RU2770732C1 - Способ переработки окисных марганцевых руд - Google Patents
Способ переработки окисных марганцевых руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770732C1 RU2770732C1 RU2021112515A RU2021112515A RU2770732C1 RU 2770732 C1 RU2770732 C1 RU 2770732C1 RU 2021112515 A RU2021112515 A RU 2021112515A RU 2021112515 A RU2021112515 A RU 2021112515A RU 2770732 C1 RU2770732 C1 RU 2770732C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- hydrochloric
- concentrate
- ore
- solution
- Prior art date
Links
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
- C22B47/00—Obtaining manganese
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химическому обогащению обедненных окисных марганцевых руд, в частности руд, содержащих соединения марганца выше 7,0%, и может быть использован в технологии получения концентрата марганца более 90,0%, который можно использовать в металлургии и химической промышленности. Способ переработки окисных марганцевых руд включает химическое выщелачивание соединений марганца смесью соляной и серной кислот, причем предварительно в реактор с измельченной окисной марганцевой рудой загружают серную кислоту при соотношении Т:Ж=1:3-5, в которую в процессе перемешивания подают соляную и серную кислоту в соотношении 1:1, осуществляют перевод соединений марганца в раствор обработкой смесью соляной и серной кислот с выделением хлора, которым обеспечивают осаждение марганцевого концентрата из раствора при рН среды 8,5-10 и температуре 40,0-90,0°C, при этом корректируют среду известковым молоком, добавляют кислород из воздуха, фильтруют концентрат марганца, промывают и сушат. Изобретение направлено на увеличение извлечения концентрата марганца из руды. 2 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 табл.
Description
Изобретение относится к химическому обогащению обедненных окисных марганцевых руд, в частности руд, содержащих соединения марганца выше 7,0%, и может быть использован в технологии получения концентрата марганца более 90,0%, который можно использовать в металлургии и химической промышленности.
Известен способ переработки окисных марганцевых руд (RU 2196183, МПК С22В 47/00, опубл. 10.01.2001 г.). Способ включает обработку измельченной марганцевой руды при 40-90°C абгазной соляной кислотой 5,3 - 12 N при Т:Ж=1:(3,0-8,0). Выделяющийся хлор поглощают щелочным раствором. После отстаивания пульпы концентрат марганца выделяют смешиванием раствора соли марганца с щелочным раствором после поглощения хлора при поддержании рН 9-12.
Недостатком способа является получение огромного количества щелочных сточных вод, содержащих активный хлор. Из-за нехватки хлора (половина хлора при поглощении щелочью перейдет в NaCL) происходят большие потери со сточными водами соли марганца.
Известен двухстадийный способ переработки карбонатной руды 5,0% раствором соляной кислоты. Полученный концентрат на второй стадии обрабатывают соляной кислотой 20,0-24,0% (RU 2448175, МПК С22В 47/00, опубл. 20.04.2012 г.).
Недостатком данного способа является повышенный расход соляной кислоты, так как кислота срабатывается при 80°C до 25,0 г/л, кроме того соляная кислота концентрацией до 24,0% извлекает из руды соединения марганца только до 2,5-3,6%, т.е. имеет место перерасход марганцевой руды, а использование четвертичных аммониевых соединений от 1,0 до 5,0% загрязняет сточные воды.
Известен способ переработки марганецсодержащих материалов (RU 2280089, МПК С22В 47/00, опубл. 20.07.2006 г.), включающий перевод марганца и сопутствующих примесей в раствор обработкой минеральной кислотой с выделением хлора, поглощение хлора щелочным раствором, отделение примесей с получением раствора соли марганца, последующее выделение концентрата марганца, при этом обработку минеральной кислотой ведут в 2 стадии: на первой стадии исходный марганецсодержащий материал обрабатывают соляной или серной кислотой, на второй стадии - соляной кислотой; корректируют среду при выделении концентрата марганца известковым молоком.
Недостатком способа является большая трудоемкость и сложность процесса переработки.
