SU1627513A1

SU1627513A1 - Method for separation of molybdenum and wolfram trioxides

Info

Publication number: SU1627513A1
Application number: SU874287721A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Валяев; Светлана Всеволодовна Плющева
Original assignee: Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН СССР
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1987-07-21
Publication date: 1991-02-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии тугоплавких металлов. Цель изобретени - увеличение степени разделени триоксидов молибдена и вольфрама - достигаетс путем получени диоксидов молибдена и вольфрама термическим разложением их триоксидов в замкнутом объеме при температуре 500-800&deg;С в течение 8-10 ч в присутствии молибдена, вольфрама или его диоксида в количестве, достаточным дл восстановлени триоксида молибдена до диоксида на 97-99%, хлорировани и отгонки продуктов реакции. Предлагаемый способ позвол ет получить триоксид молибдена, содержащий 1-2 10 % вольфрама, что на 1-2 пор дка меньше, чем по способу-прототипу. Способ может быть использован при выделении молибдена из руд и концентратов, а также при вторичной переработке комплексного сырь , содержащего молибден и вольфрам. 1 табл. ЁThis invention relates to the metallurgy of refractory metals. The purpose of the invention is to increase the degree of separation of molybdenum and tungsten trioxides, which is achieved by obtaining molybdenum and tungsten dioxides by thermal decomposition of their trioxides in a closed volume at a temperature of 500-800 ° C for 8-10 hours in the presence of molybdenum, tungsten or its dioxide in the amount sufficient for the reduction of molybdenum trioxide to dioxide at 97-99%, chlorination and distillation of the reaction products. The proposed method allows to obtain molybdenum trioxide containing 1-2 to 10% of tungsten, which is 1-2 times less than in the prototype method. The method can be used in the allocation of molybdenum from ores and concentrates, as well as in the secondary processing of complex raw materials containing molybdenum and tungsten. 1 tab. Yo

Description

Изобретение относитс к металлургии тугоплавких металлов.This invention relates to the metallurgy of refractory metals.

Цель изобретени - увеличение степени разделени триоксидов молибдена и вольфрама .The purpose of the invention is to increase the degree of separation of molybdenum and tungsten trioxides.

Пример 1. В ампулу из кварца диаметром 40 мм, длиной 380 мм помещают 252,81 г триоксида молибдена и 367,7 диоксида вольфрама в качестве поглотител кислорода. Смесь перемешивают, ампулу откачивают до мм рт.ст. заплавл ют и нагревают до 600°С, и выдерживают при этой температуре в течение 8 ч. После охлаждени в режиме отключенной печи ампулу вскрывают, а содержимое хлорируют при 200°С при скорости потока хлора 5 л/ч в течение 7 ч. Возгон ющийс диоксидихло- рид молибдена собирают в конденсаторе с температурой 90°С. Выдел етс 344,9 г диоксидихлорида молибдена, что составл ет 95,9% от исходной загрузки триоксида молибдена .Example 1. In an ampoule of quartz with a diameter of 40 mm, a length of 380 mm, 252.81 g of molybdenum trioxide and 367.7 tungsten dioxide are placed as oxygen scavenger. The mixture is stirred, the ampoule is pumped out to mm Hg. melted and heated to 600 ° C and kept at this temperature for 8 hours. After cooling in switched off mode, the ampoule is opened and the contents are chlorinated at 200 ° C at a chlorine flow rate of 5 l / h for 7 hours. Molybdenum dioxide dichloride is collected in a condenser with a temperature of 90 ° C. 344.9 g of molybdenum dioxide is produced, which is 95.9% of the initial charge of molybdenum trioxide.

Диоксид вольфрама берут из расчета 97% от необходимого дл перевода триоксида молибдена в диоксид. Диоксидихлорид перевод т в триоксид гидролизом 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 примес м ).Tungsten dioxide is taken at the rate of 97% of that required to convert molybdenum trioxide to dioxide. Dichloride dioxide is converted to trioxide by hydrolysis followed by neutralization with ammonia and calcining the resulting precipitate at 550 ° C in a stream of oxygen. The molybdenum trioxide obtained is analyzed by a spectral method. According to the spectral analysis data, tungsten, iron, aluminum, nickel, copper, and chromium were not detected (sensitivity analysis for tungsten 10, for the remaining impurities).

Пример 2. В ампулу из кварца диаметром 400 мм длиной 380 помещают 200 г триоксида молибдена и 200 г триоксидаExample 2. In a vial of quartz with a diameter of 400 mm and a length of 380, 200 g of molybdenum trioxide and 200 g of trioxide are placed.

