Руководство по добыче и переработке молибдена
2026-02-11
Как владелец предприятия по переработке минерального сырья, вы, должно быть, хорошо осведомлены о ключевой ценности молибдена в промышленности — он устойчив к высоким температурам и коррозии, и даже небольшое его добавление может значительно улучшить свойства материалов. Но вас также неизбежно мучают вопросы: как добывать различные виды молибденовой руды? Как можно улучшить извлечение и содержание руды в процессе флотации?
От добычи до готового продукта ошибки на каждом этапе процесса могут снизить вашу прибыль. Это руководство поможет вам решить эти проблемы, предоставив обзор всего процесса переработки молибдена, от добычи до переработки.
Применение молибдена: почему этот металл так важен
Прежде чем приступать к добыче и переработке, необходимо определить основные сценарии применения молибдена, которые будут напрямую влиять на контроль качества конечного продукта.
Легирование: Молибденовая сталь прочнее, более термо- и коррозионностойка, что делает ее идеальной для строительства, автомобилестроения и военной техники. Это требует переработки молибденовых концентратов с содержанием не менее 45%.
Химическая промышленность: в качестве катализатора для повышения эффективности нефтепереработки. Требования к чистоте молибденового концентрата более высоки, и необходимо контролировать уровень примесей.
Высокотехнологичное производство: Аэрокосмическая, полупроводниковая, энергетическая и другие отрасли промышленности нуждаются в высокочистом молибденовом порошке и проволоке. Это требует повышения степени очистки молибдена для получения готового продукта с высоким содержанием примесей и меньшим их количеством.
Сельское хозяйство: Молибден является важным микроэлементом-удобрением для растений. Требования к его чистоте также высоки.
Этапы добычи молибдена
1. Классификация молибденовой руды
Основные типы месторождений молибдена, которые необходимо знать для разработки стратегий и процессов добычи, а также для избежания дополнительных затрат на модернизацию оборудования в дальнейшем.
Первичная молибденовая руда: Молибденит (MoS₂) — основной минерал, обычно высокого качества. Процесс обогащения относительно прост, а рентабельность более стабильна.
Сопутствующая молибденовая руда: в основном сосуществует с медной, вольфрамовой и оловянной рудой, с более низким содержанием молибдена. При обогащении необходимо учитывать извлечение основной и сопутствующей руды, чтобы избежать потерь минеральных ресурсов, что более требовательно к последующему процессу флотационного разделения.
Вторичные месторождения: относительно немногочисленны, обычно небольшого масштаба и не очень выгодны для добычи.
2. Стратегии добычи для разных месторождений
Если ваше месторождение находится близко к поверхности, оптимальным выбором является открытая разработка. Этот метод добычи отличается высокой эффективностью и относительно низкими инвестициями в оборудование. Он позволяет в больших масштабах вскрывать окружающие породы и руду и подходит для первичных молибденовых руд с большими запасами и более однородным содержанием. При открытой разработке следует уделять внимание правильному планированию дренажа, а также охране почвы и воды, чтобы не снижать производительность и эффективность из-за экологических проблем.
Если рудное тело вашего рудника находится глубоко под землей, а поверхностные условия сложны (например, пересечение гор, жилые районы), необходима подземная добыча. Подземная добыча требует чрезвычайно развитой вентиляции, крепи и дренажных систем, а также увеличения инвестиций в безопасность. Необходимо избегать аварийных ситуаций, таких как обрушения и проникновение воды, и одновременно оптимизировать процесс транспортировки для снижения потерь руды.
Метод засыпки: подходит для рудников с ценными рудными телами. Этот метод имеет высокую степень извлечения, но также и более дорогостоящий.
Лавинный метод: использование собственной силы тяжести и напряжения рудного тела для его естественного разрушения. Подходит для крупных низкосортных месторождений, но поверхность будет проседать.
Какой бы метод вы ни выбрали, необходимо сбалансировать: первоначальные инвестиции, эксплуатационные расходы, степень извлечения, риски для безопасности и воздействие на окружающую среду.
Добыча и переработка молибдена: превращение руды в ценный продукт
От руды до молибденового концентрата проходят четыре основных этапа: дробление - измельчение - флотация молибдена - обжиг. Каждый из этих этапов напрямую влияет на качество и выход конечного продукта.
Этап I. Дробление: измельчение руды.
Цель дробления — раздробить добытую крупную руду на мелкие кусочки, что удобно для последующего измельчения. Можно использовать трехступенчатый замкнутый цикл дробления:
(1) Крупное дробление: дробление руды щековой дробилкой до размера 10-20 сантиметров;
(2) Среднее дробление: дробление конусной дробилкой до размера 2-5 сантиметров;
(3) Мелкое дробление: дробление руды ударной дробилкой или пескоструйной машиной до размера 12-15 мм, после чего некачественная руда, прошедшая через сортировочное оборудование, возвращается в секцию среднего дробления для повторной переработки.
В процессе дробления необходимо контролировать влажность руды: слишком влажная руда легко засоряет оборудование, слишком сухая – образует много пыли. Для обеспечения бесперебойной работы можно регулировать устройство для распыления воды и регулярно проверять изнашиваемые детали дробильного оборудования.
Этап II. Измельчение: Измельчение руды до определенной тонкости.
Измельчение является ключевым этапом, определяющим эффективность флотации. Только когда руда измельчена до определенной тонкости, полезные минералы могут быть полностью извлечены из жил и точно отделены в последующем процессе флотации. Можно использовать двухстадийное одноступенчатое закрытое измельчение.
(1) Поместите измельченную руду в шаровую мельницу и измельчите ее до состояния суспензии с помощью ударов и измельчения стальными шарами.
