192963. lajstromszámú szabadalom • Eljárás molibdén oldására
2 192963 3 A találmány tárgya eljárás molibdén oldására, adott esetben szelektív oldására volfrám jelenlétében. A műszaki gyakorlatban gyakran szükséges egyes fémeket más fémek jelenlétében szelektíven oldani. Az izzólámpa-spirálok gyártásakor például a vékonyabb volfrám huzalt más fémből, pl. molibdénböl készült vastagabb ú.n. maghuzalra tekercselve alakítják ki, és hőkezelés után a molibdén maghuzalt szelektív oldószerrel kioldják. Hasonlóképpen szelektív oldószer szükséges különféle vegyes fémhulladékok, pl. Mo-W hulladék fémkomponenseinek szeparálására. A szokásos gyakorlatban molibdén szelektív kioldására általában tömény salétromsav, kénsav és víz valamely alkalmas, pl. 5:3:2 térfogatrész arányú elegyét alkalmazzák (pl. J.A.M. van Liempt: Rec. des Trav. Chim. des Pays-Bas, T. 45. No 7/8, 508-521, 1926), figyelemmel arra, hogy az ilyen elegy a molibdén oldás önként kialakuló hőmérsékleten a molibdént kémiailag maradéktalanul feloldja, a volfrámot ellenben csak alig támadja meg. Nagy hátránya ennek a gyakorlatnak, hogy a salétromsavból a magkioldás folyamán elkerülhetetlenül nagy mennyiségben keletkeznek nitrogén-oxidok, és az ezekből álló ú.n. nitrózus gáz rendkívül maró hatású, környezet károsító és egészségre ártalmas termék, aminek hatástalanítása közismerten egyike a költségesen és így is csak igen tökéletlenül megoldható feladatoknak. Előnytelen vonása ennek a gyakorlatnak az is, hogy az oldószerelegy értékes M0O3 tartalmának visszanyerése csak olyan hulladékoldatok keletkezése révén érhető el, amelyek az élővizek meg nem engedett szennyezéseinek számítanak. A fent említett eljárás hátrányos vonásainak kiküszöbölésére szolgál a korábbi elsőbbségű 182 898 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett eljárás, amely Bzerint a molibdént hidrogén-peroxid és alkalmas katalizátor elegyével oldják szelektíven. Ennek az eljárásnak - bár a kénsav-salétromsavas eljárásnál jelentkező környezeti ártalmakat kiküszöböli - az a hátránya, hogy a hidrogén-peroxid mint oxidáló- és oldószer drágább a kénsavnál és a salétromsavnál, ezért az eljárás bizonyos célokra, például hulladékfeldolgozásra túl költséges. Fémek oldásához általában oxidáló éB oldatban tartó anyag szükséges. Az oxidálószer az oxidáció során elektront von le a fémtől, azaz ionizálja azt az alábbi általános egyenlet szerint: M—) M#* + ne' Találmányunk olyan molibdénoldó eljárásra vonatkozik, amelynél oldó anyagként kénsavat, oxidálószerkónt nagynyomású oxigént alkalmazunk elektron átvitelére alkalmas katalizátor, ferriionokat szolgáltató vasvegyűlet jelenlétében. Régóta ismertes, hogy levegő oxigénjének jelenlétében számos fém, így a fém molibdén is lassan oxidálódik. Ezek a folyamatok, bár 3zámos területen komoly korróziós 5 károkat okozhatnak, még jelentős oxigén túlnyomás esetén is túl lassúak ahhoz, hogy műszaki célokra kiaknázhatok legyenek. Jelen találmány lényeges eleme az a felismerés, hogy találhatók olyan elektron felvételére IQ képes ionok, pl. Fe3* ionokat szolgáltatni tudó vasvegyületek, amelyek a molibdén oldásának s sebességét azonos körülmények között lényegesen gyorsítják, és ezáltal a levegő oxigénjével történő oxidációt műszaki 15 célokra kinknázhatóvá teszik. A találmány tehát eljárás molibdén oldására, adott esetben volfrám jelenlétében történő szelektív oldására, amelynél az oldást 2500-10 000 kPa nyomáson oxigén atmoszféra 20 mellett, 50-250 °C hőmérsékleten, ferri- vagy ferroionokut szolgáltató vasvegyület(ek) jelenlétében végezzük. Vasvegyületként vassókat, így vas-kloridot, vas-szulfátot és/vagy vas-nitrátot alkalmazhatunk. Ha a disszociáló 25 vassó fémiont szolgáltat, ez önmagában ellátja a katalizálhat, ha pedig ferriiont, az a jelenlévő nagynyomású oxigén hatására ferriionná alakul át. Anélkül, hogy az alábbi mechanizmus 30 érvényességével bármi módon korlátozni kívánnánk találmányunkat, eljárásunk során a következő körfolyamatok lejátszódása valószínűsíthető: 35 Mo<f»> + 6 Fe3*--------) Mo6* + 6 Fe3* (azaz Mo(fB) - 6 e"--------) Mo1'* Fe3* + e'-----j Fe3* 6 Fe3* + 1,5 O2-----j 6 Fe3* +1,5 O24-Mo6* + 1,5 O24-------) M0O3. 40 Úgy találtuk, hogy a találmány Bzerinti eljárás nyomós- és hőmérséklet tartományában a volfrám oldódásának sebessége elenyészően kicsi, így a találmány molibdén szelektív oldására is igen alkalmas. 45 Különös előnye még az eljárásnak, hogy végrehajtható igen híg kénsavoldatban oly módon, hogy az oldás során a molibdén részben szilárd molibdéntrioxiddá oxidálódik, amely finom eloszlású csapadékként az oldat- 50 ban szuszpendálva marad, így az a fel nem oldódott volfrámteBtekből ülepítéssel elválasztható és a híg kénsavas szuszpenzióból szűréssel kinyerhető. A szűrletként nyert híg, katalizátort tartalmazó kénsavoldat is- 55 mételten felhasználható molibdén oldására. Ezáltal olyan eljárást kapunk, amelynek révén gyakorlatilag káros melléktermek képződése nélkül lehet a molibdént szelektíven eltávolítani. 60 A kapott molibdén-trioxid önmagábun ismert eljárásokkal dolgozható fel előnyösen olyan molibdén vegyületté, amelyből ismert porkohászati eljárásokkal fém molibdén állilr 3
