Совершенствование технологии извлечения рения из Мо-концентратов является актуальной научно-технической задачей. В основном рений концентрируется в молибденовых рудах. Содержание рения в таких рудах составляет 10-5-10-2 %, исходя из этого следует, что промышленное получение рения возможно только из молибденовых концентратов, содержание рения в которых увеличивается до 0,05-0,20%. В данное время технологии извлечения рения тесно связаны с технологией получения молибдена, т.е. рений извлекается из отходов молибденового производства. Совершенствование технологии обжига Мо-концентратов является в настоящее время одной из актуальных проблем рениевого производства.
В зависимости от масштабов производства и состава молибденовых концентратов обжиг может производиться в печах различной конструкции. По конструкции все эти печи аналогичны соответствующим печам, применяемым в металлургии других цветных и редких металлов.
Недостаток некоторых печей - значительный пылеунос (до 40% от массы подаваемого материала). Пыль содержит повышенное количество сульфидной серы и требует возврата на дообжиг. Благодаря высокой летучести Re2О7 большая часть рения при обжиге возгоняется. Для получения растворов рениевой кислоты необходим процесс мокрого пылеулавливания с многократным орошением пылей и газов.
Данная задача может быть решена путем обжига ренийсодержащих Мо-концентратов в окислительной атмосфере с добавлением паров воды. Наличие паров воды в атмосфере печи позволяет предположить образование рениевой кислоты непосредственно в реакционной зоне печи.
Проведено математическое моделирование данного процесса с помощью программы "Астра-4/pc", в основу которой положен универсальный термодинамический метод определения характеристик равновесия произвольных гетерогенных систем. На основании расчетов термодинамического равновесия систем MoS2-O2, MoS2-O2-H2O в интервале температур от 0 до 1000 0С установлено, что вода не оказывает существенного влияния на процесс окисления MoS2.
Объектом для экспериментальных исследований является молибденовый концентрат, содержащий 0,17% Re. Благодаря близости химических свойств, атомных и ионных (Me4+) радиусов рений генетически связан с молибденом и изоморфно входит в кристаллическую решетку молибденита в виде дисульфида - ReS2.
В выбранных оптимальных условиях обжига (температура в печи 600 0С, продолжительность обжига 40 мин.) были проведены лабораторные опыты на специально разработанной установке. При обжиге молибденового концентрата молибденит, по данным рентгенофазового анализа, окисляется до МоО3. Рений, входящий изоморфно в кристаллическую решётку молибденита ведет себя аналогично, т.е. окисляется до Re2O7.
Введение в атмосферу обжиговой печи паров воды приводит к их взаимодействию с пероксидом рения Re2O7 с образованием рениевой кислоты HReO4. Устойчивость рениевой кислоты позволяет перевести ее в раствор при помощи паровоздушного потока при удалении продуктов реакции из реакционной зоны обжиговой печи.
Работа представлена на III научную конференцию с международным участием «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники», 22-29 октября 2005г., Хургада (Египет). Поступила в редакцию 31.08.2005г.