Obogaćivanje volframovih ruda. Ekstrakcija slabo magnetskih minerala pomoću magnetskog separatora visokog intenziteta iz ruda obojenih, rijetkih zemalja i plemenitih metala na primjeru OJSC Irgiredmet, Rudarsko-prerađivački pogon Kovdor Shema obogaćivanja rude volframove gline

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http:// www. sve najbolje. ru/

Rudarski i metalurški pogon Navoi

Državni rudarski institut Navoi

"Kemijsko-metalurški fakultet"

Zavod za metalurgiju

Objašnjenje

za završni kvalifikacijski rad

na temu: “Izbor, opravdanje i proračun tehnologije prerade volfram-molibden rude”

Diplomirani: K. Sayfiddinov

Navoi-2014

• Uvod
• 1. Opće informacije o metodama obogaćivanja volframove rude
• 2. Obogaćivanje molibden-volframovih ruda
• 2. Tehnološki odsjek
• 2.1 Proračun sheme drobljenja s odabirom opreme
• 2.2 Izračun sheme mljevenja
• 2.3 Izbor i proračun poluautogenih mlinova za mljevenje
• Popis korištene literature

Uvod

Osnova su minerali Nacionalna ekonomija, a nema niti jedne industrije u kojoj se ne koriste minerali ili proizvodi njihove prerade.

Značajne rezerve minerala u mnogim nalazištima Uzbekistana omogućuju izgradnju velikih, visoko mehaniziranih rudarskih, prerađivačkih i metalurških poduzeća koja vade i obrađuju stotine milijuna tona minerala s visokim tehničkim i ekonomskim pokazateljima.

Rudarstvo se bavi čvrstim mineralima iz kojih je, uz suvremenu tehnologiju, preporučljivo vaditi metale ili druge minerale. Glavni uvjeti za razvoj mineralnih naslaga su povećanje njihovog vađenja iz podzemlja i integrirano korištenje. To je zbog:

- značajni troškovi materijala i rada tijekom istraživanja i industrijskog razvoja novih ležišta;

- sve veća potreba različitih sektora nacionalnog gospodarstva za gotovo svim mineralnim komponentama koje čine rudu;

- potreba za stvaranjem tehnologija bez otpada i time spriječiti kontaminaciju okoliš proizvodni otpad.

Iz tih razloga, mogućnost industrijskog korištenja ležišta određena je ne samo vrijednošću i sadržajem minerala, njegovim rezervama, geografska lokacija, uvjeti proizvodnje i transporta, drugi ekonomski i politički faktori, ali i prisutnost učinkovite tehnologije za preradu iskopanih ruda.

1. Općenito o metodama oplemenjivanja volframovih ruda

Volframove rude obogaćuju se, u pravilu, u dvije faze - primarno gravitacijsko obogaćivanje i dorada grubih koncentrata različitim metodama, što se objašnjava niskim sadržajem volframa u prerađenim rudama (0,2 - 0,8% WO3) i visokim zahtjevima za kvalitetu standardnih koncentrata (55 - 65% WO3), ukupni stupanj obogaćivanja je približno 300 - 600.

Wolframite (huebnerit i ferberit) temeljne rude i placevi obično sadrže niz drugih teških minerala, stoga se tijekom primarnog gravitacijskog obogaćivanja ruda nastoje izolirati skupni koncentrati, koji mogu sadržavati od 5 do 20% WO3, kao i kasiterita. , tantalit-kolumbit, magnetit, sulfidi i dr. Kod dorade skupnih koncentrata potrebno je dobiti kondicionirane monomineralne koncentrate, za koje se mogu koristiti flotacija ili flotogravitacija sulfida, magnetna separacija magnetita u slabom magnetskom polju, a volframita u jačem. koristiti se. Moguće je koristiti električnu separaciju, gravitacijsko obogaćivanje na stolovima, flotaciju minerala gangue i druge procese za odvajanje minerala tako da gotovi koncentrati zadovoljavaju zahtjeve GOST-ova i tehničkih specifikacija ne samo za sadržaj osnovnog metala, već i za sadržaj štetnih nečistoća.

S obzirom na veliku gustoću minerali volframa(6 - 7,5 g/cm 3), tijekom obogaćivanja, gravitacijske metode obogaćivanja mogu se uspješno koristiti na šablonama, koncentracijskim stolovima, branama, mlaznim i pužnim separatorima itd. Kada su vrijedni minerali fino diseminirani, flotacija ili kombinacija gravitacijskih procesa s koristi se flotacija. S obzirom na mogućnost pojave mulja volframita tijekom gravitacijskog obogaćivanja, flotacija se koristi kao pomoćni proces čak i kod obogaćivanja grubo diseminiranih ruda volframita za potpunije izdvajanje volframa iz mulja.

Ako u rudi postoje veliki komadi rude bogate volframom ili veliki komadi otpadne stijene, sortiranje rude s veličinom čestica od 150 + 50 mm na trakastim transporterima može se koristiti za odvajanje bogatog krupnog koncentrata ili komada stijene koji razrijediti rudu dostavljenu za obogaćivanje.

Kod obogaćivanja šelitnih ruda također se koristi gravitacija, ali najčešće kombinacija gravitacijskih metoda s flotacijom i flotacijske gravitacije ili samo flotacija.

Pri sortiranju šelitnih ruda koriste se luminiscentne instalacije. Sheelitis kada je ozračen ultraljubičaste zrake svijetli jarko plavim svjetlom, omogućujući vam da odvojite komade šelita ili komade gangue.

Šeelit je lako plutajući mineral karakteriziran visokim svojstvima mulja. Ekstrakcija šeelita značajno se povećava obogaćivanjem flotacije u usporedbi s gravitacijom, stoga se u obogaćivanju šelitnih ruda u zemljama ZND-a flotacija sada počela koristiti u svim tvornicama.

Tijekom flotacije volframovih ruda javlja se niz teških tehnoloških problema koji zahtijevaju prava odluka ovisno o materijalnom sastavu i povezanosti pojedinih minerala. U procesu flotacije volframita, hübnerita i ferberita, teško je odvojiti od njih željezne okside i hidrokside, turmalin i druge minerale koji sadrže neutraliziraju njihova flotacijska svojstva mineralima volframa.

Flotacija šeelita iz ruda s mineralima koji sadrže kalcij (kalcit, fluorit, apatit itd.) provodi se pomoću anionskih sakupljača masnih kiselina, osiguravajući njihovu dobru flotaciju s kalcijevim kationima šeelita i drugih minerala koji sadrže kalcij. Odvajanje šeelita od minerala koji sadrže kalcij moguće je samo uz upotrebu regulatora kao što su tekuće staklo, natrijev fluorosilikon, soda itd.

2. Obogaćivanje molibden-volframovih ruda

Na Tyrnyauzskaya Tvornica obogaćuje molibden-volframove rude ležišta Tyrnyauz, koje su složene u materijalnom sastavu ne samo vrijednih minerala s vrlo finom raspršenošću, već i povezanih minerala jalovine. Rudni minerali - šeelit (desetinke postotka), molibdenit (stotinke postotka), powellit, djelomično ferimolibdit, halkopirit, bizmut, pirotin, pirit, arsenopirit. Nemetalni minerali - skarnovi (50-70%), rogovi (21-48%), granit (1-12%), mramor (0,4-2%), kvarc, fluorit, kalcit, apatit (3-10%) i dr. .

U gornjem dijelu ležišta 50-60% molibdena predstavljaju powellit i ferimolibdit, u donjem dijelu njihov sadržaj opada na 10-20%. Molibden je prisutan u šeelitu kao izomorfna nečistoća. Dio molibdenita, oksidiran s površine, prekriven je filmom powellita. Dio molibdena vrlo fino raste s molibdošeelitom.

Više od 50% oksidiranog molibdena povezano je sa šeelitom u obliku inkluzija powellita - produkta razgradnje krute otopine Ca(W, Mo)O4. Takvi oblici volframa i molibdena mogu se izolirati samo u skupni koncentrat uz naknadno odvajanje hidrometalurškim metodama.