Задачей изобретения является разработка недорогого и простого способа обогащения марганцевой руды концентрацией выше 7,0% до концентрации не менее 90,0% за счет более эффективного использования выделяющегося при выщелачивании хлора, а также использования окислительных возможностей кислорода воздуха для более полного извлечения концентрата марганца.
Технический результат заключается в более полном извлечении концентрата марганца из руды за счет совместного использования соляной и серной кислоты, а полученный концентрат используется в металлургии совместно с извлеченным железом.
Задача решается, а технический результат достигается способом переработки окисных марганцевых руд, включающим химическое выщелачивание соединений марганца смесью соляной и серной кислот, причем предварительно в реактор с измельченной окисной марганцевой рудой загружают серную кислоту при соотношении Т:Ж=1:3-5, обеспечивающем подвижность реакционной массы, в которую в процессе перемешивания подают соляную и серную кислоту в соотношении 1:1, осуществляют перевод соединений марганца в раствор обработкой смесью соляной и серной кислот с выделением хлора, которым обеспечивают осаждение концентрата марганца из раствора при рН среды 8,5-10 и температуре 40,0-90,0°C, при этом корректируют среду известковым молоком, а для полного осаждения в реактор добавляют кислород из воздуха, после чего осуществляют фильтрацию концентрата марганца, промывку и сушку.
Согласно изобретению в раствор соединений марганца, содержащий серную кислоту, можно добавлять хлористый кальций для получения хлористого водорода в активной форме, который используют для дополнительного выщелачивания из марганцевой руды соединений марганца.
Согласно изобретению шлам стадии выщелачивания, содержащий гидрооксид алюминия и оксид кремния, после промывки водой и сушки можно использовать для получения строительного материала.
Технический результат изобретения достигается благодаря следующему.
В процессе переработки окисных марганцевых руд происходят основные химические процессы:
MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2+2H2O
MnCl2+H2SO4→MnSO4+2HCl
2MnSO4+2Са(ОН)2→2Mn(OH)2+2CaSO4
2Mn(OH)2+Ca(OH)2+Cl2=Mn(OH)2 CaCl2+3H2O+Mn2O3
CaCl2+H2SO4=CaSO4+2HCl
Диоксид марганца MnO2 выщелачивается соляной кислотой с образованием хлорида марганца, который взаимодействует с серной кислотой с выделением хлористого водорода, который в момент выделения проявляет повышенную химическую активность и более полно разрушает окислы марганца, образуя из них хлорид марганца. В окисной марганцевой руде в результате остается соединений марганца менее 0,11%. При этом образующийся хлор используется в присутствии известкового молока Са(ОН)2, обеспечивающего рН среды 8,5-10, для осаждения из раствора концентрата марганца в виде Mn2O3.
Не предусмотренная очистка от железа упрощает и удешевляет технологический процесс выщелачивания соединений марганца. Предложенная технология позволяет экономить более дорогую соляную кислоту за счет совместного использования с серной кислотой, при этом за счет выделяющегося хлористого водорода в активной форме происходит более эффективное выщелачивание соединений марганца из руды. Кроме того, использование серной кислоты позволяет получать строительный материал - гипс CaSO4.
Реализация предложенного способа обогащения окисных марганцевых руд подтверждается следующими примерами.
