NO330140B1 - Process for the preparation of a manganese alloy - Google Patents
Process for the preparation of a manganese alloy Download PDFInfo
- Publication number
- NO330140B1 NO330140B1 NO20085206A NO20085206A NO330140B1 NO 330140 B1 NO330140 B1 NO 330140B1 NO 20085206 A NO20085206 A NO 20085206A NO 20085206 A NO20085206 A NO 20085206A NO 330140 B1 NO330140 B1 NO 330140B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- manganese
- mixture
- added
- furnace
- acid
- Prior art date
Links
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 86
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 85
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 claims abstract description 27
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 11
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 8
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- -1 coal Chemical compound 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N manganese silicon Chemical compound [Si].[Mn] PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M disodium;sulfanide Chemical compound [Na+].[Na+].[SH-] VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 3
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 description 3
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 3
- 229910000720 Silicomanganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 2
- IPJKJLXEVHOKSE-UHFFFAOYSA-L manganese dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mn+2] IPJKJLXEVHOKSE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- USAIOOFEIMNEDN-UHFFFAOYSA-L disodium;carbonotrithioate Chemical compound [Na+].[Na+].[S-]C([S-])=S USAIOOFEIMNEDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 229910052945 inorganic sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- DPLVEEXVKBWGHE-UHFFFAOYSA-N potassium sulfide Chemical compound [S-2].[K+].[K+] DPLVEEXVKBWGHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- NYVOYAFUSJONHU-UHFFFAOYSA-K trisodium;1,3,5-triazine-2,4,6-trithiolate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[S-]C1=NC([S-])=NC([S-])=N1 NYVOYAFUSJONHU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B47/00—Obtaining manganese
- C22B47/0018—Treating ocean floor nodules
- C22B47/0036—Treating ocean floor nodules by dry processes, e.g. smelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Oceanography (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av en manganlegering, idet fremgangsmåte omfatter trinnene: at det oppvarmes i det minste jernoksid og manganoksid sammen med karbon i en ovn (1), at det avtrekkes en mangan-legering fra ovnen, at ovnsgass som genereres i ovnen (1), renses i en våt-skrubber (9) for å 5 danne ren ovnsgass og et manganholdig materiale, at det tilsettes syre til det manganholdige materiale for å danne en blanding med en pH 2-6, at det tilsettes et fellingsmiddel til blandingen for, i det minste delvis, å utfelle sink fra blandingen, at det fraskilles uoppløste partikler, innbefattende i det minste en andel av den utfelte sink, fra nevnte blanding for å danne en væskeløsning som inneholder oppløst 10 mangan, at i det minste en andel av manganinnholdet i væske- løsningen ledes som en mangankilde til en ovn (1) for å oppvarmes sammen med i det minste jernoksid og karbon for å danne en manganlegering.The invention relates to a process for preparing a manganese alloy, the process comprising the steps of: heating at least iron oxide and manganese oxide together with carbon in a furnace (1), extracting a manganese alloy from the furnace, furnace gas generated in the furnace (1) is purified in a wet scrubber (9) to form pure furnace gas and a manganese-containing material, that acid is added to the manganese-containing material to form a mixture of pH 2-6, that a precipitant is added to the mixture for at least partially precipitating zinc from the mixture, separating the undissolved particles, including at least a proportion of the precipitated zinc, from said mixture to form a liquid solution containing dissolved manganese, a proportion of the manganese content of the liquid solution is passed as a manganese source to an oven (1) to be heated together with at least iron oxide and carbon to form a manganese alloy.
Description
Teknisk område. Technical area.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av en manganlegering. The present invention relates to a method for producing a manganese alloy.
Teknisk bakgrunn Technical background
Mangan, i form av manganlegeringer, anvendes ofte ved fremstilling av for eksempel jern og stål, som følge av dets deoksiderende og legerende egenskaper. Slike manganlegeringer fremstilles hovedsakelig fra malm og koks ved høye temperaturer. Under fremstillingen av manganlegeringer dannes det prosessgasser som inneholder metaller. Før disse gassene slippes ut blir de vanligvis renset ved at de bringes i kontakt med vann i en våtskrubber. Under rensingen av prosessgassene dannes et slam som inneholder metallpartikler. I dag anbringes slik slam på avfallsdeponier med høye kostnader. Håndteringen og lagringen av slammet kan skape merarbeid og miljømessige problemer Manganese, in the form of manganese alloys, is often used in the production of, for example, iron and steel, as a result of its deoxidizing and alloying properties. Such manganese alloys are mainly produced from ore and coke at high temperatures. During the production of manganese alloys, process gases containing metals are formed. Before these gases are released, they are usually cleaned by bringing them into contact with water in a wet scrubber. During the purification of the process gases, a sludge is formed which contains metal particles. Today, such sludge is placed in landfills at high costs. The handling and storage of the sludge can create additional work and environmental problems
GB-patentskrift 1 371 113 omtaler en fremgangsmåte til å anvende mangan som er tilstede i slam generert ved at prosessgassene som avledes fra smelteovnen renses. Imidlertid betraktes denne fremgangsmåten som ineffektiv når det gjelder økonomiske og miljømessige betraktninger. GB patent 1 371 113 describes a method for using manganese which is present in sludge generated by purifying the process gases which are diverted from the smelting furnace. However, this method is considered inefficient in terms of economic and environmental considerations.
Oppsummering av oppfinnelsen. Summary of the invention.
Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å overvinne de ovenfor beskrevne ulemper, og å frembringe en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av manganlegeringer. It is an object of the present invention to overcome the disadvantages described above, and to produce an improved method for the production of manganese alloys.