Od 1978. godine potpuno je rekonstruirana shema pripreme rude u tvornici. Prethodno se ruda, nakon velikog drobljenja u rudniku, prevozila u tvornicu kolicima preko nadzemne žičare. U odjelu drobljenja tvornice ruda se usitnjavala na - 12 mm, istovarivala u bunkere i potom usitnjavala u jednom stupnju u mlinovima s kuglicama koji rade u zatvorenom ciklusu s dvospiralnim klasifikatorima do 60% klase - 0,074 mm .

Novu tehnologiju pripreme rude zajednički su razvili Institut Mehanobr i kombinat i pustili u rad u kolovozu 1978.

Shema pripreme rude predviđa grubo drobljenje izvorne rude do -350 mm, prosijavanje prema klasi 74 mm, odvojeno skladištenje svake klase u bunkerima radi više precizna regulacija ubacivanje velikih i malih klasa rude u mlin za autogeno mljevenje.

Samomljevenje grube rude (-350 mm) provodi se u mlinovima kaskadnog tipa promjera 7 m (MMC-70X X23) uz dodatno mljevenje krupnozrnate frakcije do 62% klase -0,074 mm u MSHR-3600X5000 mlinovi koji rade u zatvorenom ciklusu s jednospiralnim klasifikatorima 1KSN-3 i smješteni su u novoj zgradi na obronku planine na nadmorskoj visini od oko 2000 m između rudnika i pogonske tvornice.

Inings gotov proizvod od autogene posude do flotacije vrši se hidrauličkim transportom. Hidraulički transportni put jedinstvena je inženjerska građevina koja osigurava transport celuloze s visinskom razlikom većom od 600 m. Sastoji se od dva cjevovoda promjera 630 mm, duljine 1750 m, opremljenih bunarima za mirovanje promjera od 1620 mm i visine 5 m (126 bušotina za svaki cjevovod).

Korištenje hidrauličkog transportnog sustava omogućilo je uklanjanje teretne radionice žičara, zgrada srednjeg i finog drobljenja, mlinovi MSHR-3200X2100 u pogonu za preradu. U glavnoj zgradi tvornice izgrađena su i puštena u rad dvije glavne flotacijske sekcije, nova odjeljenja za doradu šeelita i molibdena, talionica tekućeg stakla i sustavi opskrbe reciklažnom vodom. Front zgušnjavanja za grube flotacijske koncentrate i srednje proizvode značajno je proširen ugradnjom zgušnjivača promjera 30 m čime se smanjuju gubici iz ispusta zgušnjavanja.

Novopušteni objekti opremljeni su suvremenim automatiziranim sustavima upravljanja procesima i lokalnim sustavima automatizacije. Dakle, u autogenoj zgradi sustav automatskog upravljanja radi u načinu direktnog upravljanja na temelju računala M-6000. U glavnoj zgradi uveden je sustav centralizirane kontrole materijalnog sastava pulpe pomoću rendgenskih spektralnih analizatora KRF-17 i KRF-18 u kombinaciji s računalom M-6000. Ovladan je automatizirani sustav uzorkovanja i dostave uzoraka (pneumatskom poštom) u ekspresni laboratorij, kojim upravlja računalni kompleks KM-2101 i izdaje analize putem teletipa.

Jedan od najsloženijih procesa prerade - dorada grubih šelitnih koncentrata prema metodi N. S. Petrova - opremljen je automatskim sustavom nadzora i upravljanja, koji može raditi ili u načinu rada "savjetnik" operateru flotacije ili u načinu rada izravna kontrola procesa, reguliranje brzine protoka supresora (tekućeg stakla), razine pulpe u operacijama čišćenja i drugih parametara procesa.

Ciklus flotacije sulfidnih minerala opremljen je automatskim sustavima upravljanja i doziranja kolektora (butil ksantat) i supresora (natrij sulfid) u ciklusu flotacije bakar-molibden. Sustavi rade pomoću ion-selektivnih elektroda kao senzora.

Zbog povećanja obima proizvodnje, tvornica je prešla na preradu novih vrsta ruda, koje karakterizira manji sadržaj pojedinih metala i viši stupanj oksidacije. To je zahtijevalo poboljšanje režima reagensa za flotaciju sulfid-oksidiranih ruda. Konkretno, u sulfidnom ciklusu korišteno je progresivno tehnološko rješenje - kombinacija dva sredstva za pjenjenje aktivnog i selektivnog tipa. Kao aktivno sredstvo za pjenjenje koriste se reagensi koji sadrže terpenske alkohole, a kao selektivno sredstvo novi reagens LV, razvijen za obogaćivanje višekomponentnih ruda, prvenstveno ruda Tyrnyauz.

U ciklusu flotacije oksidiranih minerala skupljačima masnih kiselina koriste se intenzivirajući aditivi modifikatorskog reagensa na bazi karboksilnih kiselina niske molekulske mase. Kako bi se poboljšala flotacijska svojstva cirkulirajuće pulpe industrijskih proizvoda, uvedena je regulacija njihovog ionskog sastava. Metode kemijske dorade koncentrata našle su širu primjenu.

Iz mlina za autogeno mljevenje ruda se šalje na prosijavanje. Klasa +4 mm dalje se melje u kuglastom mlinu. Preljev mlina i proizvod ispod sita (--4 mm) podliježu I i II klasifikaciji.

690 g/t sode i 5 g/t transformatorskog ulja stavlja se u kuglični mlin. Ispust iz klasifikatora ide u glavnu flotaciju molibdena, gdje se unosi 0,5 g/t ksantata i 46 g/t terpineola. Nakon I i II flotacije za čišćenje, koncentrat molibdena (1,2-1,5% Mo) podvrgava se parenju tekućim staklom (12 g/t) na 50-70 ° C, III flotaciji za čišćenje i daljnjem mljevenju do klase 95-98% - -0,074 mm s opskrbom od 3 g/t natrijeva cijanida i 6 g/t tekućeg stakla.

Gotov koncentrat molibdena sadrži oko 48% Mo, 0,1% Cu i 0,5% WO 3 s ekstrakcijom Mo od 50%. Jalovina kontrolne flotacije III i IV operacije čišćenja se zgušnjava i šalje u bakar-molibden flotaciju uz dovod 0,2 g/t ksantata i 2 g/t kerozina. Dvostruko pročišćeni bakreno-molibden koncentrat, nakon parenja s natrijevim sulfidom, šalje se u selektivnu flotaciju, gdje se izdvaja bakreni koncentrat koji sadrži 8-10% Cu (s ekstrakcijom od oko 45%), 0,2% Mo, 0,8% Bi.

Jalovina kontrolne flotacije molibdena, koja sadrži do 0,2% WO 3, šalje se u flotaciju šelita, koja se provodi kroz vrlo razgranatu i složena shema. Nakon miješanja s tekućim staklom (350 g/t), bazična šeelitna flotacija se provodi s natrijevim oleatom (40 g/t). Nakon prve flotacije čišćenja i zgušnjavanja do 60% krutine, koncentrat šeelita se pari s tekućim staklom (1600 g/t) na 80--90 °C. Zatim se koncentrat još dva puta čisti i ponovno ide na parenje na 90--95 °C s tekućim staklom (280 g/t) i ponovno se čisti tri puta.

2. Tehnološki odsjek

2.1 Proračun sheme drobljenja s odabirom opreme

Projektirano obogatiteljsko postrojenje namijenjeno je preradi ruda volframa koje sadrže molibden.

Ruda srednje veličine (f = 12 ± 14 jedinica na ljestvici profesora Protodjakonova) ima gustoću c = 2,7 t/m 3 i isporučuje se u tvornicu s sadržajem vlage od 1,5%. Maksimalni komad d=1000 mm.

U pogledu produktivnosti, postrojenje za obogaćivanje pripada kategoriji srednje produktivnosti (tablica 4/2/), prema međunarodnoj klasifikaciji - u skupinu C.

Tvorničkoj rudi D max. =1000 mm isporučuje se iz površinskog kopa.

1. Odredimo produktivnost pogona za grubo drobljenje. Produktivnost izračunavamo prema Razumov K.A. 1, str. 39-40. Projektom je usvojena isporuka rude 259 dana u godini, u 2 smjene po 7 sati, 5 dana u tjednu.

