Способ разделения триоксидов молибдена и вольфрама

 

Изобретение относится к металлургии тугоплавких металлов. Цель изобретения - увеличение степени разделения триоксидов молибдена и вольфрама - достигается путем получения диоксидов молибдена и вольфрама термическим разложением их триоксидов в замкнутом объеме при температуре 500-800°С в течение 8-10 ч в присутствии молибдена, вольфрама или его диоксида в количестве, достаточным для восстановления триоксида молибдена до диоксида на 97-99%, хлорирования и отгонки продуктов реакции. Предлагаемый способ позволяет получить триоксид молибдена, содержащий 1-2 10 % вольфрама, что на 1-2 порядка меньше, чем по способу-прототипу. Способ может быть использован при выделении молибдена из руд и концентратов, а также при вторичной переработке комплексного сырья, содержащего молибден и вольфрам. 1 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 01 G 39/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4287721/26 (22) 21.07,87 (46) 15,02.91. Бюл, hk 6 (71) Инстйтут проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН

СССР (72) В.В. Валяев и С.В. Плющева (53) 546.78:546.77 (088.8) (56) Зеликман А.Н. Молибден, М.; Металлургия, 1970. с. 197, 202. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ТРИОКСИДОВ

МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА (57) Изобретение относится к металлургии тугоплавких металлов. Цель изобретения— увеличение степени разделения триоксидов молибдена и вольфрама — достигается путем получения диоксидов молибдена и вольИзобретение относится к металлургии тугоплавких металлов.

Цель изобретения — увеличение степени разделения триоксидов молибдена и вольфрама.

Пример 1. В ампулу из кварца диаметром 40 мм, длиной 380 мм помещают

252,81 r триоксида молибдена и 367,7 диоксида вольфрама в качестве поглотителя кислорода. Смесь перемешивают, ампулу откачивают до 10 мм рт,ст, заплавляют и нагревают до 600 С, и выдерживают при этой температуре в течение 8 ч. После охлаждения в режиме отключенной печи ампулу вскрывают, а содержимое хлорируют при

200 С при скорости потока хлора 5 л/ч в течение 7 ч. Воэгоняющийся диоксидихлорид молибдена собирают в конденсаторе с температурой 90 С. Выделяется 344,9 г ди„.,5U„„1627513 А1 фрама термическим разложением их триоксидов в замкнутом объеме при температуре

500-800 С в течение 8-10 ч в присутствии молибдена, вольфрама или его диоксида в количестве, достаточным для восстановления триоксида молибдена до диоксида на

97-99%, хлорирования и отгонки продуктов реакции. Предлагаемый способ позволяет получить триоксид молибдена, содержащий

1 — 2 10 % вольфрама, что на 1 — 2 порядка

-4 меньше, чем по способу-прототипу. Способ может быть использован при выделении молибдена из руд и концентратов, а также при вторичной переработке комплексного сырья, содержащего молибден и вольфрам.

1 табл. оксидихлорида молибдена, что составляет

95,9% от исходной загрузки триоксида молибдена.

Диоксид вольфрама берут иэ расчета

97% от необходимого для перевода триоксида молибдена в диоксид. Диоксидихлорид переводят в триоксид гидролиэом с последующей нейтрализацией аммиаком и прокаливанием полученного осадка при 550 С в потоке кислорода, Полученный триоксид молибдена анализируют спектральным методом, По данным спектрального анализа вольфрам, железо, алюминий, никель, медь, хром не обнаружены (чувствительность анализа по вольфраму 10, по остальным при104 )

Пример 2. В ампулу из кварца диаметром 400 мм длиной 380 помещают 200 r триоксида молибдена и 200 г триоксида

1627513

55 вольфрама, смесь перемешивают, В качестl ве поглотителя кислорода используют

130,7 г молибдена в виде порошка для перевода 98,5 триоксида молибдена в диоксид. Смесь перемешивают, ампулу откачивают и заплавляют. Повторяют все операции, как в примере 1. Время термообработки оксидов — 10 ч. Вес полученного диоксидихлорида молибдена составляет

522,9 г от теоретического 543,1, т.е. выход по молибдену с учетом молибдена, введенного для восстановления — 96,3";ь.

В полученной трехокиси молибдена по данным спектрального анализа основные примеси, в том числе и вольфрам, эа пределами обнаружения, по данным спектрофотометрического анализа с предварительным концентрированием примесей содержание вольфрама 2 ° 10

Пример 3. В ампулу из кварца, диаметром 40 мм и длиной 380 мм, помещают 458 г равномолярной смеси триоксидов вольфрама и молибдена, триоксида молибдена 175,43 г триоксида вольфрама 282,57 г.

В качестве поглотителя кислорода используют 72,82 г порошка вольфрама. Смесь перемешивают, ампулу откачивают до 10 мм рт,ст., заплавляют и нагревают до 600 С и выдерживают при этом температуре 8 ч, После охлаждения в режиме отключенной печи, ампулу вскрывают, а содержимое прохлорируют при скорости потока хлора

5 л/ч в течение 8 ч при 190 — 200 С.