Disse og andre formål som vil tydeliggjøres ut i fra den etterfølgende oppsummering og beskrivelse, oppnås ved hjelp av en fremgangsmåte til fremstilling av en manganlegering, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at den omtaler de følgende trinn: at det oppvarmes i det minste jernoksid og manganoksid sammen med karbon i en ovn; at det avtrekkes en manganlegering fra ovnen; at ovnsgass som genereres i ovnen renses i en våtskrubber for å danne ren ovnsgass og et manganholdig materiale; at det tilsettes syre til det manganholdige materiale for å danne en blanding med en pH på 2-6; at det tilsettes et fellingsmiddel til blandingen for, i det minste delvis, å utfelle sink fra blandingen; at det fraskilles uoppløste partikler, innbefattende i det minste én andel av den utfelte sink, fra nevnte blanding for å danne en væskeløsning som inneholder oppløst mangan; at i det minste en andel av manganinnholdet i væskeløsningen ledes som en mangankilde til en ovn for å oppvarmes sammen med i det minste jernoksid og karbon for å danne en manganlegering. These and other purposes, which will become clear from the following summary and description, are achieved by means of a method for producing a manganese alloy, which method is characterized by the fact that it mentions the following steps: that iron oxide and manganese oxide are heated together at least with carbon in a furnace; that a manganese alloy is withdrawn from the furnace; that furnace gas generated in the furnace is cleaned in a wet scrubber to form clean furnace gas and a manganese-containing material; adding acid to the manganese-containing material to form a mixture with a pH of 2-6; that a precipitant is added to the mixture to, at least partially, precipitate zinc from the mixture; separating undissolved particles, including at least one portion of the precipitated zinc, from said mixture to form a liquid solution containing dissolved manganese; that at least a portion of the manganese content of the liquid solution is directed as a source of manganese to a furnace to be heated together with at least iron oxide and carbon to form a manganese alloy.
Det er derfor frembrakt en fremgangsmåte til fremstilling av en manganlegering som gjør det mulig å gjenvinne verdifulle metaller i ovnsgassen. Ved å behandle ovnsgassen som stammer fra fremstilingen av manganlegering på denne måten, blir det mulig å gjenvinne en stor andel av manganinnholdet i ovnsgassen, og allikevel unngå at sink akkumuleres i systemet. Det gjenvunne manganet anvendes som råmateriale under fremstillingen av en manganlegering, hvilket medfører at mengden av nødvendig tilsatt råmateriale, for eksempel manganmalm kan reduseres. I kjente fremgangsmåter vil nærvær av høye sink-nivåer forhindre gjenbruken av slam som en mangankilde, under fremstiling av manganlegeringer. Fjerningen av sink gjør det derfor mulig å gjenvinne verdifull mangan i ovnsgassen. Det er derfor frembrakt en kostnadseffektiv metode til fremstiling av en manganlegering. Dessuten er fremgangsmåten fordelaktig utifrå et miljømessig utgangspunkt siden naturressursene anvendes på en mer effektiv måte. Følgelig genereres det mindre avfall sammenlignet med kjente metoder for fremstilling av manganlegeringer, hvor slam som genereres fra gassrensingen fjernes og plasseres i avfallsdepot hvor det i mange områder betraktes som et miljøproblem. A method has therefore been developed for the production of a manganese alloy which makes it possible to recover valuable metals in the furnace gas. By treating the furnace gas originating from the production of manganese alloy in this way, it becomes possible to recover a large proportion of the manganese content in the furnace gas, and still avoid that zinc accumulates in the system. The recovered manganese is used as raw material during the production of a manganese alloy, which means that the amount of necessary added raw material, for example manganese ore, can be reduced. In known processes, the presence of high zinc levels will prevent the reuse of sludge as a manganese source during the manufacture of manganese alloys. The removal of zinc therefore makes it possible to recover valuable manganese in the furnace gas. A cost-effective method for the production of a manganese alloy has therefore been developed. Moreover, the method is advantageous from an environmental point of view, since the natural resources are used in a more efficient way. Consequently, less waste is generated compared to known methods for producing manganese alloys, where sludge generated from the gas purification is removed and placed in a waste depot where it is considered an environmental problem in many areas.
Ifølge en utførelse omfatter fremgangsmåten et trinn hvor det, etter det trinn hvor det tilsettes syre til det manganholdige materiale og før trinnet hvor det tilsettes et fellingsmiddel for utfelling av sink, fraskilles uoppløste partikler fra blandingen med en pH 2-6. Det fraskilte materiale, for eksempel i form av en filterkake, kan tilføres til en ovn som en silisiumkilde under fremstilling av silikomangan. En fordel med denne utførelse er det at gjenbruks-nivået av metaller i ovnsgassen blir ytterligere forbedret. Dessuten reduseres mengden produsert avfall under prosessen ytterligere. According to one embodiment, the method comprises a step where, after the step where acid is added to the manganese-containing material and before the step where a precipitating agent is added for precipitating zinc, undissolved particles are separated from the mixture with a pH of 2-6. The separated material, for example in the form of a filter cake, can be fed to a furnace as a source of silicon during the production of silicomanganese. An advantage of this design is that the reuse level of metals in the furnace gas is further improved. In addition, the amount of waste produced during the process is further reduced.
Ifølge en utførelse omfatter fremgangsmåten, etter trinnet hvor det fraskilles uoppløste partikler, omfattende minst en andel av utfelt sink, fra blandingen til å danne en væske som inneholder oppløst mangan, et trinn hvor det tilsettes et manganfellingsmiddel for utfelling av, i det minste delvis, mangan fra væskeløsningen, og et trinn hvor det utfelte mangan fraskilles fra væskeløsningen, hvilket trinn hvor minst en andel av manganinnholdet i væskeløsningen tilføres som mangankilde til en ovn for ytterligere oppvarming sammen med minst jernoksid og karbon, omfatter anvendelse av nevnte utfelte mangan som mangankilde. Mer foretrukket omfatter nevnte manganfellingsmiddel et karbonat og/eller en hydroksidholdig eller hydroksid-genererende forbindelse. En fordel med denne utførelse er at det tilføres mindre vann til ovnen, noe som øker ovnens energieffektivitet. According to one embodiment, the method comprises, after the step of separating undissolved particles, comprising at least a proportion of precipitated zinc, from the mixture to form a liquid containing dissolved manganese, a step of adding a manganese precipitant to precipitate, at least in part, manganese from the liquid solution, and a step where the precipitated manganese is separated from the liquid solution, which step where at least a proportion of the manganese content in the liquid solution is supplied as a manganese source to a furnace for further heating together with at least iron oxide and carbon, comprises the use of said precipitated manganese as a manganese source. More preferably, said manganese precipitant comprises a carbonate and/or a hydroxide-containing or hydroxide-generating compound. An advantage of this design is that less water is added to the oven, which increases the oven's energy efficiency.