Faktor čvrstoće rude /2/

gdje je: Q c. itd. - dnevna produktivnost drobilice, t/dan

Koeficijent koji uzima u obzir nejednaka svojstva sirovina /2/

gdje je: Q h..t. dr - satna produktivnost drobilice, t/h

k n - koeficijent koji uzima u obzir neujednačena svojstva sirovina,

n dana - procijenjeni broj radnih dana u godini,

n cm - broj smjena po danu,

t cm - trajanje smjene,

k" - koeficijent za obračun snage rude,

Obračun godišnjeg radnog vremena:

C = (n dan n cm t cm) = 259 2 5 = 2590 (3)

Stopa iskorištenja vremena:

k in = 2590/8760 = 0,29 jedinica = 29%

2. Proračun sheme drobljenja. Proračun vršimo prema str. 68-78 2.

Prema uputama, sadržaj vlage početne rude je 1,5%, tj. e.

Postupak izračuna:

1. Odredite stupanj fragmentacije

2. Prihvatimo stupanj fragmentacije.

3. Odredimo maksimalnu veličinu proizvoda nakon drobljenja:

4. Odredimo širinu otvora za pražnjenje drobilice, uzimajući tipične karakteristike Z - grublje zdrobljenog proizvoda u odnosu na veličinu otvora za pražnjenje.

5. Provjerimo usklađenost odabrane sheme drobljenja s proizvedenom opremom.

Zahtjevi koje moraju zadovoljiti drobilice navedeni su u tablici 1.

stol 1

Što se tiče širine prihvatnog otvora i raspona podešavanja otvora za pražnjenje, prikladne su drobilice marke ShchDP 12X15.

Izračunajmo produktivnost drobilice pomoću formule (109/2/):

Q mačka. = m 3 / h

Q razlomak. = Q kat. · s n · k f · k cr. · k ow. · k c, m 3 / h (7)

gdje je c n nasipna gustoća rude = 1,6 t/m 3,

Q mačka. - kapacitet putovnice drobilice, m 3 / h

k f . , k ou. , kcr, kc - faktori korekcije za čvrstoću (sposobnost drobljenja), nasipnu gustoću, veličinu rude i sadržaj vlage.

Vrijednosti koeficijenata nalaze se iz tablice k f =1,6; k cr = 1,05; k ow. =1%;

Q mačka. = S pr./ S n · Q n = 125 / 155 · 310 ? 250 m 3 /h

Nađimo stvarnu produktivnost drobilice za uvjete definirane projektom:

Q razlomak. = 250 · 1,6 · 1,00 · 1,05 · 1 · 1 = 420 t/h

Na temelju rezultata proračuna određujemo broj drobilica:

Za ugradnju primamo ploče 12 x 15 - 1 kom.

2.2 Izračun sheme mljevenja

Shema mljevenja odabrana u projektu je tip VA Razumov K.A. stranica 86.

Postupak izračuna:

1. Određivanje satne produktivnosti mljevenice , što je zapravo satna produktivnost cijele tvornice, budući da je mljevenica glavna zgrada pripreme rude:

gdje je 343 broj radnih dana u godini

24 - kontinuirano radni tjedan 3 smjene po 8 sati (3x8=24 sata)

Kv - faktor iskorištenja opreme

Kn - koeficijent koji uzima u obzir nejednaka svojstva sirovina

Prihvaćamo: K in =0,9 K n =1,0

Skladište krupne rude osigurava dvodnevnu zalihu rude:

V= 48 127,89 / 2,7 = 2398,22

Prihvaćamo početne podatke

Zapitajmo se o likvefakciji u klasifikaciji šljiva i pijeska:

R10=3 R11=0,28

(R 13 temelji se na retku 2 str. 262 ovisno o veličini odvoda)

u 1 -0,074 =10% - sadržaj klase - 0,074 mm u drobljenoj rudi

u 10 -0,074 =80% - sadržaj klase - 0,074 mm u klasifikacijskoj šljivi.

Prihvaćamo optimalno cirkulacijsko opterećenje s opt = 200%.

Postupak izračuna:

Faze mljevenja I i II predstavljene su shemom tipa VA, stranica 86 sl. 23.

Izračun sheme B svodi se na određivanje težine proizvoda 2 i 5 (prinosi proizvoda nalaze se prema opća formula g n = Q n: Q 1)

Q 7 = Q 1 C opt = 134,9 · 2 = 269,8 t/h;

Q4 = Q5 = Q3 + Q7 = 404,7 t/h;

g4 = g5 = 300%;

g 3 = g 6 = 100%

Izračun se provodi prema Razumov K.A. 1 str. 107-108.

1. Izračun sheme A

Q8 = Q10; Q11 = Q12;

Q 9 = Q 8 + Q 12 = 134,88 + 89,26 = 224,14 t/h

g 1 = 100%; g8 = g10 = 99,987%;

g11 = g12 = Q12: Q1 = 89,26: 134,88 = 66,2%;

g 9 = Q 9: Q 1 = 224,14: 134,88 = 166,17%

Dijagram toka procesaschleniyamolibden-volframove rude.

KalkulacijaPokvalitativno-kvantitativna shema.

Polazni podaci za izračun kvalitativno-kvantitativnih shemas.

Ekstrakcija volframa u konačni koncentrat - e volfram 17 = 68%

Ekstrakcija volframa u skupni koncentrat - e volfram 15 =86%

Ekstrakcija volframa u koncentrat molibdena - e volfram 21 = 4%

Ekstrakcija molibdena u konačni koncentrat - e Mo 21 = 77%

Ekstrakcija molibdena u jalovinu flotacije volframa - e Mo 18 =98%

Ekstrakcija molibdena u kontrolni flotacijski koncentrat - eMo 19 =18%

Ekstrakcija molibdena u skupni koncentrat - e Mo 15 = 104%

Prinos zbirnog koncentrata - g 15 = 36%

Prinos koncentrata volframa - g 17 = 14%

Prinos koncentrata molibdena - g 21 = 15%

Prinos kontrolnog flotacijskog koncentrata - g 19 =28%

Određivanje prinosa produkata obogaćivanja

G 18 = g 15 - G 17 =36-14=22%

G 22 = g 18 - G 21 =22-15=7%

G 14 = g 13 + g 19 + g 22 =100+28+7=135%

G 16 = g 14 - G 15 =135-36=99%

G 20 = g 16 - G 19 =99-28=71%

Određivanje mase proizvoda obogaćivanja

Q 13 = 127,89t/h.

