Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

А. А. Комков, доцент кафедры цветных металлов и золота, канд. техн. наук, эл. почта: akomkov@yandex.ru
В. И. Каряев, аспирант кафедры цветных металлов и золота, эл. почта: karyaev@mailnord.ru

ООО «НОРД Инжиниринг», Москва, Россия:
В. А. Соколых, инженер-технолог, эл. почта: sokolykh@mailnord.ru
А. В. Кузнецов, технический директор, эл. почта: kuztensov@mailnord.ru

Работа посвящена изучению распределения молибдена между продуктами при плавке медного молибден содержащего сульфидного сырья на штейн. Выполнен термодинамический анализ поведения молибдена при плавке медных концентратов в автогенном процессе, проведены лабораторные исследования плавки молибденсодержащих концентратов на штейн с различным содержанием меди. Проанализированы распределение молибдена по формам соединений в шлаке, коэффициент распределения молибдена между шлаком и штейном, извлечение молибдена в шлак, штейн и газовую фазу. Показано, что в шлаках молибден в основном находится в форме диоксида молибдена MoO₂, доля которого в шлаке в зависимости от условий плавки может меняться от ~60 до ~85 %. Существенная часть молибдена связана в шлаке в форме молибдата кальция даже при относительно невысоком содержании CaO. С ростом обогащения штейна по меди выход молибдена в штейн снижается, а в шлак и газ увеличивается. В зависимости от условий плавки (состава штейна, температуры, обогащения дутья по кислороду) в рассмотренном диапа зоне их изменений выход молибдена в газовую фазу меняется от ~3–4 до ~42 %. Результаты термодина мических расчетов и экспериментальных исследований принципиально коррелируют между собой. В то же время отмечены расхождения коэффициентов распределения молибдена в определенных режимах. Причины расхождений во многом обусловлены принятыми приближениями при выполнении термодинамических расчетов, поскольку данные об активности и коэффициентах активности молибден содержащих соединений в шлаке и штейне на сегодняшний день практически отсутствуют. Для уточнения количественных показателей распределения молибдена при плавке медных концентратов на штейн необходимо продолжение экспериментальных исследований.

1. Hangyu Z., Jianli L., Zhengliang X., Wei W. Study on reduction behavior molybdenum trioxide in molten steel // Indian Journal of Engineering and Materials Sciences. 2015. Vol. 22, No. 4. P. 460–464.
2. Gao Y. M., Jiang Y., Huang S. Reduction of molybdenum oxide from steelmaking slags by pure liquid iron // Journal of Mining and Metallurgy: B. 2012. Vol. 48, No. 1. P. 25–36.
3. Weiqing Chen, Zhishang Yang, Rongzhang Zhou, Wan-Wook Huh, Chang-Hee Ree. Reduction kinetics of molybdenum oxide in slag // Steel research. 1993. Vol. 64, No. 10. P. 495–500.
4. Westland A. D., Webster A. H. Distribution of Molybdenum Between Slag, Copper Matte and Copper Metal at 1300C // Canadian Metallurgical Quarterly. 1990. Vol. 29, No. 3. P. 217–225.
5. Xingyu Chen, Xuheng Liu, Zhongwei Zhao, Mingming Hao. Research of the dissolving capacity of molybdenite in the white matte // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2015. Vol. 52. P. 1–5.
6. Sanchez M., Sudbury M. Reutilisation of Primary Metallurgical Wastes: Copper Slag as a Source of Copper, Mo lybdenum, and Iron — Brief Review of Test Work and the Proposed Way Forward // Proceedings of the 3rd International Slag Valorisation Symposium. — Leuven, 19–20 March 2013. P. 135–146.
7. Long T. V., Palacios J., Sanches M., Miki T., Sasaki Y., Hino M. Recovery of Molybdenum from Copper Slags // ISIJ International. 2012. Vol. 52, No. 7. P. 1211–1216.

8. Prince S., Avimanyu D., Gary W. Recovery of metals values from copper slag and reuse of residual secondary slag // Metallurgical and Materials Engineering. 2017. P. 1–5.
9. Shunsuke S., Takahiko O., Chiharu T. A fundamental study on the molybdenum recovery from the copper smelting slag by slow cooling // 7th European Metallurgical Conference. — Weimar, 2013. P. 689–702.
10. Parada F., Sanchez M., Ulloa A. et al. Recovery of molybdenum from roasted copper slags // Mineral Processing and Extractive Metallurgy: C. 2013. Vol. 119, No. 3. P. 171–174.
11. Reaction Web — properties of a species or chemical reaction. URL : http://www.crct.polymtl.ca/reacweb_plus.php.
12. Зеликман А. Н. Молибден. — М. : Металлургия, 1970. — 440 с.
13. Турктоган Е. Т. Физическая химия высокотемпературных процессов : пер. с англ. — М. : Металлургия, 1985. — 344 с.
14. Комков А. А., Рогачев М. Б., Быстров В. П. Прогнозирующая модель плавки сульфидного сырья в печи Ванюкова // Цветные металлы. 1994. № 1. С. 14–19.
15. Yazawa A., Nakazawa S. Dissolution of Metals in Slag with Special Reference to Phase Separation Thermodynamics // International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts ‘97. — Sydney, Australia, 1997. P. 799–808.
16. Henao H. M., Itagaki K. Activity and Activity Coefficient of Iron Oxides in the Liquid FeO – Fe2O3 – CaO – SiO₂ Slag Systems at Intermediate Oxygen Partial Pressures // Metallurgical and Materials Transactions: B. 2007. Vol. 38, No. 2. P. 769–780.
17. Wang Q., Guo X., Tian Q., Jiang T., Chen M., Zhao B. Development and Application of SKSSIM Simulation Software for the Oxygen Bottom Blown Copper Smelting Process // Metals. 2017. Vol. 7, No. 10. P. 431–440.
18. Nagamori M. Metal loss to slag: Part II. Oxidic dissolution of nikel in fayalite slag and thermodynamic of continuous converting of nikel-copper matte // Metallurgical and Materials Transactions. 1974. Vol. 5. P. 539–548.
19. Tan P., Neuschu D. A Thermodynamic Model of Nickel Smelting and Direct High-Grade Nickel Matte Smelting Processes: Part I. Model Development and Validation // Metallurgical and Materials Transactions: B. 2001. Vol. 32В. P. 341–351.