(2) После просеивания с помощью классификатора, качественная суспензия (тонкость обычно -200 меш 60%-80%) направляется в процесс флотации, а некачественная суспензия возвращается в шаровую мельницу для повторного измельчения.
Необходимо сосредоточиться на контроле тонкости помола: недостаточная тонкость означает неполное высвобождение полезных минералов и снижение коэффициента извлечения; чрезмерная тонкость приводит к образованию большого количества шлама, что усложняет последующую переработку. Рекомендуется регулярно проверять тонкость шлама и своевременно корректировать скорость вращения шаровой мельницы и долю стальных шаров, чтобы обеспечить максимальный коэффициент извлечения руды.
Этап III. Флотация молибдена
Это ключевой этап извлечения молибдена, который также влияет на высокий уровень вашей прибыли. Основной принцип флотации заключается в использовании различий в поверхностных свойствах молибденовых минералов и жильных пород, а также в связывании молибденовых минералов с пузырьками воздуха под действием химических веществ, что позволяет отделить их от жильных пород.
Коррекция суспензии: регулировка pH суспензии (обычно 7-9), добавление корректирующих агентов для подавления образования жильных минералов (известь для подавления пирита, жидкое стекло для подавления образования силикатных жил).
Флотационные химикаты: добавление улавливающего агента (обычно используется керосин, дизельное топливо и т. д.), чтобы минералы молибдена имели гидрофобные поверхности и с большей вероятностью прикреплялись к пузырькам воздуха.
Флотационная машина: окончательное добавление пенообразователя для образования стабильных пузырьков, которые поднимают минералы молибдена на поверхность суспензии, образуя пенистый продукт.
Сбор пены: соскребание богатой молибденом пены для получения грубого концентрата молибдена.
Использование нескольких концентратов может повысить содержание молибдена (обычно до 45-57%) при одновременном снижении количества примесей. Также необходимо учитывать дозировку химических реагентов и контроль затрат.
Этап IV. Обжиг — преобразование в форму, пригодную для промышленного использования.
Неочищенный молибденовый концентрат, полученный флотацией, содержит большое количество примесей (например, серы, углерода, мышьяка и т. д.), которые необходимо дополнительно очистить обжигом.
Традиционный обжиг: Неочищенный молибденовый концентрат помещают в многокамерную печь/вращающуюся печь для окисления MoS₂ до промышленного молибденового кальцина (MoO3) при температуре 500-650 °C для получения более высококачественного молибденового концентрата. При обжиге образуется SO₂, поэтому необходимо тщательно очищать отходящие газы, чтобы избежать превышения допустимых норм выбросов вредных газов и возникновения экологических проблем.
Окисление в автоклаве: подходит для переработки низкосортных или сложных концентратов, экологически безопасно, но с высокими затратами. Хлорирование при обжиге: В результате образуется трихлорид молибдена, используемый для производства высокочистых молибденовых продуктов.
Заключение
В контексте энергетического перехода и новой технологической революции значение молибдена будет только возрастать. И те обогатительные фабрики, которые смогут поставлять этот ключевой материал устойчивым и эффективным способом, займут прочные позиции на рынке будущего. Это означает, что ваша прибыль будет высокой и долгосрочной.
Если у вас есть вопросы по вашему новому проекту или вы хотите оптимизировать существующий процесс обогащения, свяжитесь с компанией Sandreck, и наша команда с энтузиазмом поможет вам решить эти проблемы.
Часто задаваемые вопросы
В: На какие основные показатели качества необходимо обращать внимание при обжиге?
О: Основными параметрами контроля при обжиге являются остаточное содержание серы (менее 0,1%) и содержание молибдена, которые напрямую определяют марку оксида молибдена, его продажную цену и приемлемость для конечных потребителей.
В: Почему флотационный концентрат необходимо обжигать перед продажей?
О: Концентрат молибденового пироксена (MoS₂) имеет очень высокое содержание серы, и его прямое использование в сталелитейном производстве генерирует большое количество вредных газов и влияет на качество стали. Обжиг удаляет серу и преобразует ее в промышленный оксид молибдена (MoO₃), который может быть непосредственно использован конечными потребителями (например, металлургическими заводами, химическими предприятиями).
В: В: Как бороться с диоксидом серы (SO₂) в дымовых газах?
О: Это ключевая экологическая проблема, которую необходимо решить. Современная стандартная практика заключается в подаче дымовых газов с высокой концентрацией SO₂ в сопутствующую систему производства кислоты для получения серной кислоты на продажу. Это не только соответствует строгим стандартам выбросов, но и преобразует отработанные газы в дополнительный доход.
В: Можно ли извлечь связанный с ним редкий металл рений (Re) при обжиге?
О: Да, и он очень ценен! Рений испаряется в виде Re₂O₇ в дымовых газах при обжиге и намного дороже молибдена. Вы можете добавить специализированный процесс извлечения рения в свою систему очистки дымовых газов, что станет важным источником прибыли для вас.
В: Следует ли мне выбрать вращающуюся печь или многокамерную печь? Что лучше для моей шахты?
О: Вам необходимо всесторонне оценить свои мощности, капитал и стабильность сырья.
Вращающаяся печь: подходит для крупномасштабного непрерывного производства (переработка более 10 000 тонн в год), обладает высокой степенью автоматизации, обеспечивает хорошую экономию серы и является предпочтительным выбором для новых крупномасштабных проектов.
Многокамерная печь: подходит для малых и средних предприятий или для работы со сложным и изменчивым сырьем, отличается гибкостью в эксплуатации, меньшими инвестициями, но низкой тепловой эффективностью и экологичностью.