Пример 1. 1000 кг рыхлой окисной марганцевой руды, состав которой указан в таблице 1,
загружают в реактор с перемешивающим устройством. Туда же загружают 92%-ную серную кислоту в количестве, обеспечивающем соотношение Т:Ж=1-3,5 для поддержания подвижности реакционной массы. Включают перемешивание и подают 37,5%-ную соляную и 92%-ную серную кислоту в соотношении 1:1. Соляная кислота взаимодействует с соединениями марганца с образованием хлорида марганца MnCl2 и хлора Cl2, который отгоняется из зоны реакции. Образующийся. MnCl2 взаимодействует с серной кислотой с образованием хлористого водорода и сульфата марганца MnSO4. Хлористый водород в момент образования проявляет высокую активность и более полно разрушает соединения марганца в руде, в которой их остается не более 0,11%. Для выщелачивания из руды 71,2 кг диоксида марганца потребуется 77,57 кг соляной кислоты и 60,35 кг серной кислоты. После выщелачивания соединений марганца из руды избыток серной кислоты через фильтр вымывает из реактора отработанную руду, а сульфат марганца MnSO4 совместно с серной кислотой направляется на повторную операцию по выщелачиванию соединений марганца. По достижении концентрации MnSO4 150-250 г/л определенную часть раствора смешивают в отдельном реакторе с хлоридом кальция CaCl2 для срабатывания остаточной серной кислоты. Полученный гипс CaSO4 отделяют на фильтре, а раствор сульфата марганца направляют в реактор осаждения концентрата марганца Mn2O3. В этот же реактор подается выделяющийся хлор для окисления гидрооксида марганца Mn(ОН)2 до Mn2O3. Для более полного осаждения соединений марганца в реактор подают кислород воздуха. В реакторе поддерживается рН среды 9-10 известковым молоком Са(ОН)2. Отработанную руду промывают водой и используют как строительный материал. Время выделения концентрата марганца из руды - один час сорок минут, его выделение из раствора составляет 99,3%. Выход концентрата марганца - 70,56 кг.
Пример 2. 1000 кг окисной марганцевой руды, состав которой указан в таблице 2,
загружают в реактор с механическим перемешиванием, туда же загружают серную кислоту в количестве, обеспечивающем Т:Ж=1-4. Процесс осуществляли аналогично примеру 1. Для выщелачивания 107,2 кг диоксида марганца необходимо соляной кислоты 85,24 кг, серной кислоты 114,43 кг. Выделение концентрата марганца из руды составляет 99,0%. Время выделения - один час сорок минут. Выход концентрата марганца - 104,00 кг.
Пример 3. 1000 кг окисной марганцевой руды, состав которой указан в таблице 3,
загружают в реактор с механическим перемешиванием, туда же загружают серную кислоту в количестве, обеспечивающем Т:Ж=1-4,5. Процесс осуществляли аналогично примеру 1. Для выщелачивания из руды 144,1 кг диоксида марганца необходимо соляной кислоты 121,05 кг, серной кислоты 162,5 кг. Выделение концентрата марганца из руды составляет 99,0%. Время выделения - один час сорок минут. Выход концентрата марганца - 162,50 кг.
Из приведенных примеров переработки окисных марганцевых руд с различным содержанием соединений марганца (выше 7,0%) предложенный способ обеспечивает выделение концентрата марганца не менее 99%.
Таким образом, изобретение позволяет наиболее полно извлекать концентрат марганца из обедненных окисных марганцевых руд благодаря совместному использованию соляной и серной кислоты. Способ обеспечивает экономию дорогой соляной кислоты, кроме того позволяет получать гипс в качестве строительного материала.
