Проект реконструкции цеха производства парамолибдата аммония с переработкой отходов (стр. 12 из 26)

Осаждение ПоМА Осаждение полимолибдатов проводят нейтрализацией раствора серной кислоты до рН 2,5 без нагревания. Выпавшие кристаллы полимолибдата после отделения от маточного раствора поступают на перекристаллизацию.

Перекристаллизация Парамолибдат аммония получают путем растворения полимолибдатов аммония в слабо аммиачном растворе при температуре 70 ^оС с последующим охлаждением до 20-25 ^оС.

Выпавшие кристаллы ПМА промывают не большим количеством воды (0,4 м³/т парамолибдата) и подсушивают на воздухе полученный парамолибдат аммония по химическому составу полностью соответствует ГОСТу.

Технологическая схема переработки кеков выщелачивания приведена на рисунке 3.

3.2.2 Расчет баланса по молибдену

Схема для расчета приведена в приложении А2.

Х₁ + Х₉ = Х₂;

Х₂ = Х₃;

Х₃ + Х₁₁ = Х₄;

Х₄ + Х₂₉ = Х₅ + Х₆;

Х₅ = Х₇ + Х₈;

Х₈ = Х₁₀;

Х₇ = Х₉;

Х₁₂ = Х₁₄ + Х₁₃;

Х₆ = Х₁₁ + Х₁₂;

Х₁₄ = Х₂₆ + Х₂₇;

Х₂₇ = Х₂₈ + Х₂₉;

Х₁₃ = Х₁₅ + Х₁₆;

Х₁₆ + Х₂₁ = Х₁₇ + Х₁₈;

Х₁₈ + Х₂₂ = Х₁₉ + Х₂₀;

Х₁₉ = Х₂₂ + Х₂₁;

Х₂₀ = Х₂₃ + Х₂₅;

Х₂₃ = Х₂₄;

Х₆ = 0,9 × Х₄ +0.9 × Х₂₉;

Х₁₂ = 0,98 × Х₆;

Х₁₃ = 0,99 × Х₁₂;

Х₂₇ = 0,2 × Х₁₄;

Х₂₉ = 0,2 × Х₂₇;

Х₁₆ = 0,99 × Х₁₃;

Х₁₈ = 0,97 × Х₁₆ + 0.97 × Х₂₁;

Х₂₀ = 0,6 × Х₁₈ + 0.6 × Х₂₂;

Х₂₄ = 0,9 × Х₂₃;

Х₇ = 0,6 × Х₅;

Х₂₂ = 0,9 × Х₁₉;

Х₁ = 23,25;

Х₁ = 23,25

Х₂ = 24,76

Х₃ = 24,76

Х₄ = 25,22

Х₅ = 2,52

Х₆ = 22,70

Х₇ = 1,51

Х₈ = 1,01

Х₉ = 1,51

Х₁₀ = 1,01

Х₁₁ = 0,45

Х₁₂ = 22,25

Х₁₃ = 22,03

Х₁₄ = 0,22

Х₁₅ = 0,22

Х₁₆ = 21,81

Х₁₇ = 0,69

Х₁₈ = 22,52

Х₁₉ = 14,07

Х₂₀ = 21,11

Х₂₁ = 1,41

Х₂₂ = 12,67

Х₂₃ = 20,90

Х₂₄ = 20,90

Х₂₅ = 0,21

Х₂₆ = 0,18

Х₂₇ = 0,04

Х₂₈ = 0,04

Х₂₉ = 0,009

Извлечение Mo:

3.2.2 Расчет материального баланса по технологическим операциям

Распульповка

Поступило:

- кек (r = 1,5 г/см³) в количестве 1550 кг влажностью 50 % от массы сухого (в т.ч. 23,25 кг Мо) или 1033,4 л;

- раствор с доукрепления в количестве 310 кг (в т.ч. 1,51 кг Мо) или 249,6 л;

Отношение Т:Ж на выщелачивании должно быть Т:Ж = 1:0,8, следовательно масса пульпы будет:

кг

Плотность пульпы:

кг/м³ (19)

Для разложения молибденита требуется азотной кислоты:

MoS₂ + 6HNO₃ = H₂MoO₄ + NO + 2H₂SO₄ (20)

Молибдена в кеке в сульфидной форме 20 %, что составляет 4,65 кг Мо.