В конденсаторе образуется 230,96 r диоксидихлорида, что составляет 96,7 от исходного содержания молибдена.

Диоксидихлорид переводят в триоксид, как описано в предыдущих примерах. По данным спектрального анализа, содержание основных примесей, в том числе и вольфрама, меньше чувствительности спектрального анализа. По данным спектрофотпметрического анализа с предварительным концентрированием примесей содержание вольфрама 1 ° 10 4ф,, fl р и м е р 4. Проводились опыты, когда поглотитель кислорода и основное вещество были пространственно разобщены.

В ампулу из кварца диаметром 30 мм и длиной 300 мм помещают 20 r триоксида молибдена с содержанием вольфрама 0,2, В другую половину, связанную с первой, но отделенную от нее перегородкой, помещают 28,1 г диоксида вольфрама. в качестве поглотителя кислорода, Ампулу откачивают, эаплавляют и проводят термическую обработку оксидов в печи СУОЛ при 600 С в течение 8 ч. Происходит изменение цвета оксидов в связи с переходом триоксида молибдена в диоксид и диоксида вольфрама в

45 триоксид. Полученный после термической обработки оксид молибдена прохлорируют как описано в предыдущем примере. Получено 25,2 г диоксидихлорида молибдена, что составляет 91,2 от исходной загрузки.

Из диоксидихлорида аммиачным гидролиэом с последующим прокаливанием получают триоксид молибдена.

В таблице представлены примеры разделения триоксидов молибдена и вольфрама в зависимости от условий проведения процесса.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет увеличить степень разделения оксидов молибдена и вольфрама более. чем на порядок по сравнению с известным способом.

Температура 500-800 С является оптимальной для термического разложения триоксидов в присутствии поглотителя. При температуре ниже 500 С процесс замедляется, температура выше 800 С нежелательна, так как с ростом температуры возрастает вероятность загрязнений примесями иэ материала контейнера.

Проведение процесса в замкнутом объеме — необходимое условие, обеспечивающее контролируемые условия содержания поглотителя кислорода.

Восьмичасовой термообработки достаточно для полного превращения оксидов вольфрама в триоксид, при меньшем времени результаты разделения не воспроизводятся, Проведение термообработки более

10 ч не рационально, так как снижает производительность и приводит к дополнительному загрязнению примесями иэ материала контейнера.

В качестве поглотителя кислорода используют молибден, вольфрам и диоксид вольфрама, поскольку не происходитдополнительного загрязнения продуктов.

При содержании поглотителя кислорода менее 97 мол,$ от необходимого для перевода триоксида молибдена в диоксид и процент выхода падает.

Более 99 мол. поглотителя кислорода вводить нецелесообразно, так как возрастает вероятность повышения содержания вольфрама в полученном триоксиде молибдена.

Предлагаемый способ позволяет разделить близкие по свойствам триоксиды молибдена и вольфрама как на уровне макро концентраций, так и микроконцентраций, что важно при получении чистого молибдена. Способ может быть использован при выделении молибдена иэ руд и концентратов, при вторичной переработке комплексного сырья, содержащего

1627513

Содержание вольфрама в полученном триоксиде молибдена, Выход чистого триоксида молибдена, Примечание

Содержание вольфрама в исходном триоксиде молибдена, ат.

Температура проведения процесса, ОС

Количество поглотителя кислорода, мол.;(, Способ по примерам

Время проведения процесса, ч

1 . 10

2 10

98,5

600

10

95,9

96,3

47,0

34,0

1 10

2 10

96,7

91,2

99,0

99,0

600

1 10

8 10

10 — 3

2 104

5 10

3.10 — 4

2 ° 104

90,3

97,1

93,3

92,8

94,3

93.7

94,1

8

9

11

95,0

100,1

97,0

98,0

97,5

98,0

99,0

900

6

8

Идет загрязнение примесями из материала контейнера

96,6

92,8

97,0

1 10

0,25

2 104

900

98,5

97,0

98,3

0,2

1,0

1,0

12

13

Загрязнение примесями из материала контейнеа сопутствующие друг другу молибден и вольфрам, Формула изобретения

Способ разделения триоксидов молибдена и вольфрама, включающий получение диоксидов, последующее хлорирование и отгонку продуктов реакции, о т л и ч э ю щ и й59,0

0,2

Оксиды молибдена и вольфрама разобщены

45,0

50,0

47,0

50,0

47,5

46,0

50,0 с я тем, что, с целью увеличения степени разделения триоксидов, проводят их термическое разложение в замкнутом объеме при

500 — 800 С в течение 8 — 10 ч в присутствии

5 молибдена, вольфрама или его диоксида в количестве, достаточном для восстановления триоксида молибдена до диоксида на

97 — 99, Более 10 ч. нетехнологич. так как снижается производительность труда

1627513

Продолжение таблицы

Составитель Н.Куцева

Техред М.Моргентал .Корректор В.Гирняк

Редактор И,Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 314 Тираж 293 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5