Under trinnet hvor det tilsettes syre til den manganholdige forbindelse for å danne en blanding med pH 2-6, omfatter den tilsatte syren fortrinnsvis svovelsyre. Det har vist seg at ved å velge svovelsyre, oppløses den manganholdige forbindelse på en kostnadseffektiv måte. During the step where acid is added to the manganese-containing compound to form a mixture of pH 2-6, the added acid preferably comprises sulfuric acid. It has been shown that by choosing sulfuric acid, the manganese-containing compound is dissolved in a cost-effective manner.
I trinnet hvor det tilsettes syre til den manganholdige forbindelse for å danne en blanding med pH 2-6, kan den tilsatte syre ifølge en utførelse omfatte saltsyre. In the step where acid is added to the manganese-containing compound to form a mixture with pH 2-6, according to one embodiment, the added acid may comprise hydrochloric acid.
I trinnet hvor det tilsettes syre til den manganholdige forbindelse, tilsettes syren fortrinnsvis i en slik mengde at det dannes en blanding med en pH på 3,0 - 5,0, og mer foretrukket med en pH på 3,5-4,5, for å oppløse metallpartikler i slamsyren på en enda mer effektiv måte. Fortrinnsvis tilsettes syren i en slik mengde at det dannes en blanding med en pH 3,8-4,2. In the step where acid is added to the manganese-containing compound, the acid is preferably added in such an amount that a mixture is formed with a pH of 3.0-5.0, and more preferably with a pH of 3.5-4.5, to dissolve metal particles in the mud acid in an even more efficient way. Preferably, the acid is added in such an amount that a mixture with a pH of 3.8-4.2 is formed.
I trinnet hvor det tilsettes et fellingsmiddel til blandingen, for i det minste delvis å felle ut sink fra blandingen, omfatter fellingsmiddelet fortrinnsvis en svovelholdig forbindelse. En fordel med å tilsette en svovelholdig forbindelse er at sulfidene danner komplekser med mange metaller, innbefattende sink. In the step where a precipitating agent is added to the mixture, in order to at least partially precipitate zinc from the mixture, the precipitating agent preferably comprises a sulfur-containing compound. An advantage of adding a sulfur-containing compound is that the sulfides form complexes with many metals, including zinc.
I trinnet hvor det tilsettes et fellingsmiddel til blandingen, for i det minste delvis å utfelle sink fra blandingen, kan fellingsmiddelet være en alkalisk forbindelse. In the step where a precipitant is added to the mixture, to at least partially precipitate zinc from the mixture, the precipitant may be an alkaline compound.
Ytterligere fordeler med oppfinnelsen vil være tydelige fra den etterfølgende beskrivelse og patentkravene. Further advantages of the invention will be apparent from the following description and patent claims.
Kort beskrivelse av figurene. Brief description of the figures.
Den foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives mer detaljert under henvisning til de medfølgende skjematiske figurene som viser en utførelse av oppfinnelsen, og hvori: Figur 1 viser en fremgangsmåte til fremstilling av en manganlegering ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying schematic figures which show an embodiment of the invention, and in which: Figure 1 shows a method for producing a manganese alloy according to an embodiment of the present invention.
Figur 2 viser utvalgte trinn av fremgangsmåten vist i figur 1. Figure 2 shows selected steps of the procedure shown in Figure 1.
Teknisk beskrivelse. Technical description.
Som anvendt i denne beskrivelse betyr betegnelsen "ferrolegeringer" ulike i og for seg kjente legeringer av jern med en høy andel av et eller flere andre elementer, for eksempel mangan eller silisium. For eksempel er ferromangan en ferrolegering med et høyt manganinnhold, mens silikomangan er en ferrolegering med høyt innhold av mangan og silisium. Ferromangan og silikomangan betegnes også som manganlegeringer. Som følge av deres deoksiderings- og/eller legeringsegenskaper anvendes manganlegeringer for eksempel under fremstilling av stål. As used in this description, the term "ferroalloys" means various per se known alloys of iron with a high proportion of one or more other elements, for example manganese or silicon. For example, ferromanganese is a ferroalloy with a high manganese content, while silicomanganese is a ferroalloy with a high content of manganese and silicon. Ferromanganese and silicon manganese are also referred to as manganese alloys. As a result of their deoxidation and/or alloying properties, manganese alloys are used, for example, in the production of steel.
Ferromangan fremstilles ved oppvarming av en blanding av manganoksid Mn02og jernoksid Fe203med karbon, så som kull, i en ovn, for eksempel en masovn eller en elektrisk lysbueovn. Vanligvis anvendes det jernoksid i form av jernmalm, manganoksid i form av manganmalm og karbon i form av koks. Ferromanganese is produced by heating a mixture of manganese oxide Mn02 and iron oxide Fe203 with carbon, such as coal, in a furnace, for example a blast furnace or an electric arc furnace. Usually, iron oxide is used in the form of iron ore, manganese oxide in the form of manganese ore and carbon in the form of coke.
Den metallurgiske prosess for fremstilling av manganlegering i en ovn er i og for seg kjent, se for eksempel GB - 2,255,350. For å rense ovnsgassene som genereres under fremstilling av en manganlegering, før de slippes ut, underkastes de en vanlig gassrensing i en våtskrubber og denne prosessen er også i og for seg kjent. The metallurgical process for producing manganese alloy in a furnace is known per se, see for example GB - 2,255,350. In order to clean the furnace gases generated during the production of a manganese alloy, before they are released, they are subjected to a normal gas cleaning in a wet scrubber and this process is also known in and of itself.
