Исследование алюминотермического восстановления вольфрамитовых концентратов

Abstract

Приведены результаты исследования алюминотермического восстановления вольфрамитов с отношением FeO/MnO от 0,07 до 2,17 и содержанием WO3 от 40 до 72 %. Экспериментально установлена последовательность восстановления с различными скоростями в реакционном слое компонентов вольфрамитов. Экспериментально установлено, что восстановление вольфрамита, (FeMn)WO4 происходит в две стадии. В интервале температур 1000–1300 °С восстанавливается WO3 до металла, на следующей стадии происходит восстановление оставшегося твердого раствора (FeO·MnO). Восстановление твердого раствора происходит при более высокой температуре (1300–1500 °С). Температура восстановления (FeO·MnO) в свою очередь является функцией термодинамической прочности раствора, определяемая его составом. Вольфрамит это твердый раствор вольфрамата железа FeWO4 и вольфрамата марганца MnWO4 при постоянном содержании в нем WO3. В этих растворах термодинамическая прочность определяется в основном отношением FeO/MnO, которое определяет температуру восстановления остаточного твердого раствора (FeO·MnO). Из результатов исследований превращений в вольфрамитах графическим методом определены значения порядков химических реакций восстановления. Порядок восстановления WO3 в вольфрамите изменяется от первого до второго в зависимости от исходного состава вольфрамита. The paper describes the results of the study of aluminothermic reduction of wolframite with the ratio of FeO/MnO from 0.07 to 2.17 and with the content of WO3 from 50 to 72 %. The restore sequence at different rates in the reaction layer of wolframite components is determined experimentally. It was established experimentally that the reduction of wolframite, (Fe, Mn)WO4 proceeds in two steps. In the temperature range 1000–1300 °C the WO3 is recovered to metal, the next stage is reduction of the remaining solid solution (FeO·MnO). The reduction of the solid solution occurs at higher temperature (1300–1500 °C). The reduction temperature of (FeO·MnO) in its turn is a function of the thermodynamic strength of solution which is determined by its composition. Wolframite is a solid solution of iron tungstenate FeWO4 and manganese tungstenate MnWO4 at constant content of WO3. Thermodynamic strength in these solutions is determined mainly by the ratio of FeO / MnO which detects the temperature of reduction of residual solid solution (FeO·MnO). The values of orders of chemical reactions of reduction are determined. The order of WO3 reduction changes from the first to the second, depending on the initial composition of wolframite.