Q 1 4 = Q 13 xG 14 = 127,89x1,35=172,6 t/h

Q 1 5 = Q 13 xG 15 = 127,89x0,36=46,0 t/h

Q 1 6 = Q 13 xG 16 = 127,89x0,99=126,6t/h

Q 1 7 = Q 13 xG 17 = 127,89x0,14=17,9 t/h

Q 1 8 = Q 13 xG 18 = 127,89x0,22=28,1 t/h

Q 1 9 = Q 13 xG 19 = 127,89x0,28=35,8 t/h

Q 20 = Q 13 xG 20 = 127,89x0,71=90,8 t/h

Q 21 = Q 13 xG 21 = 127,89x0,15=19,1 t/h

Q 22 = Q 13 xG 22 = 127,89x0,07=8,9 t/h

Određivanje iskorištenja proizvoda obogaćivanja

Za volfram

e volfram 13 =100 %

e volfram 18 = e volfram 15 - e volfram 17 =86-68=28 %

e volfram 22 = e volfram 18 - e volfram 21 =28-14=14 %

e volfram 14 = e volfram 13 + e volfram 22 + e volfram 19 =100+14+10=124 %

e volfram 16 = e volfram 14 - e volfram 15 =124-86=38%

e volfram 20 = e volfram 13 - e volfram 17 + e volfram 21 =100 - 68+4=28%

e volfram 19 = e volfram 16 - e volfram 20 =38-28=10 %

za molibden

e Mo 13 =100%

e Mo 22 = e Mo 18 - e Mo 21 =98-77=11 %

e Mo 14 = e Mo 13 + e Mo 22 + e Mo 19 =100+11+18=129 %

e Mo 16 = e Mo 14 - e Mo 15 =129-94=35 %

e Mo 17 = e Mo 15 - e Mo 18 =104-98=6%

e Mo 20 = e Mo 13 - e Mo 17 + e Mo 21 =100 - 6+77=17%

e Mo 19 = e Mo 16 - e Mo 20 =35-17=18%

Određivanje količine metala u proizvodu Oh obogaćivanje

Za volfram

14 =124 x0,5 / 135=0,46%

15 =86x0,5 / 36=1,19%

16 =38 x0,5 / 99=0,19%

17 =68 x0,5 / 14=2,43%

18 =28 x0,5 / 22=0,64%

19 =10 x0,5 / 28=0,18%

20 =28 x0,5 / 71=0,2%

21 =14 x0,5 / 15=0,46%

22 =14 x0,5 / 7=1%

Za molibden

14 =129 x0,04/ 135=0,04%

15 =94x0,04/ 36=0,1%

16 =35 x0,04 / 99=0,01%

17 =6 x0,04 / 14=0,017%

18 =98 x0,04 / 22=0,18%

19 =18 x0,04 / 28=0,025%

20 =17 x0,04 / 71=0,009%

21 =77 x0,04 / 15=0,2%

22 =11 x0,04 / 7=0,06%

Tablica 3. Tablica kvalitativno-kvantitativne sheme obogaćivanja

Operacija br. nast.		Q, t/h	, %	bakar , %	bakar , %	cinkov , %	cinkov , %
ja	Faza mljevenja I
	stiže
	usitnjena rudača
	izlazi
	usitnjena rudača
II	Klasifikacija
	stiže
	SmrvljenabChennsproizvod jaUmjetnost. mljevenje
	SmrvljenabChennsproizvod II sv .mljevenje
	izlazi
	odvoditi
	pijesak
III	Brušenje I ja pozornici
	stiže
	Klasifikacija pijeska
	izlazi
	Isjeckansproizvod
IV	Kolektivna Wo 3 -Mo flotacija
	stiže
	Klasifikacija odvoda
	repoviMo flotacijaI
	izlazi
	koncentrat
	reps
V	Kontrolna flotacija
	stiže
	Repkolektivna flotacija
	izlazi
	koncentrat
	reps
VI	Volfram flotacija
	stiže
	Koncentratkolektivna flotacija
	izlazi
	koncentrat
	reps
	Mo flotacija
	stiže
	Reps Wo 3 flotacija
	izlazi
	koncentrat
	reps

Proračun sheme voda-mulj .

Svrha proračuna sheme voda-mulj je: osigurati optimalne omjere tekućina: krutina u operacijama sheme; određivanje količine vode dodane operacijama ili, obrnuto, otpuštene iz proizvoda tijekom operacija dehidracije; određivanje L:T omjera u proizvodima sheme; određivanje ukupne potrebe za vodom i specifične potrošnje vode po toni prerađene rude.

Napušiti se tehnološki pokazatelji obrada rude svaka operacija tehnološka shema mora se provoditi pri optimalnim vrijednostima omjera F:T. Ove vrijednosti su utvrđene na temelju podataka iz ispitivanja oplemenjivanja rude i radne prakse postojećih postrojenja za preradu.

Relativno niska specifična potrošnja vode po toni prerađene rude objašnjava se postojanjem unutartvorničke cirkulacije vode u projektiranom postrojenju, budući da se odvodi zgušnjivača dovode u ciklus mljevenja - klasificiranja. Potrošnja vode za ispiranje podova, pranje opreme i za druge namjene iznosi 10-15% ukupne potrošnje.

Tablica 3. Tablica kvalitativno-kvantitativne sheme obogaćivanja.

Opera br.walkie-talkie nast.	Naziv operacija i proizvoda	Q, t/h	, %	R	W
ja	Faza mljevenja I
	stiže
	usitnjena rudača			0 , 0 25
	izlazi
	usitnjena rudača
II	Klasifikacija
	stiže
	SmrvljenabChennsproizvod jaUmjetnost. mljevenje
	SmrvljenabChennsproizvod II sv .mljevenje
	izlazi
	odvoditi
	pijesak
III	Brušenje I ja pozornici
	stiže
	Klasifikacija pijeska
	izlazi
	Isjeckansproizvod
IV	Kolektivna Wo 3 -Mo flotacija
	stiže
	Klasifikacija odvoda
	Kontrolni flotacijski koncentrat
	Repovi Mo flotacijaI
	izlazi
	koncentrat
	Reps
V	Kontrolna flotacija
	stiže
	Repkolektivna flotacija
	izlazi
	koncentrat
	Reps
VI	Volfram flotacija
	Dolazni
	Koncentratkolektivna flotacija
	Ispada
	Koncentrat
	Reps
	Mo flotacija
	Dolazni
	Reps volframflotacija
	Ispada
	koncentrat
	reps

Izbor i proračun drobilice.

Izbor vrste i veličine drobilice ovisi o fizička svojstva rude, potrebni kapacitet drobilice, veličina drobljenog proizvoda i tvrdoća rude.

Volfram-molibdenska ruda po kategoriji čvrstoće je ruda srednje čvrstoće.

Maksimalna veličina komada rude koji ulazi u operaciju drobljenja je 1000 mm.

Za drobljenje rude koja dolazi iz rudnika postavljam čeljusnu drobilicu s jednostavnom zakretnom čeljusti ShchDP 12x15. *

Produktivnost drobilice, Q jednaka je:

Q =q*L*i, t/h,

gdje je q - specifična produktivnost čeljusne drobilice po 1 cm 2 površine otvora za pražnjenje, t / (cm 2 * h);

L je duljina proreza za pražnjenje vratne drobilice, cm;

i - širina proreza za istovar, vidi /4/

Prema iskustvima odjela drobljenja tvornica za preradu Specifična produktivnost čeljusne drobilice je 0,13 t/cm2 * sat.

Produktivnost čeljusne drobilice bit će određena:

Q= 0,13*150*15,5 = 302,25 t/h.

Drobilica prihvaćena za ugradnju osigurava zadanu produktivnost rude.

Maksimalna veličina komada u dovodu drobilice bit će:

120*0,8 = 96 cm.

Izbor i proračun rešetkastog sita

Ispred drobilice postavljena je rešetkasta rešetka s otvorom veličine 95 cm (950 mm).

Potrebna površina probira određena je formulom:

gdje je Q* - produktivnost, t/h;

a je koeficijent jednak širini razmaka između rešetki, mm. /5/ Prema tlocrtnim uvjetima uzima se širina rešetkastog sita 2,7 m, dužina 4,5 m.

Praksa odjela drobljenja tvornice pokazuje da ruda isporučena iz kamenoloma sadrži oko 4,5% komada s veličinom čestica većom od 950 mm. Komadi ove veličine dopremaju se prednjim utovarivačem u skladište rude, gdje se usitnjavaju i utovarivač ponovno dovodi do rešetkastog sita.

2.3 Izbor i proračun poluautogenih mlinova za mljevenje

U U zadnje vrijeme tijekom obrade zlatne rude U svjetskoj i domaćoj praksi u prvoj fazi mljevenja sve su češći poluautogeni mlinovi s naknadnom cijanizacijom. U ovom slučaju eliminira se gubitak zlata iz željeznog otpada i mrvica, smanjuje se potrošnja cijanida tijekom cijanizacije i poboljšavaju se sanitarni uvjeti rada na kvarcno silikatnim rudama. Stoga prihvaćam mlin za poluautogeno mljevenje (SAG) za ugradnju u prvoj fazi mljevenja.

1. Pronađite specifičnu produktivnost za novoformiranu klasu operativnog SSI mlina, t/(m 3 * h):

gdje je Q produktivnost operativnog mlina, t/h;

- sadržaj klase -0,074 mm u ispustu mlina, %;

- sadržaj klase -0,074 mm u izvornom proizvodu,%;

D je promjer operativnog mlina, m;

L je duljina operativnog mlina, m.