I det etterfølgende skal det med henvisning til figur 1 som på en skjematisk måte viser metoden, beskrives en fremgangsmåte til fremstilling av en manganlegering, i dette tilfellet ferromangan, ifølge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, og til figur 2 som illustrerer de spesifikke trinnene S1 til S8 i fremgangsmåten. Som antydet ovenfor, er trinnene for oppvarming av råmaterialene, uttrekking en manganlegering og rensing av prosessgassene i og for seg kjente, og skal derfor kun beskrives kortfattet. In what follows, with reference to Figure 1, which schematically shows the method, a method for producing a manganese alloy, in this case ferromanganese, according to a preferred embodiment of the present invention, and to Figure 2, which illustrates the specific steps, will be described S1 to S8 in the procedure. As indicated above, the steps for heating the raw materials, extracting a manganese alloy and purifying the process gases are known in and of themselves, and will therefore only be briefly described.
I trinn S1, oppvarmes en blanding av jernoksid Fe203, og manganoksid Mn02sammen med karbon i en ovn 1, så som en masovn eller en elektrisk lysbueovn. For dette formål, tilføres råmaterialene f.eks. malmene som inneholder mangan, og jern og koks til ovnen 1 som angitt med pilen A, gjennom en åpning 3 som er anordnet i den øvre del av ovnen 1. Hovedkilden til mangan er ofte en manganholdig malm, også referert til som manganmalm, idet en slik malm også inneholder jern. Dessuten, tilføres det mangan i form av en manganholdig væskeløsning og/eller i form av et fast mangansalt, så som mangankarbonat MnCO-3, lik det skal forklares senere. In step S1, a mixture of iron oxide Fe 2 O 3 and manganese oxide Mn 0 2 together with carbon is heated in a furnace 1, such as a blast furnace or an electric arc furnace. For this purpose, the raw materials are supplied e.g. the ores containing manganese, and iron and coke to the furnace 1 as indicated by arrow A, through an opening 3 which is arranged in the upper part of the furnace 1. The main source of manganese is often a manganese-containing ore, also referred to as manganese ore, as a such ore also contains iron. In addition, manganese is supplied in the form of a manganese-containing liquid solution and/or in the form of a solid manganese salt, such as manganese carbonate MnCO-3, as will be explained later.
I trinn S2, blir ferromangan FeMn i form av et smeltet metall ekstrahert fra ovnen ved hjelp av konvensjonelle metallurgiske prosesser.. Det skal forstås at blandingen inne i ovnen 1 smeltes sammen med koks ved høy temperatur, for eksempel 1400 °C. Det smeltede metallet tappes av som angitt med pilen B gjennom et tappehull 5 som er anordnet i den nedre del av ovnen 1. Som et biprodukt danens det slagg. Smeltet slagg fjernes fra ovnen 1, som angitt med pilen C gjennom et annet tappehull 7 i den nedre del av ovnen 1. Denne smeltingen av materialene i ovnen 1 genererer en varm prosessgass, også betegnet som en ovnsgass, og som inneholder ulike metaller i form av metallpartikler. Ovnsgassen vøres til en våtskrubber 9 via en gassledning 10. Våtskrubberen 9 omfatter et tårn 11, dyser 13 for fordeling av en skrubberløsning 12 i tårnet 11, og et rør 15 for resirkulering av skrubberløsning 12. Skrubberløsningen 12 resirkuleres ved hjelp av en pumpe 17 som er anordnet i resirkuleringsrøret 15. Våtskrubberen 9 omfatter også et rør for tilførsel av ferskvann, og eventuelt et rør for tilførsel av en absorbent, så som NaOH, men for tydelighets skyld er ingen av disse vist på figur 1. In step S2, the ferromanganese FeMn in the form of a molten metal is extracted from the furnace by means of conventional metallurgical processes. It should be understood that the mixture inside the furnace 1 is fused together with coke at a high temperature, for example 1400 °C. The molten metal is drained off as indicated by the arrow B through a drain hole 5 which is arranged in the lower part of the furnace 1. As a by-product it forms slag. Molten slag is removed from the furnace 1, as indicated by arrow C through another drain hole 7 in the lower part of the furnace 1. This melting of the materials in the furnace 1 generates a hot process gas, also referred to as a furnace gas, which contains various metals in the form of metal particles. The furnace gas is fed to a wet scrubber 9 via a gas line 10. The wet scrubber 9 comprises a tower 11, nozzles 13 for distributing a scrubber solution 12 in the tower 11, and a pipe 15 for recycling the scrubber solution 12. The scrubber solution 12 is recycled using a pump 17 which is arranged in the recirculation pipe 15. The wet scrubber 9 also comprises a pipe for the supply of fresh water, and possibly a pipe for the supply of an absorbent, such as NaOH, but for the sake of clarity, none of these are shown in figure 1.
I trinn S3, renses ovnsgassen i våtskrubberen 9 for å danne en ren ovnsgass og et manganholdig materiale, som også er betegnet som et slam. In step S3, the furnace gas is cleaned in the wet scrubber 9 to form a clean furnace gas and a manganese-containing material, which is also referred to as a sludge.
Den rene ovnsgassen ledes videre til en skorstein 19 via et gassrør 21 og ledes ut til atmosfæren. En andel av skrubberløsningen 12 som strømmer gjennom resirkuleringsrøret 15 ledes til en konvensjonell vannbehandlingsenhet 23 via et rør 25 som er forbundet på høytrykkssiden av resirkuleringsrøret 15. Vannbehandlingsenheten 23 innbefatter for eksempel midler 27, så som en rekke tanker med agitatorer, for regulering av pH og/eller flokkulering, og en sedimenteringsinnretning 29, så som en sedimenteringstank eller en lamell-separator. I vannbehandlingsenheten 23 blir skrubberløsningen således behandlet i en rekke påfølgende trinn for å danne renset vann, slik det er vist med pilen D, og et manganholdig slam. Det rensede vannet kan slippes ut i en resipient. The clean furnace gas is led further to a chimney 19 via a gas pipe 21 and is led out to the atmosphere. A portion of the scrubbing solution 12 flowing through the recirculation pipe 15 is directed to a conventional water treatment unit 23 via a pipe 25 which is connected to the high pressure side of the recirculation pipe 15. The water treatment unit 23 includes, for example, means 27, such as a series of tanks with agitators, for regulating the pH and /or flocculation, and a sedimentation device 29, such as a sedimentation tank or a lamellar separator. In the water treatment unit 23, the scrubber solution is thus treated in a series of successive steps to form purified water, as shown by arrow D, and a manganese-containing sludge. The purified water can be discharged into a recipient.
