ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЖИГА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА С ИЗВЕСТЬЮ В ВОЗДУШНОЙ АТМОСФЕРЕ

Аннотация

Изучен окислительный обжиг стандартного молибденового концентрата с содержанием Мо 54,7% в токе воздуха в присутствии СаО в интервале температур 450 – 600 °С. В работе использовали концентрат МКФ-1 с содержанием молибденита 91,2% и размером частиц <5 мкм - 51%, 5-10 мкм - 46%, >10 мкм - 2%. Результаты термодинамического расчета взаимодействия MoS₂ c кислородом в присутствии СаО показали, что в интервале температур 25 – 700 °С процесс характеризуется значительной убылью энергии Гиббса (∆G^o₂₅ = -4017,526 кДж/моль), величина константы равновесия велика (при температуре 25 °С lgk = 308, при 700 °С lgk = 161), т.е. процесс кинетически необратим. Методами РФА, ТГ, ДТА и СЭМ-ЭДС установлено, что процесс имеет экзотермический характер и протекает в интервале температур 451 – 715 °С. Обжиг сопровождается образованием рыхлого слоя СаМоО₄ и СаSO₄; промежуточными продуктами являются МоО₃ и SO₃. Процесс включает стадию окисления молибденита кислородом с образованием паров МоО₃ и SO₂, окисление SO₂ до SO₃, и взаимодействие МоО₃ и SO₃ с СаО с получением твердых CaMoO₄ и CaSO₄. Анализ зависимости степени превращения от времени для температуры 450 – 600 °С показал, что в координатах Аррениуса линейная зависимость отсутствует. Величина кажущейся энергии активации для температуры 450 – 500 °С (220,9±0,7), для 550 – 600 °С - (49,1±0,2) кДж/моль, и характер зависимости степени превращения от 1/√τ позволяют сделать вывод о том, что при 450 – 500 °С лимитирующей стадией является химическая кинетика; в интервале температур 550 – 600 °С процесс протекает в смешанном режиме, когда скорости внутренней диффузии и химической реакции соизмеримы.