2. Određujemo specifičnu produktivnost projektiranog mlina prema novoformiranoj klasi:

gdje je q 1 specifična produktivnost radnog mlina u istoj klasi;

K i je koeficijent koji uzima u obzir razlike u mljevenju rude predviđene za preradu i rude koja se prerađuje (Ki = 1);

K k - koeficijent koji uzima u obzir razliku u krupnoći proizvoda početnog i finalnog mljevenja u postojećim i projektiranim tvornicama (K k = 1);

K D je koeficijent koji uzima u obzir razliku u promjerima bubnjeva projektiranih i radnih mlinova:

K D = ,

gdje su D i D 1 nazivni promjeri bubnjeva mlinova koji su projektirani za ugradnju i onih u radu. (KD = 1,1);

Kt je koeficijent koji uzima u obzir razlike u vrsti projektiranih i pogonskih mlinova (Kt=1).

q = 0,77*1*1*1,1*1 =0,85 t/(m3 * h).

Primam na montažu autogeni mlin za mljevenje "Cascade" promjera 7 m i dužine 2,3 m radnog volumena 81,05 m3

3. Produktivnost mlinova za rudaču određujemo pomoću formule:

gdje je V radni volumen mlina. /4/

4. Odredite procijenjeni broj mlinova:

n- 101/125,72 = 0,8;

tada će prihvaćeni biti jednak 1. Kaskadni mlin osigurava zadanu produktivnost.

Odabir ekrana i proračun II faza probira .

Pražnjenje poluautogenih mlinova pumpama...

Slični dokumenti

Izbor tehnološke sheme obogaćivanja željezna rudača. Proračun snage i izbor tipa separatora za obogaćivanje. Određivanje učinka separatora za suhu magnetsku separaciju s gornjim punjenjem. Tehnički parametri separatora 2PBS-90/250.

test, dodan 01.06.2014


Određivanje ukupnog stupnja usitnjenosti za drobionicu. Odabir stupnja usitnjenosti. Proračun i izbor drobilica, rešetkastog sita. Proračun sita drugog stupnja drobljenja. Proračun sheme mljevenja i izbor opreme za mljevenje i klasiranje.

kolegij, dodan 20.01.2016


Proučavanje materijalnog sastava ruda. Izbor i proračun mlinova prvog i drugog stupnja mljevenja, hidrociklona, ​​magnetskih separatora. Proračun sredstva za uklanjanje mulja za postupak uklanjanja mulja. Zahtjevi za kvalitetu koncentrata. Proračun sheme voda-mulj.

kolegij, dodan 15.04.2015


Izbor i obrazloženje sheme mljevenja, klasifikacije i obogaćivanja rude. Proračun prinosa proizvoda i sadržaja metala u njemu. Proračun kvalitativno-kvantitativne sheme i sheme voda-mulj. Metode kontrole tehnološki proces sredstva automatizacije.

kolegij, dodan 23.10.2011


Izbor i obrazloženje sheme drobljenja i mljevenja, opreme za drobljenje, klasiranje i mljevenje. Obilježja krupnoće izvorne rude. Proračun stupnjeva drobljenja, sita, mlinova, klasifikatora. Karakteristike veličine sita.

kolegij, dodan 19.11.2013


Geološke karakteristike ležišta. Karakteristike prerađene rude, razvoj i proračun sheme njezinog drobljenja. Izbor i proračun opreme za odjel drobljenja. Određivanje broja smjena i troškova rada za pružanje tehnologije drobljenja.

kolegij, dodan 25.02.2012


Tehnologija obogaćivanja željezne rude i koncentrata, analiza iskustava stranih poduzeća. Značajke mineralnog sastava rude, zahtjevi za kvalitetu koncentrata. Tehnološki proračun vode-mulja i kvalitativno-kvantitativna shema obogaćivanja.

kolegij, dodan 23.10.2011


Izrada kvalitativne i kvantitativne sheme pripremnih operacija za drobljenje i prosijavanje željezne rude: izbor metode, prinos proizvoda. Pregled preporučene opreme. Magnetsko-gravitacijska tehnologija i flotacijsko koncentriranje željezne rude.

kolegij, dodan 01.09.2012


Značajke i faze implementacije tehnologije drobljenja. Rafinirani izračun sheme probira. Izbor i proračun drobilica. Utvrđivanje potrebe opreme za pripremu rude, pomoćna oprema. Sigurnosni propisi u drobilici.

kolegij, dodan 01.12.2015


Izbor i proračun glavne tehnološke opreme za preradu mineralnih sirovina, hranilice. Proračun operacija probira. Izbor i opravdanost količine kapitalne opreme, njihove tehnički podaci, svrha i glavne funkcije.

Kemijski element je volfram.

Prije nego što opišemo proizvodnju volframa, potrebno je napraviti kratki izlet u povijest. Ime ovog metala prevedeno je s njemačkog kao "vučja krema", podrijetlo pojma seže u kasni srednji vijek.

Prilikom dobivanja kositra iz raznih ruda, primijećeno je da se u nekim slučajevima gubi, pretvarajući se u pjenastu trosku, "kao vuk koji proždire svoj plijen".

Metafora se uhvatila, dajući ime kasnije primljenom metalu; trenutno se koristi u mnogim jezicima svijeta. Ali u engleskom, francuskom i nekim drugim jezicima volfram se naziva drugačije, od metafore "teški kamen" (tungsten na švedskom). Švedsko podrijetlo riječi povezuje se s pokusima poznatog švedskog kemičara Scheelea, koji je prvi dobio volframov oksid iz rude koja je kasnije po njemu nazvana (scheelite).

Švedski kemičar Scheele, koji je otkrio volfram.

Industrijska proizvodnja metalnog volframa može se podijeliti u 3 faze:

• obogaćivanje rude i proizvodnja anhidrita volframa;
• redukcija u metalni prah;
• dobivanje monolitnog metala.

Oplemenjivanje rude

Volfram se u prirodi ne pojavljuje u slobodnom stanju, prisutan je samo u različitim spojevima.

• volframiti
• šeeliti

Ove rude često sadrže male količine drugih tvari (zlato, srebro, kositar, živa, itd.), unatoč vrlo niskom sadržaju dodatnih minerala, ponekad je njihova povezana ekstrakcija tijekom obogaćivanja ekonomski izvediva.

1. Oplemenjivanje počinje drobljenjem i mljevenjem stijene. Materijal se zatim šalje na daljnju preradu, a metode koje ovise o vrsti rude. Obogaćivanje ruda volframita obično se provodi gravitacijskom metodom, čija je suština korištenje kombiniranih sila gravitacije i centrifugalne sile; minerali se odvajaju prema kemijskim i fizičkim svojstvima - gustoći, veličini čestica, močivosti. Na taj način se odvaja jalovina, a magnetskom separacijom koncentrat dovodi do potrebne čistoće. Sadržaj volframita u dobivenom koncentratu kreće se od 52 do 85%.
2. Šeelit, za razliku od volframita, nije magnetski mineral, stoga se na njega ne primjenjuje magnetsko odvajanje. Za šelitne rude algoritam obogaćivanja je drugačiji. Glavna metoda je flotacija (postupak odvajanja čestica u vodenoj suspenziji) nakon koje slijedi korištenje elektrostatske separacije. Koncentracija šeelita na izlazu može biti i do 90%. Rude također mogu biti složene, sadržavati istovremeno volframite i šeelite. Za njihovo obogaćivanje koriste se metode koje kombiniraju gravitacijske i flotacijske sheme.
   
   Ukoliko je potrebno dodatno pročišćavanje koncentrata do utvrđenih standarda, koriste se različiti postupci ovisno o vrsti nečistoća. Kako bi se smanjile nečistoće fosfora, koncentrati šeelita obrađuju se na hladnom klorovodična kiselina, ujedno se uklanja kalcit i dolomit. Za uklanjanje bakra, arsena i bizmuta koristi se prženje nakon čega slijedi obrada kiselinama. Postoje i druge metode čišćenja.

Za pretvaranje volframa iz koncentrata u topljivi spoj koristi se nekoliko različitih metoda.

1. Na primjer, koncentrat se sinterira s viškom sode, čime se dobiva natrijev volframit.
2. Može se koristiti i druga metoda - ispiranje: ekstrahira se volfram otopina sode pod pritiskom na visokoj temperaturi, nakon čega slijedi neutralizacija i taloženje.
3. Druga metoda je obrada koncentrata plinovitim klorom. Ovim postupkom nastaje volframov klorid, koji se zatim sublimacijom odvaja od klorida drugih metala. Dobiveni proizvod može se pretvoriti u volframov oksid ili izravno preraditi u elementarni metal.