Eventuelt kan vannbehandlingsenheten 23 omfatte en slamavvannings-enhet 31, hvor vannet fjernes fra slammet ved for eksempel filtrering hvor det anvendes en filterpresse eller en presse av typen "bucher" for å danne fasts filterkaker. Alternativt kan vannet i slamavvannings-enheten 31 fjernes ved sedimentering eller sentrifugering. Optionally, the water treatment unit 23 may comprise a sludge dewatering unit 31, where the water is removed from the sludge by, for example, filtration where a filter press or a press of the "bucher" type is used to form solid filter cakes. Alternatively, the water in the sludge dewatering unit 31 can be removed by sedimentation or centrifugation.
I gassrensetrinnet S3, blir metallpartikler i ovnsgassen oppfanget i våtskrubberen 9 i sirkulasjons-skrubberløsningen 12, og blir så utfelt og separert som et manganholdig materiale i vannbehandlingsenheten. Det fraskilte slam inneholder generelt elementer som Mn, Si, Fe, Al, Ca, Mg, Zn, C, Pb og vann. Sammensetningen av slammet som genereres i gassrensetrinnet S3, kan variere som følge av, for eksempel variasjoner i råmaterialet og prosessbetingelsene. Minst noen av de nevnte elementene i slammet er generelt tilstede som oksider og/eller karbonater. In the gas cleaning step S3, metal particles in the furnace gas are captured in the wet scrubber 9 in the circulating scrubber solution 12, and are then precipitated and separated as a manganese-containing material in the water treatment unit. The separated sludge generally contains elements such as Mn, Si, Fe, Al, Ca, Mg, Zn, C, Pb and water. The composition of the sludge generated in the gas purification step S3 can vary as a result of, for example, variations in the raw material and the process conditions. At least some of the mentioned elements in the sludge are generally present as oxides and/or carbonates.
Følgelig kan den manganholdige slammet som avtrekkes fra sedimenteringsinnretningen 29, eventuelt avvannes ved hjelp av slam-avvanningsanordningen 31, idet de resulterende filterkakene tas ut av slam-avvanningsanordningen 31 for å viderebehandles som angitt med pilen E. Consequently, the manganese-containing sludge that is withdrawn from the sedimentation device 29 can optionally be dewatered using the sludge dewatering device 31, the resulting filter cakes being taken out of the sludge dewatering device 31 to be further processed as indicated by arrow E.
Eventuelt kan det manganholdige slam avvannes ved hjelp av slam-avvanningsanordningen 31 og føres til et avfallsdeponi 33, som antydet med pilen F, for ytterligere behandling ved en senere anledning, slik det er antydet med pilen G. Optionally, the manganese-containing sludge can be dewatered using the sludge dewatering device 31 and taken to a waste landfill 33, as indicated by arrow F, for further treatment on a later occasion, as indicated by arrow G.
Det frembrakte slam og/eller filterkaker ledes til en tank 35, som antydet med pilen H. I det tilfellet som illustreres i figur 1, ledes slammet direkte fra sedimenteringsinnretningen 29 og til tanken 35. The produced sludge and/or filter cakes are led to a tank 35, as indicated by the arrow H. In the case illustrated in figure 1, the sludge is led directly from the sedimentation device 29 and to the tank 35.
I trinn S4 tilføres det syre, i dette tilfellet svovelsyre (pilen I) og vann, (pilen J) til slammet som mottas til tanken 35. Følgelig fortynnes slammet 37, og dets innhold av metallsalter, så som oksider og karbonater som angitt foran, blir i det minste delvis oppløst som en følge av at slammets 37 pH-verdi reduseres. For å oppløse de ønskede typer og/eller en tilstrekkelig mengde partikler, må syren tilsettes i en slik mengde at slammet 37 pH-verdi reduseres til en pH på 2-6. Desto lavere pH-verdi desto mer partikler blir oppløst. Det foretrekkes å redusere løsningens pH-verdi til typisk ca 4. Blandingen av slam, vann og syre omrøres for å akselerere oppløsningen av partiklene. In step S4, acid, in this case sulfuric acid (arrow I) and water, (arrow J) are added to the sludge which is received in the tank 35. Accordingly, the sludge 37 is diluted, and its content of metal salts, such as oxides and carbonates as indicated above, is at least partially dissolved as a result of the sludge's 37 pH value being reduced. In order to dissolve the desired types and/or a sufficient amount of particles, the acid must be added in such a quantity that the sludge 37 pH value is reduced to a pH of 2-6. The lower the pH value, the more particles are dissolved. It is preferred to reduce the solution's pH value to typically around 4. The mixture of sludge, water and acid is stirred to accelerate the dissolution of the particles.
I trinn S5 separeres partiklene som ikke løses opp i trinn S4 fra væsken til dannelse av filterkaker, ved hjelp av f.eks. filtrering, sedimentering eller sentrifugering, ved benyttelse av en velegnet separasjonsinnretning 38, så som en filterpresse eller et beltefilter, idet filterkakene tas ut av innretningen 38 slik det vises med pilen K. Ved fraskilling av ikke-løste partikler, frembringes det en væskeløsning 39 som inneholder oppløst mangan og sink, og denne ledes til en andre tank 41 via et rør 40. Filterkakene som frembringes i trinn S5, og som fjernes i separasjonsinnretningen 38 vist ved pilen 38, omfatter hovedsakelig silisiumdioksid og kan eventuelt benyttes som en silisiumkilde under fremstilling av silikomangan. In step S5, the particles that are not dissolved in step S4 are separated from the liquid to form filter cakes, using e.g. filtration, sedimentation or centrifugation, using a suitable separation device 38, such as a filter press or a belt filter, the filter cakes being removed from the device 38 as shown by arrow K. When separating undissolved particles, a liquid solution 39 is produced which contains dissolved manganese and zinc, and this is led to a second tank 41 via a pipe 40. The filter cakes produced in step S5, which are removed in the separation device 38 shown by arrow 38, mainly comprise silicon dioxide and can possibly be used as a source of silicon during the production of silicon manganese.