Масса МоS₂ :

Мо 96 кг – MoS₂ 160 кг

Мо 4,65 кг – х

х = 8,25 кг

Остальные 19,81 кг Мо в окисленной форме.

По реакции на 1 моль молибденита затрачивается 6 моль азотной кислоты, следовательно для разложения молибденита потребуется 290,6 моль азотной кислоты, что составляет 29 кг. Избыток 100 % от СНК следовательно масса азотной кислоты составляет 58 кг.

Для соблюдения Т:Ж = 1 : 0,8, необходимо добавить раствора:

кг.

Материальный баланс распульповки представлен в таблице 11.

Таблица 11 – Материальный баланс приготовления пульпы

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
1	2	3	4	5	6	7	8
Кек	1550,00	23,25	911,77	Пульпа 1	1860,00	24,76	1208,00
Раствор с доукрепления	310,00	0,51	249,60
Итого	1860,00	24,76	1161,37	Итого	1860,00	24,76	1208,00

Выщелачивание

Основные реакции выщелачивания – (1) (22).

MeMoO₄ + H₂SO₄ = MeSO₄ + H₂MoO₄ (22)

Поступило:

- пульпа (Т:Ж = 1:0,8) в количестве 1860 кг (в т.ч. 24,76 кг Мо) или 1208,00л.

Необходимое количество азотной кислоты по реакции (22) 58 кг

Количество MeMoO₄:

Мо 96 кг - MeMoO₄ 252

19,81 кг – х

х = 52,00 кг

Количество серной кислоты на реакцию 22:

MeMoO₄ 252 кг – H₂SO₄ 98 кг

52 кг – х

х = 20,22 кг

Вскрытие кека составляет 90%, следовательно в раствор не перешло 2,476 кг Мо. Т.е. масса твердой фазы пульпы составит 979,11 кг.

Количество образовавшейся серной кислоты:

MoS₂ 160 кг – HNO₃ 378 кг

6,975 – Х

Х = 16,47 кг

Остаточная масса серной кислоты после выщелачивания:

М_ост = 880,89 ^. 0,002 = 17,62 кг

Суммарное количество серной кислоты:

кг

Количество образовавшегося NO:

HNO₃ 63 кг – NO 30 кг

16,47 кг – х

х = 7,84 кг

Количество пульпы после выщелачивания:

1860 – 7,84 = 1852,16 кг или 1202,8 л.

Масса твердой фазы составляет: 979,11 кг, а масса жидкой фазы: 873,05 кг

Материальный баланс автоклавного выщелачивания представлен в таблице 12.

Таблица 12 – Материальный баланс автоклавного выщелачивания

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
1	2	3	4	5	6	7	8
Пульпа 1	1860,00	24,76	1208,00	Пульпа 2	1852,16	24,76	1202,80
				Газы	7,84	-	5850,75
Итого	1860,00	24,76	1208,00	Итого	1860,00	24,76	7053,55

Разбавление

Поступило:

- Пульпа 2 в количестве 1852,16 кг (в т.ч. 24,76 кг Мо) или 1202,8 л;

- маточный раствор после промывки (ρ = 1,01 г/см³).

Получено:

- пульпа 3 (в т.ч. 25,22 кг Мо);

Количество маточного раствора:

После выщелачивания отношение составляет: Т : Ж_{пульпы2} = 1:0,9

После разбавления отношение Т : Ж, должно составить Т : Ж = 1:1,25

Значит воды нужно добавить: 1,25 – 0,9 = 0,35 частей или :

0,35 ×873,05 = 305,57 кг

Итого суммарная масса жидкой фазы составит:

873,05 + 305,57 = 1178,62 кг

Масса пульпы 3 составит 2157,73 кг или 1508,73 л.

Материальный баланс разбавления, представлен в таблице 13.

Таблица 13 – Материальный баланс Разбавления

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
1	2	3	4	5	6	7	8
Пульпа 2	1852,16	24,76	1202,80	Пульпа 3	2157,73	25,22	1508,37
Маточный раствор	305,57	0,46	305,57
Итого	2157,73	25,22	1508,37	Итого	2157,73	25,22	1508,37

Сорбция

Поступило:

- Пульпа 3 (ρ = 1,39 г/см³, рН = 2-3) в количестве 2157,73 кг (в т.ч. 25,22 кг Мо) или 1508,37 м³;