108050. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szulfidos érceknek és egyéb fém- és kéntartalmú anyagoknak klórozására
- 170 — tés mértéke csak aránylag kis mértékben növekszik, annak tudható be, hogy ha tiszta oxigén helyett légköri levegőt alkalmazunk, a kemencén áthaladó gáztér-5 fogat olyan nagy, hogy csökkenti a gázok aktív elemei és az érc közötti érintkezés idejét, ezenkívül hűti az ércet és a kémiai hatást csökkenti. A gyakorlatban alkalmazandó legjobb oxigén-klórarány meg-10 határozásánál az elgőzölögtetés fokozott mértéke és a gázalakú reagens hőfokának növelésére szükséges hőmennyiség gazdaságossági egyenlege a döntő pont. Ha az eljárást molibdénszulfidércekre 15 alkalmazzuk, a végtermék főként molibdénoxiklorid vagy molibdénoxikloridok keveréke. A végtermékekben legalább két oxikloridot állapítottunk meg és pedig a barna kristályos MoOCb-öt és a majdnem 20 hófehér M0O2CI2 képletű terméket, amely illanóbb, mint az előbbi. Az előbbi akkor keletkezik nagyobb arányban, ha az oxigén aránya a klórhoz kb. 2 :1, az illanóbb M0O2CI2 pedig akkor, ha az oxigén ará-25 nya a klórhoz magasabb, pl. 3 :1 és 4 :1. Molibdénszulfid feldolgozása esetében a végtermékek között csekély mennyiségben kétségkívül jelen vannak a kén és molibdén kettős kloridjai, valamint némi 30 MoCL is. Az illanóbb vegyület, M0O2CI2, képződését nemcsak az oxigénnek a klórhoz viszonyított már említett nagyobb aránya segíti elő, hanem az is, ha a reagens gázok és az érc között rövidebb az 35 érintkezési idő. Az oxigén és klór arányának megváltoztatása a kemencéből távozó gázalakú kéntermékek természetében is változást idéz elő. Ezek a termékek kénmonokloridot, kéndioxidot és kéntrioxidot 40 tartalmaznak magukban és keverékben. A szulfidérceknek klórral való eddig ismeretes kezelési eljárásánál lefolyó reakciót a következő egyenlet tünteti fel: 1. 2 M0S2 + 5 Cb = 2 M0CI.1 + 2 S»C1.. 45 A következő egyenletek a találmány szerinti eljárást szemléltetik, különböző oxigén- kló ra rá nyok aIka 1 mázásáná 1. 2. 2 MoS, + 5 0» + 2 Cl* = 2 MoOCl. + 4 SO2. 50 3. MoS. + 3 0» + Cl« = M0O2CL + 2 SO2. A találmány szerinti eljárás nagy teljefiítménye kitűnik abból a tényből, hogy klór magában (1. számú reakció) a molibdénnek szulfidércéből csak kb. 5%-át képes 55 olgőzölögtetni, míg a találmány szerinti eljárásnál használt 3 :1 arányú oxigénliiórelegy ugyanabból az ércből 375 C°-on a molibdén 88%-át, 305 C°-on pedig 75%-át gőzölögteti el. Más szavakkal a találmány szerinti oxigén-klór-eljárás 15—18-szoro- 60 san olyan hatásos, mint az eddig ismeretes klórozó eljárás. Megjegyzendő, hogyT az 1. számú ismert reakció melléktermékként kénmonokloridot fejleszt és ez a tény magyarázza a 65 rossz hatásfokot, minthogy a kénmono klorid a reakciót lassítani és megfordítani igyekszik. Ezt bebizonyítottuk azzal, hogy az ércet klór és kénmonoklorid elegyével kezeltük és úgy találtuk, hogy ez a kom- 70 binált reagens még a klórnál is kevésbé hatásos a molibdénnek szulfidjából való el gőzölögtetésére. A 2. számú reakcióból kitűnik, hogy molibdénszulfidérceknek a találmány szerinti 75 eljárással való feldolgozásánál milyen kívánatos az oxigén és klór közötti legalább 5 :2 arány fennállása, mert minden ennél alacsonyabb arány megengedi mindkét (1. és 2. sz.) reakció lefolyását és ezzel 80 a hátrányos kénmonokiorid képződésére ad alkalmat. A 2. számú reakció adja a kevésbé illanó oxikloridot, de ez nyilvánvalóan már jóval illanóbb, mint a MoCls, az 1. számú reakció végterméke. Ezenfelül 85 pedig a kénmonoklorid gátló hatása is ki van küszöbölve. A 3. sz. reakció tünteti fel a 3:1 oxigénklórarány alkalmazását és ennél fejlődik az illanóbb oxiklorid (M0O2CI2) és kén- 90 dioxid. Bár nem bizonyos, hogy a gyakorlatban csak az oxigén és klór arányának pontos szabályozása vezérelheti-e és szabja-e meg a folyamat lefolyását, a 2. 95 vagy 3. számú reakció irányában, mert hiszen a gázáram sebességének is hatása van a reakció egyensúlyára, mégis bizonyos az, hogy az alkalmazott arány idézi elő, hogy a bolibdén főmennyisége az ezen 100 aránynál jelzett mértékben lép reakcióba és az előálló hatásfok sokszorosan felülmúlja azt, amely klórnak magában való használatával elérhető. A molibdénszulfidércek főszennyeződése 105 a vas. Hogy különlegesen tiszta, vasmentes molibdénvégterméket kapjunk, a végterméket 125 C°-on újból szublimálhatjuk. Szulfidércek kezelésénél a legtöbb érc 110 számára a gyakorlatban az oxigén és klór 3:1 térfogataránya a legelőnyösebb, mert oxigénül levegőt alkalmazva, ennél magasabb arány esetében a kemencébe bevezetendő gáztérfogat olyan aránytalanul 115 nagy, hogy túlságosan befolyásolja a