I trinn S6 tilsettes det en sulfidløsning som antydet med pilen L, til væsken 39 i tanken 41, for å utfelle sink. Det foretrekkes et molarforhold mellom sulfid og sink på 1,1 -1,2 til 1 for effektivt å felle ut sink tilstede i væskeløsningen 39. Blandingen av væskeløsning og sulfidløsning omrøres fortrinnsvis for å akselerere sinkfellingen. Ved å tilsette for eksempel dinatriumsulfid Na2S, utfelles oppløst sink fra væskeløsningen 39 i form av fast sinksulfid ZnS. In step S6, a sulphide solution is added as indicated by the arrow L, to the liquid 39 in the tank 41, in order to precipitate zinc. A molar ratio between sulphide and zinc of 1.1 -1.2 to 1 is preferred to effectively precipitate zinc present in the liquid solution 39. The mixture of liquid solution and sulphide solution is preferably stirred to accelerate zinc precipitation. By adding, for example, disodium sulphide Na2S, dissolved zinc is precipitated from the liquid solution 39 in the form of solid zinc sulphide ZnS.
I trinn S7 fraskilles den utfelte sink i trinn S6 ved for eksempel ved filtrering, sedimentering, eller sentrifugering, i en egnet separasjonsinnretning 42, så som en filterpresse eller beltefilter, for å danne filterkaker som tas ut fra separasjonsinnretningen 42, slik det antydes med pilen M, til dannelse av en væskeløsning som inneholder oppløst mangan. I trinn S7 frembringes det således en manganrik væskeløsning som er hovedsakelig fri for sink. In step S7, the precipitated zinc in step S6 is separated by, for example, filtration, sedimentation, or centrifugation, in a suitable separation device 42, such as a filter press or belt filter, to form filter cakes which are removed from the separation device 42, as indicated by the arrow M, to form a liquid solution containing dissolved manganese. In step S7, a manganese-rich liquid solution is thus produced which is mainly free of zinc.
I trinn S8, ledes manganinnholdet i væskeløsningen som frembringes i trinn S7, som en mangankilde til fremstillingen av en manganlegering. Væskeløsningen ledes i dette tilfelle videre uten ytterligere behandling til en ovn 1, som antydet med pilen N, for å oppvarmes sammen med manganmalm, jernmalm og koks. In step S8, the manganese content of the liquid solution produced in step S7 is fed as a manganese source to the production of a manganese alloy. In this case, the liquid solution is passed on without further treatment to a furnace 1, as indicated by the arrow N, to be heated together with manganese ore, iron ore and coke.
Alternativt kan væsken som frembringes i trinnet S7 ledes til en tank 43 via et rør 44 for å utfelle fast mangankarbonat MnC03ved tilsats av en karbonatløsning, så som natriumkarbonat Na2C03, som antydet med pilen O. Det faste mangankarbonat MnC03fraskilles så ved hjelp av, for eksempel en separasjonsinnretning 45, så som en filterpresse, et beltefilter, en sentrifuge, en sikt, og ledes videre til ovnen 1, som antydet med pilen P. I dette tilfelle omfatter trinnet S8 at MnC03utfelles og fraskilles fra væskeløsningen som forlater separasjonsinnretningen i S7. Det er en fordel med denne utførelse at mindre vann ledes til ovnen 1, noe som øker dennes energieffektivitet. Som et alternativ til å tilsette en karbonatholdig forbindelse, så som Na2C03, er det også mulig å tilsette en hydroksidholdig forbindelse, så som NaOH, for å utfelle manganet i form av manganhydroksid Mn(OH)2. Alternatively, the liquid produced in step S7 can be directed to a tank 43 via a pipe 44 to precipitate solid manganese carbonate MnC03 by adding a carbonate solution, such as sodium carbonate Na2C03, as indicated by the arrow O. The solid manganese carbonate MnC03 is then separated by, for example a separation device 45, such as a filter press, a belt filter, a centrifuge, a sieve, and is passed on to the furnace 1, as indicated by the arrow P. In this case, step S8 comprises that MnC03 is precipitated and separated from the liquid solution leaving the separation device in S7. It is an advantage of this design that less water is led to the furnace 1, which increases its energy efficiency. As an alternative to adding a carbonate-containing compound, such as Na2CO3, it is also possible to add a hydroxide-containing compound, such as NaOH, to precipitate the manganese in the form of manganese hydroxide Mn(OH)2.
Det skal nå beskrives en mer detaljert utførelse av den foreliggende oppfinnelse, med henvisning til det følgende eksempel. A more detailed embodiment of the present invention will now be described, with reference to the following example.
Eksempel 1. Example 1.
Ifølge et første eksempel ble et manganholdig slam frembrakt i samsvar med trinnene S2, S2 og S3 beskrevet ovenfor. I det første eksempelet ble 0,5 kg av det frembrakte slam, med en kjemisk sammensetning som vist i Tabell 1, blandet med 216,5 gram vann. Svovelsyre med en konsentrasjon på 96 vekt % ble tilsatt i trinn S4 for å redusere prøvens pH-verdi. Totalt ble det tilsatt 235,4 gram svovelsyre. Prøven ble så underkastet intens omrøring i 2 timer ved ca 100 °C. Når prøvens pH-verdi sank til lavere en pH-verdi på 6, startet prøven å skumme. Et avskummingsmiddel av typen polyetylenoksid-polypropylenoksid-modifisert fettsyre ble så tilsatt. Prøvens pH-verdi ble redusert til 4,1. According to a first example, a manganese-containing sludge was produced in accordance with steps S2, S2 and S3 described above. In the first example, 0.5 kg of the produced sludge, with a chemical composition as shown in Table 1, was mixed with 216.5 grams of water. Sulfuric acid with a concentration of 96% by weight was added in step S4 to reduce the pH value of the sample. A total of 235.4 grams of sulfuric acid was added. The sample was then subjected to intense stirring for 2 hours at approximately 100 °C. When the sample's pH value dropped below a pH value of 6, the sample started to foam. A defoamer of the polyethylene oxide-polypropylene oxide-modified fatty acid type was then added. The sample's pH value was reduced to 4.1.