О 1ЧЭAbout 1CE

VI елVi ate

соwith

вольфрама, смесь перемешивают. В качест- f ве поглотител кислорода используют 130,7 г молибдена в виде порошка дл перевода 98,5% триоксида молибдена в диоксид . Смесь перемешивают, ампулу откачивают и заплавл ют. Повтор ют все операции, как в примере 1. Врем термообработки оксидов - 10 ч. Вес полученного диоксидихлорида молибдена составл ет 522,9 г от теоретического 543,1, т.е. выход по молибдену с учетом молибдена, введенного дл восстановлени - 96,3%.tungsten, the mixture is stirred. As an oxygen scavenger, 130.7 g of molybdenum as a powder is used to convert 98.5% of molybdenum trioxide to dioxide. The mixture is agitated, the ampoule is pumped out and sealed. All operations are repeated as in Example 1. The time of heat treatment of the oxides is 10 hours. The weight of molybdenum dioxide produced is 522.9 g, compared with the theoretical 543.1, i.e. the molybdenum yield, taking into account the molybdenum introduced for reduction, is 96.3%.

В полученной трехокиси молибдена по данным спектрального анализа основные примеси, в том числе и вольфрам, за пределами обнаружени , по данным спектро- фотометрического анализа с предварительным концентрированием примесей содержание вольфрама 2 .In the molybdenum trioxide obtained, according to spectral analysis, the main impurities, including tungsten, are outside the detection limits, according to spectrophotometric analysis with preliminary concentration of impurities, the content of tungsten is 2.

Пример 3. В ампулу из кварца, диаметром 40 мм и длиной 380 мм, помещают 458 г равномол рной смеси триоксидов вольфрама и молибдена, триоксида молибдена 175,43 г триоксида вольфрама 282,57 г. В качестве поглотител кислорода используют 72,82 г порошка вольфрама. Смесь перемешивают , ампулу откачивают до 10 мм рт.ст., заплавл ют и нагревают до 600°С и выдерживают при этом температуре 8 ч. После охлаждени в режиме отключенной печи , ампулу вскрывают, а содержимое прохлорируют при скорости потока хлора 5 л/ч в течение 8 ч при 190-200°С.Example 3. A 458 g of an equimolar mixture of tungsten trioxides and molybdenum, molybdenum trioxide 175.43 g of tungsten trioxide 282.57 g are placed in a vial of quartz with a diameter of 40 mm and a length of 380 mm. 72.82 g of powder are used as oxygen scavenger tungsten. The mixture is stirred, the ampoule is pumped out to 10 mm Hg, sealed and heated to 600 ° C and maintained at this temperature for 8 hours. After cooling in the off mode, the ampoule is opened and the contents are chlorinated at a flow rate of chlorine 5 l / h for 8 h at 190-200 ° C.

В конденсаторе образуетс 230,96 г диоксидихлорида , что составл ет 96,7% от исходного содержани молибдена. Диоксидихлорид перевод т в триоксид, как описано в предыдущих примерах. По данным спектрального анализа, содержание основных примесей, в том числе и вольфрама , меньше чувствительности спектральногоанализа .Поданным спектрофотометрического анализа с предварительным концентрированием примесей содержание вольфрама 1-10 4%,230.96 g of dioxide dichloride is formed in the condenser, which is 96.7% of the initial molybdenum content. Dioxide dichloride is converted to trioxide, as described in the previous examples. According to spectral analysis, the content of major impurities, including tungsten, is less than the sensitivity of spectral analysis. According to spectrophotometric analysis with a preliminary concentration of impurities, the content of tungsten is 1-10 4%,

Пример 4. Проводились опыты, когда поглотитель кислорода и основное вещество были пространственно разобщены.Example 4. Experiments were conducted when the oxygen scavenger and the main substance were spatially separated.

В ампулу из кварца диаметром 30 мм и длиной 300 мм помещают 20 г триоксида молибдена с содержанием вольфрама 0,2 %. В другую половину, св занную с первой, но отделенную от нее перегородкой, помещают 28,1. г диоксида вольфрама в качестве поглотител кислорода. Ампулу откачивают, заплавл ют и провод т термическую обработку оксидов в печи СУОЛ при 600°С в течение 8 ч. Происходит изменение цвета оксидов в св зи с переходом триоксида молибдена в диоксид и диоксида вольфрама вIn a vial of quartz with a diameter of 30 mm and a length of 300 mm is placed 20 g of molybdenum trioxide with a tungsten content of 0.2%. In the other half, connected with the first, but separated from it by a partition, 28.1 are placed. g of tungsten dioxide as an oxygen scavenger. The ampoule is pumped out, melted and heat treated with oxides in the SUOL furnace at 600 ° C for 8 hours. The color of the oxides changes due to the conversion of molybdenum trioxide to tungsten dioxide and