Glavni rezultat različitih metoda obogaćivanja je proizvodnja volframovog trioksida. Nadalje, on je taj koji ulazi u proizvodnju metalnog volframa. Od njega se dobiva i volframov karbid, koji je glavni sastojak mnogih tvrdih legura. Postoji još jedan proizvod izravne prerade koncentrata volframove rude - ferovolfram. Obično se tali za potrebe crne metalurgije.

Oporavak volframa

Rezultirajući volframov trioksid (volframov anhidrit) mora se reducirati u metalno stanje u sljedećem koraku. Redukcija se najčešće provodi široko korištenom vodikovom metodom. Pokretni spremnik (čamac) s volframovim trioksidom dovodi se u peć, temperatura raste dok se kreće, prema njemu se dovodi vodik. Obnavljanjem metala povećava se zapreminska gustoća materijala, utovarni volumen spremnika smanjuje se više od pola, pa se u praksi provodi u 2 stupnja, kroz različite vrste peći.

1. U prvoj fazi iz volframovog trioksida nastaje dioksid, u drugoj se iz dioksida dobiva čisti prah volframa.
2. Zatim se prah prosijava kroz mrežicu, a krupne čestice se dodatno usitnjavaju kako bi se dobio prah zadane veličine zrna.

Ugljik se ponekad koristi za redukciju volframa. Ova metoda donekle pojednostavljuje proizvodnju, ali zahtijeva više temperature. Osim toga, ugljen i nečistoće koje sadrži reagiraju s volframom, tvoreći različite spojeve koji dovode do kontaminacije metala. Postoji niz drugih metoda koje se koriste u proizvodnji diljem svijeta, no redukcija vodikom po svim parametrima ima najveću primjenjivost.

Dobivanje monolitnog metala

Ako prve dvije etape industrijska proizvodnja Budući da je volfram dobro poznat metalurzima i koristi se jako dugo, dobivanje monolita iz praha zahtijevalo je razvoj posebne tehnologije. Većina metala dobiva se jednostavnim taljenjem i potom lijevanjem u kalupe, a kod volframa, zbog njegovog glavnog svojstva - vatrostalnosti - takav postupak nije moguć. Metoda proizvodnje kompaktnog volframa iz praha, koju je početkom 20. stoljeća predložio Amerikanac Coolidge, i danas se s raznim varijacijama koristi. Bit metode je da se prah pretvara u monolitni metal pod utjecajem električne struje. Umjesto konvencionalnog taljenja potrebno je poduzeti nekoliko koraka da bi se dobio metalni volfram. Na prvom od njih, prah se preša u posebne šipke. Zatim se ti stupovi podvrgavaju postupku sinteriranja, a to se radi u dvije faze:

1. 1. Prvo, na temperaturama do 1300ºC, šipka je prethodno sinterirana kako bi se povećala njena čvrstoća. Postupak se provodi u posebnoj zatvorenoj peći s kontinuiranim dovodom vodika. Za dodatnu redukciju koristi se vodik koji prodire u poroznu strukturu materijala, a dodatnim izlaganjem visokoj temperaturi stvara se čisto metalni kontakt između kristala sinterirane šipke. Nakon ove faze, glava je značajno ojačana, gubi do 5% u veličini.
   2. Zatim prijeđite na glavnu fazu - zavarivanje. Ovaj proces se provodi na temperaturama do 3 tisućeºC. Stup je pričvršćen steznim kontaktima, a kroz njega se provodi električna struja. U ovoj se fazi također koristi vodik - potreban je za sprječavanje oksidacije. Struja koja se koristi je vrlo visoka, za šipke s poprečnim presjekom od 10x10 mm potrebna je struja od oko 2500 A, a za poprečni presjek od 25x25 mm - oko 9000 A. Korišteni napon je relativno mali, od 10 do 20 V. Za svaku šaržu monolitnog metala prvo se zavari ispitna šipka, koja se koristi za kalibraciju načina zavarivanja. Trajanje zavarivanja ovisi o veličini stupa i obično se kreće od 15 minuta do sat vremena. Ova faza, kao i prva, također dovodi do smanjenja veličine hrpe.

Gustoća i veličina zrna dobivenog metala ovise o početnoj veličini zrna šipke i maksimalnoj temperaturi zavarivanja. Gubitak dimenzija nakon dvije faze sinteriranja je do 18% po duljini. Konačna gustoća je 17–18,5 g/cm².

Za dobivanje visoko pročišćenog volframa koriste se različiti aditivi koji isparavaju tijekom procesa zavarivanja, na primjer, silicijevi oksidi i alkalijski metali. Dok se zagrijavaju, ovi aditivi isparavaju, noseći sa sobom i druge nečistoće. Ovaj postupak potiče dodatno čišćenje. Pri korištenju ispravnih temperaturnih uvjeta i odsutnosti tragova vlage u atmosferi vodika tijekom sinteriranja uz pomoć takvih aditiva, stupanj pročišćavanja volframa može se povećati na 99,995%.

Proizvodnja proizvoda od volframa

Dobiven iz izvorne rude nakon tri opisane proizvodne faze, monolitni volfram ima jedinstven skup svojstava. Osim vatrostalnosti, karakterizira ga vrlo visoka stabilnost geometrijskih dimenzija, očuvanje čvrstoće pri visokim temperaturama i odsutnost unutarnjeg naprezanja. Volfram također ima dobru duktilnost i savitljivost. Daljnja proizvodnja najčešće uključuje izvlačenje žice. To su tehnološki relativno jednostavni procesi.

1. Obrtci ulaze u rotacijski stroj za kovanje, gdje se materijal sabija.
2. Zatim se metodom izvlačenja proizvodi žica različitih promjera (crtanje je izvlačenje šipke pomoću posebne opreme kroz sužene rupe). Na taj način možete dobiti najtanju žicu od volframa s ukupnim stupnjem deformacije od 99,9995%, a njezina čvrstoća može doseći 600 kg/mm².

Volfram se počeo koristiti za filamente električne svjetiljkečak i prije razvoja metode za proizvodnju kovkastog volframa. Ruski znanstvenik Lodygin, koji je prethodno patentirao princip korištenja žarne niti za svjetiljku, 1890-ih je predložio korištenje volframove žice upletene u spiralu kao takvu žarnu nit. Kako ste nabavili volfram za takve žice? Prvo je pripremljena mješavina volframovog praha s nekom vrstom plastifikatora (na primjer, parafin), zatim je tanka nit istisnuta iz te smjese kroz rupu određenog promjera, osušena i kalcinirana u vodiku. Rezultat je bila prilično krhka žica, čiji su ravni dijelovi bili pričvršćeni na elektrode svjetiljke. Bilo je pokušaja dobivanja kompaktnog metala drugim metodama, međutim, u svim slučajevima, krhkost niti je ostala kritično visoka. Nakon rada Coolidgea i Finka, proizvodnja volframove žice dobila je čvrstu tehnološku osnovu, a industrijska uporaba volframa počela je brzo rasti.

Žarulja sa žarnom niti koju je izumio ruski znanstvenik Lodygin.

Svjetsko tržište volframa

Obim proizvodnje volframa je oko 50 tisuća tona godišnje. Lider u proizvodnji, kao iu potrošnji, je Kina, ova zemlja proizvodi oko 41 tisuću tona godišnje (Rusija, za usporedbu, proizvodi 3,5 tisuća tona). Trenutačno je važan čimbenik prerada sekundarnih sirovina, obično otpadnog volframovog karbida, strugotine, piljevine i ostataka volframovog praha; takva prerada osigurava oko 30% svjetske potrošnje volframa.

Žari iz izgorjelih žarulja sa žarnom niti praktički se ne recikliraju.

Globalno tržište volframa nedavno je pokazalo pad potražnje za volframovim filamentima. To je zbog razvoja alternativnih tehnologija u području rasvjete - fluorescentne i LED žarulje agresivno zamijeniti konvencionalne žarulje sa žarnom niti u svakodnevnom životu iu industriji. Prema stručnjacima, korištenje volframa u ovom sektoru smanjit će se za 5% godišnje u nadolazećim godinama. Potražnja za volframom u cjelini ne opada, pad primjenjivosti u jednom sektoru kompenzira se rastom u drugim, uključujući inovativne industrije.