Deretter ble uløste partikler fjernet fra prøven ved filtrering i trinn S5. Av den totale mengde mangan og sink i det opprinnelige slam, ble 8 % av manganet og 10,5 % av sinken fjernet ved denne filtreringen. Totalvekten til de fjernete partiklene var 77,7 gram. Filterkaken ble vasket med vann for å rense ut gjenværende oppløst mangan. Etter fraskilling av de uløste partiklene, inneholdt prøven 947 gram væskeløsning innbefattende 9,4 % mangan og 2,3 % sink. Then undissolved particles were removed from the sample by filtration in step S5. Of the total amount of manganese and zinc in the original sludge, 8% of the manganese and 10.5% of the zinc were removed by this filtration. The total weight of the removed particles was 77.7 grams. The filter cake was washed with water to clean out remaining dissolved manganese. After separation of the undissolved particles, the sample contained 947 grams of liquid solution containing 9.4% manganese and 2.3% zinc.
Til væskeløsningen ble det i trinn S6 tilsatt 53,1g Na2S-løsning med en konsentrasjon på 60 vekt %, svarende til 1,2mol svovel til 1 mol sink. Zinksulfid ZnS ble dannet og fjernet i trinn S7 ved hjelp av en andre filtrering av prøven. Etter denne andre filtrering hadde den gjenværende væskeprøve en vekt på 884g, og inneholdt 10,4% Mangan og 0,004% sink. Den gjenværende væske inneholdt således så mye som 90 % av manganmengden i det opprinnelige slam, men svært lite av sinken. Den totale sinkmengden som var fjernet fra det opprinnelige slam som utfelt ZnS var 21,9 gram. Følgelig kan, slik det er demonstrert, mesteparten av manganet som forlater ovnen med ovnsgassen, tilbakeføres til ovnen, etter behandlingen ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse, og samtidig unngå at sink akkumuleres i systemet. In step S6, 53.1 g of Na2S solution with a concentration of 60% by weight, corresponding to 1.2 mol of sulfur to 1 mol of zinc, was added to the liquid solution. Zinc sulfide ZnS was formed and removed in step S7 by a second filtration of the sample. After this second filtration, the remaining liquid sample had a weight of 884g, and contained 10.4% Manganese and 0.004% Zinc. The remaining liquid thus contained as much as 90% of the amount of manganese in the original sludge, but very little of the zinc. The total amount of zinc removed from the original sludge that precipitated ZnS was 21.9 grams. Consequently, as demonstrated, most of the manganese leaving the furnace with the furnace gas can be returned to the furnace, after treatment according to an embodiment of the present invention, while avoiding zinc accumulation in the system.
En fremgangsmåte ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse kan betraktes som en metode med en lukket sløyfe (closed-loop) siden mangan som gjenvinnes fra ovnsgassen gjenbrukes til fremstilling av manganlegering. A method according to an embodiment of the present invention can be regarded as a method with a closed loop (closed-loop) since manganese that is recovered from the furnace gas is reused for the production of manganese alloy.
Det skal forstås at den beskrevne utførelse av oppfinnelsen kan modifiseres og varieres av en fagkyndig på området, uten å avvike fra den oppfinneriske idé som definert i kravene. It should be understood that the described embodiment of the invention can be modified and varied by a person skilled in the field, without deviating from the inventive idea as defined in the claims.
Det skal således forstås at manganinnholdet i væskeløsningen som frembringes i S7, ikke nødvendigvis i trinn S8, trenger å ledes videre til ovnen i trinn S1, dvs. ovnen hvorfra ovnsgassen som behandles i trinn S3, stammer ifra. Gjenvunnet mangan, f.eks. i form av en væskeløsning som inneholder oppløst mangan eller fast mangan i form av MnC03utfelt derifra, kan således ledes til en valgfri ovn så å oppvarmes sammen med minst jernoksid og karbon for å fremstille en manganlegering. It should thus be understood that the manganese content in the liquid solution produced in S7, not necessarily in step S8, needs to be passed on to the furnace in step S1, i.e. the furnace from which the furnace gas that is treated in step S3 originates. Recovered manganese, e.g. in the form of a liquid solution containing dissolved manganese or solid manganese in the form of MnC03 precipitated therefrom, can thus be led to an optional furnace to be heated together with at least iron oxide and carbon to produce a manganese alloy.
Det skal videre forstås at ovnsgass fra en rekke ovner kan innføres i en våtskrubber for videre behandling, eller at ovnsgassen fra en ovn kan fordeles mellom flere våtskrubbere. It should also be understood that furnace gas from a number of furnaces can be introduced into a wet scrubber for further treatment, or that the furnace gas from a furnace can be distributed between several wet scrubbers.
Dessuten skal det forstås at det er mulig å lede mangan som er gjenvunnet fra fremstillingen av en første manganlegering, f.eks. ferromangan eller silikomangan, for fremstilling av en andre manganlegering, f.eks. ferromangan eller silikomangan, hvor den andre manganlegering er den samme eller av ulik type som den første manganlegering. Som et eksempel kan mangan gjenvunnet fra fremstillingen av ferromangan ledes videre til en ovn for og ytterligere oppvarmes sammen med jernoksid, manganoksid, silika (Si02) og karbon for fremstilling av silikomangan (SiMn). Moreover, it should be understood that it is possible to lead manganese which is recovered from the production of a first manganese alloy, e.g. ferromanganese or silicon manganese, for the production of a second manganese alloy, e.g. ferromanganese or silicon manganese, where the second manganese alloy is the same or of a different type to the first manganese alloy. As an example, manganese recovered from the production of ferromanganese can be passed on to a furnace for and further heated together with iron oxide, manganese oxide, silica (SiO 2 ) and carbon to produce silicon manganese (SiMn).
