит также Fe на 86,3 % и другие элементы. Содержание Мо в непрохлорированном ос- татке составл ет 0,11 %, W 5,6. %, Fe 7,72 %.EXAMPLE 9 Dusty wastes from sharpening of hard alloys with a Mo content of 0.47% and W 6.96% in an amount of 15 g are loaded into 300 g of dimethylformamide and processing is carried out in the same way. as in Example 1. The ratio of the waste of dimethylformamide and chlorine is 1: 25: 30. The loss in mass of waste during one five-hour chlorination operation is 41%. According to chemical analysis, the degree of extraction of Mo into the solution of dimethylformamide is 86.4%, W - 52.0%. In this case, Fe also passes into the solution by 86.3% and other elements. The Mo content of the non-chlorinated residue is 0.11%, W 5.6. %, Fe 7.72%.

Как видно из примеров и данных таблицы , переработка материалов с низким содер- жанием молибдена и вольфрама хлорированием в присутствии диметилфор- мамида при за вленном соотношении перерабатываемый материал: диметилформамид : хлор позвол ет достичь степени извлечени Мо и W, равной соответственно 73-97 % и 51-70 % при исходной комнатной тем- пературе процесса.As can be seen from the examples and data in the table, the processing of materials with a low content of molybdenum and tungsten by chlorination in the presence of dimethylformamide with the claimed ratio of recyclable material: dimethylformamide: chlorine allows to achieve the degree of extraction of Mo and W equal to 73-97% and 51-70% at the initial room temperature of the process.

В известном способе переработки (в отсутствие диметилформамида) така степень извлечени достигаетс лишь при температуре 550-650°С. При комнатной температу- ре, в отсутствии диметилформамида Мо и W не извлекаютс .In the known processing method (in the absence of dimethylformamide), such a degree of recovery is achieved only at a temperature of 550-650 ° C. At room temperature, in the absence of dimethylformamide, Mo and W are not recovered.

Предложенный способ позвол ет упростить процесс переработки за счет снижени температуры процесса, т. к. при этом подвод тепла извне не требуетс . Температура в растворе в начале процесса поднимаетс до 60-80°С в результате выделени тепла при хлорировании. Затем снова снижаетс до комнатной.The proposed method makes it possible to simplify the processing process by lowering the temperature of the process, since heat supply from the outside is not required. The temperature in the solution at the beginning of the process rises to 60-80 ° C as a result of heat generation during chlorination. Then it drops back to room temperature.

За вленное соотношение компонентов обусловлено тем, что при соотношении перерабатываемый материал: диметилформамид : хлор ниже, чем 1 : 20 : 25 степень извлечени ценных компонентов Мо и W снижаетс , а при соотношении компонентов выше, чем 1:25:30 возникает опасность вскипани раствора вследствие сильного разогрева.The claimed ratio of components is due to the fact that when the ratio of recyclable material: dimethylformamide: chlorine is lower than 1: 20: 25, the degree of extraction of valuable components Mo and W is reduced, and when the ratio of components is higher than 1:25:30 there is a danger of boiling of the solution due to strong warming up.

Таким образом, предложенный способ позвол ет вовлечь в сферу производства вторичное комплексное сырье и низкосортные рудные концентраты, в насто щее врем не перерабатываемые, сократить дефицит Мо, W и др. ценных материалов, улучшить экологическую обстановку на предпри ти х машиностроительного комплекса .Thus, the proposed method makes it possible to involve secondary complex raw materials and low-grade ore concentrates, currently not processed, into the production sphere, to reduce the deficit of Mo, W, and other valuable materials, and to improve the environmental situation at the enterprises of the machine-building complex.

Предложенный способ проходит в одну стадию, не требует подвода тепла извне, прост в оформлении, не требует дефицитно-. го оборудовани и дорогосто щих реактивов .The proposed method takes place in one stage, does not require the supply of heat from the outside, is simple in design, does not require scarce. equipment and expensive reagents.

(56) Авторское свидетельство СССР Г 1146334, кл. С 22 В 33/34, 1984. Авторское свидетельство СССР №179930, кл. С 22 В, 1964.(56) Copyright certificate of the USSR G 1146334, cl. C 22 V 33/34, 1984. USSR Copyright Certificate No. 179930, class. C 22 V, 1964.

Ф о р м у л а и з-о б р е т е н и с тем что с целью процессе,Formula and zobretten so that with the aim of the process,

к г-хлорирование провод т при комнатной1g-chlorination is carried out at room 1

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИА- температуре в присутствии диметилформа-1METHOD OF PROCESSING MATERIA - temperature in the presence of dimethylform-1

ЛОВ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ МО- мида при массовом соотношении иаходЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА путем хлориро- ный материал: диметилформамид: хлор,FISHING WITH A LOW CONTENT OF MOMAID at a mass ratio of iahlLIBDENA and TUNGSTEN by chlorinated material: dimethylformamide: chlorine,

вани газообразным хлором, отличающий- 5 равном 1 : (20 + 25): (25 + 30).vanadium with gaseous chlorine, characterized by 5 equal to 1: (20 + 25): (25 + 30).