Volframovi minerali i rude

Od volframovih minerala praktičnu važnost imaju minerali skupine volframita i šeelita.

Volframit (xFeWO4 yMnWO4) je izomorfna smjesa željeznih i manganskih volframata. Ako mineral sadrži više od 80% željeza, naziva se ferberit. Ako mineral sadrži više od 80% mangana, tada se mineral naziva hubernit.

Šeelit CaWO4 je gotovo čisti kalcijev volframat.

Volframove rude sadrže male količine volframa. Minimalni sadržaj WO3 pri kojem se preporuča njihova obrada. iznosi 0,14-0,15% za velike depozite i 0,4-0,5% za male depozite. U rudama uz volfram dolazi kositar u obliku kasiterita, te minerali molibden, bizmut, arsen i bakar. Glavna gangue stijena je silicij.

Volframove rude podvrgavaju se obogaćivanju. Volframitne rude obogaćuju se gravitacijskom metodom, a šeelitne rude obogaćuju se flotacijom.

Sheme obogaćivanja volframove rude su raznolike i složene. Oni kombiniraju gravitacijsko obogaćivanje s magnetskom separacijom, gravitaciju flotacije i flotaciju. Kombinacijom različitih metoda obogaćivanja iz ruda se dobivaju koncentrati koji sadrže do 55-72% WO3. Ekstrakcija volframa iz rude u koncentrat je 82-90%.

Sastav koncentrati volframa fluktuira unutar sljedećih granica,%: WO3-40-72; MnO-0,008-18; SiO2-5-10; Mo-0,008-0,25; S-0,5-4; Sn-0,03-1,5; As-0,01-0,05; P-0,01-0,11; Cu-0,1-0,22.

Tehnološke sheme prerade koncentrata volframa dijele se u dvije skupine: alkalne i kisele.

Metode prerade volframovih koncentrata

Bez obzira na način prerade koncentrata volframita i šeelita, prva faza njihove prerade je otvaranje, a to je pretvorba volframovih minerala u lako topive kemijske spojeve.

Koncentrati volframita otvaraju se sinteriranjem ili taljenjem sa sodom na temperaturi od 800-900°C, što se temelji na kemijskim reakcijama:

4FeWO4 + 4Na2CO3 + O2 = 4Na2WO4 + 2Fe2O3 +4CO2 (1)

6MnWO4 + 6Na2CO3 + O2 = 6Na2WO4 + 2Mn3O4 +6CO2 (2)

Pri sinterovanju šelitnih koncentrata na temperaturi od 800-900°C dolazi do sljedećih reakcija:

CaWO4 + Na2CO3 = Na2WO4+ CaCO3 (3)

CaWO4 + Na2CO3 = Na2WO4+ CaO + CO2 (4)

Kako bi se smanjila potrošnja sode i spriječilo stvaranje slobodnog kalcijevog oksida, šarži se dodaje silicij za vezanje kalcijevog oksida u teško topljivi silikat:

2CaWO4 + 2Na2CO3 + SiO2 = 2Na2WO4+ Ca2SiO4 + CO2 (5)

Sinteriranje šelitnog koncentrata sa sodom i silicijevim dioksidom provodi se u bubanjskim pećima na temperaturi od 850-900°C.

Dobiveni kolač (legura) se ispire vodom. Tijekom ispiranja u otopinu prelazi natrijev volframat Na2WO4 i topljive nečistoće (Na2SiO3, Na2HPO4, Na2AsO4, Na2MoO4, Na2SO4) i višak sode. Ispiranje se provodi na temperaturi od 80-90°C u čeličnim reaktorima s mehaničkim miješanjem, koji rade u šaržnom načinu rada, ili u kontinuiranim rotacijskim pećima s bubnjem. Iskorištenje volframa u otopinu je 98-99%. Otopina nakon ispiranja sadrži 150-200 g/l WO3. Otopina se filtrira, a nakon odvajanja krutog ostatka šalje se na pročišćavanje od silicija, arsena, fosfora i molibdena.

Pročišćavanje od silicija temelji se na hidrolitičkoj razgradnji Na2SiO3 kuhanjem otopine neutralizirane na pH = 8-9. Neutralizacija viška sode u otopini provodi se klorovodičnom kiselinom. Kao rezultat hidrolize nastaje slabo topljiva silicijeva kiselina:

Na2SiO3 + 2H2O = 2NaOH + H2SiO3 (6)

Za uklanjanje fosfora i arsena koristi se metoda taloženja fosfatnih i arsenatnih iona u obliku slabo topljivih amonijevo-magnezijevih soli:

Na2HPO4 + MgCl2+ NH4OH = Mg(NH4)PO4 + 2NaCl + H2O (7)

Na2HAsO4 + MgCl2+ NH4OH = Mg(NH4)AsO4 + 2NaCl + H2O (8)

Pročišćavanje od molibdena temelji se na razgradnji molibdenove sulfosoli, koja nastaje kada se natrijev sulfid doda otopini natrijeva volframata:

Na2MoO4 + 4NaHS = Na2MoS4 + 4NaOH (9)

Nakon naknadnog zakiseljavanja otopine do pH = 2,5-3,0, sulfosol se uništava uz oslobađanje slabo topljivog molibden trisulfida:

Na2MoS4 + 2HCl = MoS3 + 2NaCl + H2S (10)

Kalcijev volframat prvo se taloži iz pročišćene otopine natrijevog volframata pomoću CaCl2:

Na2WO4 + CaCl2 = CaWO4 + 2NaCl. (jedanaest)

Reakcija se provodi u kipućoj otopini koja sadrži 0,3-0,5% lužine

uz miješanje mehaničkom mješalicom. Isprani sediment kalcijevog volframata u obliku pulpe ili paste podvrgava se razgradnji klorovodičnom kiselinom:

CaWO4 + 2HCl = H2WO4 + CaCl2 (12)

Tijekom razgradnje održava se visoka kiselost pulpe na oko 90-120 g/l HCl, što osigurava odvajanje nečistoća fosfora, arsena i djelomično molibdena, topljivih u klorovodičnoj kiselini, iz sedimenta volframove kiseline.

Volframova kiselina također se može dobiti iz pročišćene otopine natrijevog volframata izravnim taloženjem klorovodičnom kiselinom. Kada se otopina zakiseli klorovodičnom kiselinom, H2WO4 se taloži kao rezultat hidrolize natrijevog volframata:

Na2WO4 + 2H2O = 2NaOH + H2WO4 (11)

Alkalija nastala kao rezultat reakcije hidrolize reagira s klorovodičnom kiselinom:

2NaOH + 2HCl = 2NaCl + 2H2O (12)

Zbrajanje reakcija (8.11) i (8.12) daje ukupnu reakciju taloženja volframove kiseline s klorovodičnom kiselinom:

Na2WO4 + 2HCl = 2NaCl + H2WO4 (13)

Međutim, u ovom slučaju nastaju velike poteškoće u ispiranju sedimenta od natrijevih iona. Stoga se trenutno potonja metoda taloženja volframove kiseline vrlo rijetko koristi.

Tehnička volframova kiselina dobivena taloženjem sadrži nečistoće i stoga ju je potrebno pročistiti.

Najraširenija metoda je metoda amonijaka za pročišćavanje tehničke volframove kiseline. Temelji se na činjenici da je volframova kiselina visoko topljiva u otopinama amonijaka, dok je značajan dio nečistoća koje sadrži netopljiv u otopinama amonijaka:

H2WO4 + 2NH4OH = (NH4)2WO4 + 2H2O (14)

Amonijačne otopine volframove kiseline mogu sadržavati nečistoće molibdena i soli alkalnih metala.

Dublje čišćenje postiže se izdvajanjem velikih kristala amonijevog paravolframata iz otopine amonijaka, koji se dobivaju isparavanjem otopine:

12(NH4)2WO4 = (NH4)10W12O41 5H2O + 14NH3 + 2H2O (15)

volframova kiselina anhidrid taloženje

Dublja kristalizacija je nepraktična kako bi se izbjegla kontaminacija kristala nečistoćama. Iz matične tekućine, obogaćene nečistoćama, volfram se taloži u obliku CaWO4 ili H2WO4 i vraća u prethodne faze.