I trinn S6 tilsettes det en sulfidløsning inneholdende dinatriumsulfid for å utfelle sink. Det skal forstås at andre vannløselige sulfidsalter, så som dikaliumsulfid, kan benyttes som et alternativ til dinatriumsulfid. Som et alternativ til uorganiske sulfidsalter er det også mulig å anvende organo-sulfid-holdige forbindelser, så som trimerkapto-s-triazin-trisnatriumsalt, ditiokarbamat, eller natrium-tritiokarbonat for å utfelle sink. In step S6, a sulphide solution containing disodium sulphide is added to precipitate zinc. It should be understood that other water-soluble sulphide salts, such as dipotassium sulphide, can be used as an alternative to disodium sulphide. As an alternative to inorganic sulfide salts, it is also possible to use organo-sulfide-containing compounds, such as trimercapto-s-triazine trisodium salt, dithiocarbamate, or sodium trithiocarbonate to precipitate zinc.
Som nevnt ovenfor, kan slammet og/eller filterkaker som frembringes fra gassvasketrinnet S3, i kortere eller lengre perioder, fjernes og plasseres på et avfallsdepot 33 før det behandles videre i trinn S4.1 dette tilfelle er kretsen lukket når filterkakene bringes tilbake og behandles videre i samsvar med trinnene S4, S6, S7 og S8 ifølge en utførelse av metoden. Følgelig kan slam som har blitt fjernet forflere år siden i et behandlingsanlegg 23 for avløpsvann, og så er blitt transportert til et avfallsdeponi 33 for så å lagres i mange år, så som 2-20 år, meget gjerne ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, anvendes til fremstilling av mangan, slik at mangankretsen er lukket. As mentioned above, the sludge and/or filter cakes produced from the gas washing step S3 can, for shorter or longer periods, be removed and placed in a waste depot 33 before it is processed further in step S4.1 in this case the circuit is closed when the filter cakes are brought back and processed further in accordance with steps S4, S6, S7 and S8 according to an embodiment of the method. Accordingly, sludge that has been removed several years ago in a wastewater treatment plant 23, and then transported to a waste landfill 33 to be stored for many years, such as 2-20 years, may very well be according to an embodiment of the present invention , is used to produce manganese, so that the manganese circuit is closed.
Som nevnt ovenfor, er hovedkilden til manganet som anvendes til fremstilling av manganlegeringen ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse, en manganholdig malm. Imidlertid er det i et kortere tidsrom mulig å anvende gjenvunnet mangan som hovedkilde, eller til og med som den eneste mangankilden. As mentioned above, the main source of the manganese used to produce the manganese alloy according to an embodiment of the present invention is a manganese-containing ore. However, in a shorter period of time it is possible to use recovered manganese as the main source, or even as the only source of manganese.
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20085206A NO330140B1 (en) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Process for the preparation of a manganese alloy |
PCT/SE2009/051387 WO2010068167A1 (en) | 2008-12-12 | 2009-12-08 | Method for manufacturing a mangenese alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20085206A NO330140B1 (en) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Process for the preparation of a manganese alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20085206L NO20085206L (en) | 2010-06-14 |
NO330140B1 true NO330140B1 (en) | 2011-02-21 |
Family
ID=42242950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20085206A NO330140B1 (en) | 2008-12-12 | 2008-12-12 | Process for the preparation of a manganese alloy |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO330140B1 (en) |
WO (1) | WO2010068167A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO126745B (en) * | 1971-11-05 | 1973-03-19 | Elkem As | |
US5912402A (en) * | 1995-10-30 | 1999-06-15 | Drinkard Metalox, Inc. | Metallurgical dust recycle process |
WO2005115593A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Ferroatlantica, S.L. | Method of obtaining electrolytic manganese from ferroalloy production waste |
-
2008
- 2008-12-12 NO NO20085206A patent/NO330140B1/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-12-08 WO PCT/SE2009/051387 patent/WO2010068167A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20085206L (en) | 2010-06-14 |
WO2010068167A1 (en) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101899574B (en) | Method for comprehensively reclaiming arsenic caustic dross and sulfur dioxide flue gas in antimony pyrometallurgical smelting | |
CN108220626B (en) | A kind of arsenic alkali slag reduction smelting treatment method | |
JP6219325B2 (en) | Method for producing metal manganese | |
CN101798637B (en) | Chemical desulfurization method of vanadium residues of acid leaching | |
CN101724753A (en) | Low-temperature alkaline lead-smelting method | |
CN110184471A (en) | A kind of method of steel ash synthetical recovery enrichment multiple elements gold and silver noble metal | |
CN111118301B (en) | Method for recycling arsenic slag resources by arsenic and alkali in freezing separation alkali slag water leaching solution | |
CN102994746A (en) | Method for producing nickel sulfide ore concentrate by use of industrial waste acid | |
JP2001017939A (en) | Treatment of cement kiln waste gas dust | |
CN103205772B (en) | Method for producing electrolytic manganese dioxide | |
CN102560132A (en) | Method for treating selenium alkali residues in antimony pyro-refining | |
CN110282640B (en) | Method for extracting, separating and recycling arsenic alkali residue | |
CN212983028U (en) | Device for recovering arsenic from high-arsenic smoke dust | |
EA031638B1 (en) | PROCESS FOR REDUCING THE AMOUNTS OF ZINC (Zn) AND LEAD (Pb) IN MATERIALS CONTAINING IRON (Fe) | |
WO1997049835A1 (en) | Process and apparatus for production of useful iron product from industrial waste streams | |
AU2013302212B2 (en) | Recovery of zinc from lead slag | |
CN116855747A (en) | A method for recovering valuable metals in electroplating sludge | |
NO330140B1 (en) | Process for the preparation of a manganese alloy | |
WO2014084129A1 (en) | Neutralization treatment method and neutralizing agent | |
CN110195162B (en) | Method for synchronously leaching and separating antimony, arsenic and alkali in arsenic-alkali residue | |
CN104846217B (en) | A kind of multiple ligand is combined coordination ammonia process and leaches the method and device of blast furnace dust recovery zinc | |
CN103233243B (en) | The production method of electrolytic metal Mn | |
EA024717B1 (en) | Process for zinc oxide production from ore | |
CN116666093B (en) | Method for preparing soft magnetic Mn-Zn ferrite composite material by step-by-step impurity removal of industrial waste | |
BE898207A (en) | Zinc extraction process. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |