Warum wird ein Heizkugelmahldrehrohrofen für die Scheelit-Laugung verwendet? Überwindung der Passivierung für maximale Ausbeute

Ein Heizkugelmahldrehrohrofen wird hauptsächlich verwendet, um die chemische Passivierung zu überwinden, die durch die Reaktionsnebenprodukte verursacht wird. Während des Laugungsprozesses bildet sich eine dichte Schicht aus festem Material auf der Oberfläche des Minerals, die die Säure physisch daran hindert, die Reaktion fortzusetzen. Die Kugelmühle verwendet mechanische Kraft, um diese Schicht kontinuierlich abzustreifen und sicherzustellen, dass der Prozess abgeschlossen wird.

Die Kern Erkenntnis: Die Reaktion zwischen Salzsäure und Scheelit erzeugt eine feste Beschichtung aus Wolfram säure, die als Schutzschild wirkt und den Prozess stoppt. Der Kugelmühlenreaktor bricht diesen Schild mechanisch auf und garantiert, dass immer frische Mineraloberflächen dem Lösungsmittel ausgesetzt sind.

Die Herausforderung: Chemische Passivierung

Die Bildung von Wolfram säure

Wenn Salzsäure mit Scheelit reagiert, entsteht als Hauptnebenprodukt Wolfram säure ($H_2WO_4$).

Im Gegensatz zu löslichen Nebenprodukten, die sich in der Flüssigkeit auflösen, ist Wolfram säure ein Feststoff. Sie fällt sofort nach ihrer Entstehung aus.

Der Barriereeffekt

Dieses Präzipitat löst sich nicht frei vom Reaktionsort. Stattdessen bildet es eine dichte, feste Beschichtung direkt auf der Oberfläche der nicht umgesetzten Scheelitpartikel.

Diese Schicht erzeugt einen "Passivierungseffekt". Sie wirkt als physische Wand und verhindert, dass frische Salzsäure durchdringt und den darunter liegenden verbleibenden Scheelit erreicht.

Ohne mechanische Intervention kommt die Reaktion zum Stillstand, da die Reagenzien sich nicht mehr berühren können.

Wie der Kugelmühlenreaktor das Problem löst

Mechanische Aktivierung

Der Heizkugelmahldrehrohrofen bringt kinetische Energie in den chemischen Prozess ein. Während sich der Reaktor dreht, kollidieren die Mahlkörper (Kugeln) mit den Mineralpartikeln.

Dieser Prozess wird als mechanische Aktivierung bezeichnet. Es geht nicht nur um die Verringerung der Partikelgröße; es geht um die Veränderung der Oberflächenbedingungen während der Reaktion.

Kontinuierliches Abstreifen der Oberfläche

Die Hauptfunktion der Mühle in diesem Zusammenhang ist die kontinuierliche Entfernung der Produktschicht.

Während sich die Wolfram säure schicht bildet, wird sie durch die Mahlwirkung sofort abgestreift. Dies legt den frischen, nicht umgesetzten Scheelitkern frei.

Gleichzeitiges Mahlen und Laugen

Durch die Kombination der chemischen Reaktion (Laugung) mit dem physikalischen Mahlen in einem einzigen Behälter eliminiert das System den "Passivierungswiderstand".

Dadurch wird die Reaktionsgeschwindigkeit durch die chemische Kinetik bestimmt und nicht durch die Diffusion der Säure durch eine feste Schicht. Das Ergebnis ist eine erheblich gesteigerte Laugungseffizienz und kürzere Reaktionszeiten.

Verständnis der Prozessdynamik

Die Kosten statischer Methoden

Es ist entscheidend zu verstehen, warum eine Standardrührung nicht ausreicht. In einem Standard-Rührbehälter ist die Rührung normalerweise zu sanft, um die dichte Wolfram säure schicht von dem Mineral abzuscheuern.

Wenn Sie sich auf einfaches Rühren verlassen, reagiert die Säure nur mit der äußeren Hülle des Partikels. Sie bleiben wahrscheinlich mit einem Kern aus nicht umgesetztem Scheelit zurück, was zu niedrigen Rückgewinnungsraten führt.

Die Rolle von Wärme und Mechanik

Der "Heiz"-Aspekt des Reaktors treibt die chemische Reaktionsgeschwindigkeit an, während der "Kugel mühlen"-Aspekt die Oberflächenzugänglichkeit aufrechterhält.

Die beiden arbeiten Hand in Hand: Wärme beschleunigt den chemischen Angriff, und das Mahlen stellt sicher, dass der physische Weg für diesen Angriff offen bleibt.

Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen

Um festzustellen, ob diese Ausrüstung Ihren Verarbeitungsanforderungen entspricht, berücksichtigen Sie Ihre spezifischen Ziele in Bezug auf Effizienz und Ausbeute.

• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf maximaler Rückgewinnung liegt: Der Kugelmühlenreaktor ist unerlässlich, um nicht umgesetzte Kerne zu verhindern und eine nahezu vollständige Umwandlung von Scheelit in Wolfram säure zu gewährleisten.
• Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf Prozessgeschwindigkeit liegt: Diese Methode verkürzt die Reaktionszeiten erheblich, indem sie die Diffusionsbarriere beseitigt, die statische Laugung normalerweise verlangsamt.

Der Heizkugelmahldrehrohrofen ist nicht nur ein Mahlwerk; er ist ein Mechanismus zur Aufrechterhaltung der chemischen Aktivität in einem System, das sich von Natur aus selbst abschaltet.

Zusammenfassungstabelle:

Merkmal	Statische Rührlaugung	Heizkugelmahldrehrohrofen
Mechanismus	Einfaches Rühren	Mechanische Aktivierung & Mahlen
Oberflächenzustand	Passivierungsschicht blockiert Reaktion	Kontinuierliches Abstreifen der Produktschicht
Reaktionsgeschwindigkeit	Begrenzt durch Festkörperdiffusion	Angetrieben durch chemische Kinetik
Rückgewinnungsrate	Niedrig (nicht umgesetzte Kerne bleiben)	Hoch (nahezu vollständige Umwandlung)
Effizienz	Langsam und inkonsistent	Schnell und gleichmäßig

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Referenzen

1. Xinran Li, Zexi Gong. Leaching of Scheelite Concentrate for Tungsten Extraction. DOI: 10.3390/min15050475

Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Kintek Solution Wissensdatenbank .