Петрищев А.С.¹, Григорьев С.М.²

(¹ЗНТУ, г. Запорожье, ²ЗНУ, г. Запорожье)

НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ РАФИНИРОВАННОГО МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА

В качестве исходного материала использовали металлизованный молибденовый концентрат (губчатый ферромолибден согласно ТУ 48-5-224-81) с добавлением чугунной дроби, которая добавлялась для улучшения теплопроводности при его получении. Рафинирование губчатого ферромолибдена в настоящей работе достигнуто обра­боткой брикетов плазмообразующей смесью, полу­ченной в электродуговом генераторе при темпера­туре более 3473 К.

Для получения рафинировочной смеси ис­пользовали природный газ, содержащий 91,66 % СН₄, 3,70 % С₂Н₂, 1,12 % С₃Н₈, 0,30 % С₄Н₁₀, 0,18 % С₄Н₈, 0,08 % С₅H₁₂, 0,09 % С₅Н₁₀, 0,28 % С₆Н₁₄, 0,21 % С₇Н₁₆, 2,14 % N₂, 0,24 % СO₂, (С_1,0834 Н_4,1138 = 97,62 %), и кислород технической чистоты.

Исходя из результатов рентгеноструктурных фазовых исследований (рис.1) выявлена высокая интенсивность проявления дифракционных максимумов молибдена металлического. Вместе с этим с меньшей интенсивностью проявляются интерметаллиды железа и молибдена Fe₃Mo и FeMo.

Исследования микроструктуры с использованием растровой электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа подтвердили результаты определения фазового состава и хорошо с ними согласуются.

Как показали исследования рафинирование металлизованного молибденового концентрата низкотемпературной плазмообра­зующей смесью обеспечивает снижение концентрации примесей мышьяка в 10-20 раз, сурьмы - в 4-10 раз, олова - до 25 раз, висму­та - в 10-18 раз, цинка - в 6-20 раз, свинца - в 100-150 раз, фосфора - в 1,5-2 раза. Обеспечивается более высокая сте­пень очистки по сравнению с вакуумно-термической обработкой и в десятки раз с большей скоро­стью испарение примесей.

После рафинирования плазмообразующей смесью металлизованный молибденовый концентрат приобретает кристаллическую структуру, которая практически не отличается от структуры молибдена после электронно-лучевого переплава. Плотность полученного материала повышается до 10,17 г/см³. Наиболее эффек­тивно и целесообразно использовать полученный молибденсодержащий материал при выплавке прецизион­ных сплавов типа 79НМ, нержавеющей стали марки ЭИ943, а также при производстве порошковых быстрорежущих сталей без каких-либо ограничений.