Kristali paravolframata se istiskuju na filterima, zatim u centrifugi, isperu hladna voda i suha.

Volframov oksid WO3 dobiva se kalciniranjem volframove kiseline ili paravolframata u rotirajućoj cjevastoj peći s cijevi od nehrđajućeg čelika i zagrijavanjem na struju na temperaturi od 500-850oC:

H2WO4 = WO3 + H2O (16)

(NH4)10W12O41 5H2O = 12WO3 + 10NH3 +10H2O (17)

U volfram trioksidu namijenjenom za proizvodnju volframa, sadržaj WO3 ne smije biti manji od 99,95%, a za proizvodnju tvrdih legura - ne manji od 99,9%

Volfram je najvatrostalniji metal s talištem 3380°C. I to određuje njegov opseg. Također je nemoguće napraviti elektroniku bez volframa; čak je i žarna nit u žarulji volfram.

I, naravno, svojstva metala također određuju poteškoće u njegovom dobivanju...

Prvo, morate pronaći rudu. To su samo dva minerala - šeelit (kalcijev volframat CaWO 4) i volframit (volframat željeza i mangana - FeWO 4 ili MnWO 4). Potonji je poznat od 16. stoljeća pod imenom "vučja pjena" - "Spuma lupi" na latinskom, odnosno "Wolf Rahm" na njemačkom. Ovaj mineral prati kositrene rude i ometa taljenje kositra, pretvarajući ga u trosku. Stoga ga je moguće pronaći već u antici. Bogate rude volframa obično sadrže 0,2 - 2% volframa. Volfram je zapravo otkriven 1781.

Međutim, to je najlakša stvar za pronaći u rudarstvu volframa.
Dalje, rudu treba obogatiti. Postoji hrpa metoda i sve su dosta složene. Prije svega, naravno. Zatim - magnetska separacija (ako imamo volframit sa željeznim volframatom). Sljedeće je gravitacijsko odvajanje, jer je metal vrlo težak i ruda se može ispirati, slično kao kod iskopavanja zlata. Danas još uvijek koriste elektrostatičku separaciju, ali je malo vjerojatno da će metoda biti korisna ugroženoj osobi.

Dakle, odvojili smo rudu od gangua. Ako imamo šelit (CaWO 4), onda možemo preskočiti sljedeći korak, ali ako imamo volframit, onda ga moramo pretvoriti u šelit. Da bi se to postiglo, volfram se ekstrahira otopinom sode pod pritiskom i na povišenim temperaturama (proces se odvija u autoklavu), nakon čega slijedi neutralizacija i taloženje u obliku umjetnog šeelita, tj. kalcijev volframat.
Također je moguće sinterirati volframit s viškom sode, tada dobivamo volframat ne od kalcija, već od natrija, što za naše potrebe nije toliko značajno (4FeWO 4 + 4Na 2 CO 3 + O 2 = 4Na 2 WO 4 + 2Fe 2 O 3 + 4CO 2).

Sljedeće dvije faze su ispiranje vodom CaWO 4 -> H 2 WO 4 i razgradnja vrućom kiselinom.
Možete uzeti različite kiseline - klorovodičnu (Na 2 WO 4 + 2HCl = H 2 WO 4 + 2NaCl) ili dušičnu.
Kao rezultat, izolirana je volframova kiselina. Potonji se kalcinira ili otopi u vodenoj otopini NH3, iz koje isparavanjem kristalizira paravolframat.
Kao rezultat toga, moguće je dobiti glavnu sirovinu za proizvodnju volframa - WO 3 trioksida dobre čistoće.

Naravno, postoji i metoda za proizvodnju WO 3 pomoću klorida, kada se koncentrat volframa tretira klorom na povišenim temperaturama, ali ova metoda neće biti jednostavna za stranca.

Oksidi volframa mogu se koristiti u metalurgiji kao aditivi za legiranje.

Dakle, imamo volframov trioksid i preostao je samo jedan korak - redukcija u metal.
Ovdje postoje dvije metode - redukcija vodikom i redukcija ugljikom. U drugom slučaju, ugljen i nečistoće koje uvijek sadrži reagiraju s volframom, stvarajući karbide i druge spojeve. Dakle, volfram izlazi “prljav”, krt, a za elektroniku je čist, što je vrlo poželjno, jer sa samo 0,1% željeza volfram postaje krt i iz njega je nemoguće izvući najtanju žicu za žarne niti.
Proces ugljena također ima još jedan nedostatak - visoka temperatura: 1300 – 1400°C.

Međutim, proizvodnja s redukcijom vodika također nije dar.
Proces redukcije odvija se u posebnim cijevastim pećima, grijanim na takav način da dok se kreće kroz cijev, "čamac" WO3 prolazi kroz nekoliko temperaturnih zona. Mlaz suhog vodika dolazi prema njemu. Oporavak se događa iu "hladnim" (450...600°C) i "vrućim" (750...1100°C) zonama; u "hladnim" - na niži oksid WO 2, zatim - na elementarni metal. Ovisno o temperaturi i trajanju reakcije u "vrućoj" zoni, mijenja se čistoća i veličina zrna volframa u prahu koji se oslobađa na stijenkama "čamca".

Dakle, dobili smo čisti metal volfram u obliku sićušnog praha.
Ali ovo još nije metalni ingot od kojeg se nešto može napraviti. Metal se proizvodi metalurgijom praha. Odnosno, prvo se preša, sinterira u atmosferi vodika na temperaturi od 1200-1300 °C, zatim kroz njega prolazi električna struja. Metal se zagrijava do 3000 °C i dolazi do sinteriranja u monolitni materijal.

Međutim, radije nam nisu potrebni ingoti ili čak šipke, već tanka volframova žica.
Kao što i sami razumijete, ovdje opet sve nije tako jednostavno.
Izvlačenje žice provodi se na temperaturi od 1000°C na početku procesa i 400-600°C na kraju. U ovom slučaju se zagrijava ne samo žica, već i matrica. Zagrijavanje se vrši plamenom plinskog plamenika ili električnim grijačem.
U tom slučaju, nakon izvlačenja, volframova žica se premazuje grafitnim mazivom. Površina žice mora biti očišćena. Čišćenje se provodi žarenjem, kemijskim ili elektrolitičkim jetkanjem i elektrolitičkim poliranjem.

Kao što vidite, zadatak proizvodnje jednostavne volframove niti nije tako jednostavan kao što se čini. I ovdje su opisane samo osnovne metode; vjerojatno postoji mnogo zamki.
I, naravno, ni sada volfram nije jeftin metal. Sada jedan kilogram volframa košta više od 50 dolara, isti molibden je gotovo dva puta jeftiniji.

Zapravo, postoji nekoliko namjena za volfram.
Naravno, glavni su radio i elektrotehnika, gdje ide volframova žica.

Sljedeća je proizvodnja legiranih čelika koji se odlikuju posebnom tvrdoćom, elastičnošću i čvrstoćom. Dodan zajedno s kromom u željezo, proizvodi takozvane brzorezne čelike, koji zadržavaju svoju tvrdoću i oštrinu čak i kada se zagrijavaju. Koriste se za izradu glodala, svrdla, glodala, kao i drugih alata za rezanje i bušenje (općenito, alati za bušenje sadrže puno volframa).
Volfram-renijeve legure su zanimljive - koriste se za izradu visokotemperaturnih termoparova koji rade na temperaturama iznad 2000°C, ali samo u inertnom okruženju.

Pa, i još nešto zanimljiva aplikacija- To su volframove elektrode za zavarivanje. Takve elektrode nisu potrošne i potrebno je dovesti dodatnu metalnu žicu na mjesto zavarivanja kako bi se dobila zavarena kupka. Volframove elektrode koriste se u zavarivanju argonom - za zavarivanje obojenih metala poput molibdena, titana, nikla, kao i visokolegiranih čelika.

Kao što vidite, proizvodnja volframa nije za davna vremena.
A zašto je tu volfram?
Volfram se može dobiti samo uz izgradnju elektrotehnike - uz pomoć elektrotehnike i za elektrotehniku.
Nema struje znači nema volframa, ali vam ni ne treba.