триоксид. Полученный после термической обработки оксид молибдена прохлорируют как описано в предыдущем примере. Получено 25,2 г диоксидихлорида молибдена,trioxide. The molybdenum oxide obtained after heat treatment is chlorinated as described in the previous example. Received 25.2 g of molybdenum dioxidechloride,

что составл ет 91,2% от исходной загрузки. Из диоксидихлорида аммиачным гидролизом с последующим прокаливанием получают триоксид молибдена.which is 91.2% of the initial load. Molybdenum trioxide is obtained from ammonium dioxide by ammonia hydrolysis, followed by calcination.

В таблице представлены примеры раз0 делени триоксидов молибдена и вольфрама в зависимости от условий проведени процесса.The table presents examples of the separation of molybdenum and tungsten trioxides depending on the process conditions.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позвол ет увеличить степень разде5 лени оксидов молибдена и вольфрама более , чем на пор док по сравнению с известным способом.As can be seen from the table, the proposed method allows to increase the degree of separation of molybdenum and tungsten oxides by more than an order of magnitude compared with the known method.

Температура 500-800°С вл етс оптимальной дл термического разложени три0 оксидов в присутствии поглотител . При температуре ниже 500°С процесс замедл етс , температура выше 800°С нежелательна , так как с ростом температуры возрастает веро тность загр знений примес ми из ма5 териала контейнера.A temperature of 500-800 ° C is optimal for the thermal decomposition of tri0 oxides in the presence of an absorber. At temperatures below 500 ° C, the process slows down, temperatures above 800 ° C are undesirable, as the probability of contamination from impurities from the container material increases with increasing temperature.

Проведение процесса в замкнутом объеме - необходимое условие, обеспечивающее контролируемые услови содержани поглотител кислорода.Conducting the process in a confined space is a necessary condition that provides controlled conditions for the content of the oxygen scavenger.

0Восьмичасовой термообработки достаточно дл полного превращени оксидов вольфрама в триоксид, при меньшем времени результаты разделени не воспроизвод тс . Проведение термообработки болееEight-hour heat treatment is sufficient to completely convert tungsten oxides to trioxide, with less time, the separation results do not reproduce. Conduct heat treatment more

5 10ч не рационально, так как снижает производительность и приводит к дополнительному загр знению примес ми из материала контейнера.5 10h is not rational, as it reduces productivity and leads to additional contamination with impurities from the container material.

В качестве поглотител кислорода ис0 пользуют молибден, вольфрам и диоксид вольфрама, поскольку не происходит дополнительного загр знени продуктов.Molybdenum, tungsten and tungsten dioxide are used as oxygen scavengers, since no additional contamination of the products occurs.

При содержании поглотител кислорода менее 97 мол,% от необходимого дл When the content of the oxygen absorber is less than 97 mol,% of the required for

5 перевода триоксида молибдена в диоксид и процент выхода падает.5 conversion of molybdenum trioxide to dioxide and the percentage of the output falls.

Более 99 мол.% поглотител кислорода вводить нецелесообразно, так как возрастает веро тность повышени содержани It is impractical to inject more than 99 mol.% Of the oxygen absorber, since the probability of an increase in the content of oxygen increases.

0 вольфрама в полученном триоксиде молибдена .0 tungsten in the resulting molybdenum trioxide.

Предлагаемый способ позвол ет разделить близкие по свойствам триоксиды молибдена и вольфрама как на уровнеThe proposed method makes it possible to divide molybdenum and tungsten trioxides with similar properties as

5 макроконцентраций, так и микроконцентраций , что важно при получении чистого молибдена . Способ может быть использован при выделении молибдена из руд и концентратов , при вторичной переработке комплексного сырь , содержащего5 macroconcentrations and microconcentrations, which is important in obtaining pure molybdenum. The method can be used in the separation of molybdenum from ores and concentrates, during the secondary processing of complex raw materials containing

сопутствующие друг другу молибден и вольфрам ,related molybdenum and tungsten,

Claims

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method for the separation of molybdenum and tungsten trioxides, including the production of dioxides, subsequent chlorination and the distillation of reaction products, characterized in that, in order to increase the separation of trioxides, they are thermally decomposed in a closed volume at 500-800 ° C for 8 10 hours in the presence of molybdenum, tungsten or its dioxide in an amount sufficient to reduce molybdenum trioxide to dioxide by 97-99%.

Table continuation