Claims (3)
1. Способ переработки окисных марганцевых руд, включающий химическое выщелачивание соединений марганца смесью соляной и серной кислот, причем предварительно в реактор с измельченной окисной марганцевой рудой загружают серную кислоту при соотношении Т:Ж=1:3-5, обеспечивающем подвижность реакционной массы, в которую в процессе перемешивания подают соляную и серную кислоту в соотношении 1:1, осуществляют перевод соединений марганца в раствор обработкой смесью соляной и серной кислот с выделением хлора, которым обеспечивают осаждение марганцевого концентрата из раствора при рН среды 8,5-10 и температуре 40,0-90,0°C, при этом корректируют среду известковым молоком, а для полного осаждения в реактор добавляют кислород из воздуха, после чего осуществляют фильтрацию концентрата марганца, промывку и сушку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в раствор соединений марганца, содержащий серную кислоту, добавляют хлористый кальций для получения хлористого водорода в активной форме, который используют для дополнительного выщелачивания из марганцевой руды соединений марганца.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шлам стадии выщелачивания, содержащий гидрооксид алюминия и оксид кремния, промывают водой, сушат и направляют на получение строительного материала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021112515A RU2770732C1 (ru) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Способ переработки окисных марганцевых руд |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021112515A RU2770732C1 (ru) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Способ переработки окисных марганцевых руд |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2770732C1 true RU2770732C1 (ru) | 2022-04-21 |
Family
ID=81306251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021112515A RU2770732C1 (ru) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Способ переработки окисных марганцевых руд |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2770732C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1412640A (en) * | 1971-10-12 | 1975-11-05 | Preussag Ag | Process for extracting a manganese oxide concentrate of metallic copper nickel and cobalt from manganese ores |
| GB2161465A (en) * | 1984-07-12 | 1986-01-15 | Nat Res Dev | Obtaining aqueous solution from insoluble metal oxide |
| RU2172358C2 (ru) * | 1999-11-23 | 2001-08-20 | Сирина Татьяна Петровна | Способ переработки марганецсодержащих материалов |
| RU2196183C2 (ru) * | 2001-01-12 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Способ переработки марганцевых руд |
| RU2280089C2 (ru) * | 2003-10-23 | 2006-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Евролизинг" | Способ переработки марганецсодержащих материалов |
-
2021
- 2021-04-28 RU RU2021112515A patent/RU2770732C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1412640A (en) * | 1971-10-12 | 1975-11-05 | Preussag Ag | Process for extracting a manganese oxide concentrate of metallic copper nickel and cobalt from manganese ores |
| GB2161465A (en) * | 1984-07-12 | 1986-01-15 | Nat Res Dev | Obtaining aqueous solution from insoluble metal oxide |
| RU2172358C2 (ru) * | 1999-11-23 | 2001-08-20 | Сирина Татьяна Петровна | Способ переработки марганецсодержащих материалов |
| RU2196183C2 (ru) * | 2001-01-12 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Способ переработки марганцевых руд |
| RU2280089C2 (ru) * | 2003-10-23 | 2006-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Евролизинг" | Способ переработки марганецсодержащих материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2456241C2 (ru) | Способ получения оксида ванадия с использованием экстракции | |
| EA012466B1 (ru) | Способ извлечения ценных металлов и мышьяка из раствора | |
| AU2019412815B2 (en) | Procedure for obtaining scorodite with a high arsenic content from acidic solutions with high content of sulfuric acid | |
| WO2011132729A1 (ja) | 煙灰からの結晶性ヒ酸鉄原料液の製造方法 | |
| US11148956B2 (en) | Systems and methods to treat flue gas desulfurization waste to produce ammonium sulfate and calcium carbonate products | |
| AU2007216890A1 (en) | Process for treating electrolytically precipitated copper | |
| AU2015258725B2 (en) | System and process for selective rare earth extraction with sulfur recovery | |
| CN110972479A (zh) | 一种两次浸提法生产氧化锌的方法 | |
| JP4529969B2 (ja) | セレン酸含有液からセレンの除去方法 | |
| RU2770732C1 (ru) | Способ переработки окисных марганцевых руд | |
| CN108516589B (zh) | 一种钛白粉废酸处理过程中回收氢氧化锰的方法 | |
| WO2005068358A1 (en) | Production of 'useful material(s)' from waste acid issued from the production of titanium dioxyde | |
| RU2627431C1 (ru) | Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства | |
| EA024717B1 (ru) | Способ получения оксида цинка из руды | |
| WO2011069221A1 (en) | Physical-chemical process for the recovery of metals contained steel industry residues | |
| RU2441086C1 (ru) | Способ переработки марганцевых руд | |
| RU2106417C1 (ru) | Способ извлечения кобальта из промпродуктов, содержащих окисленные соединения кобальта (iii) | |
| JPH07188793A (ja) | 酸洗工程の廃液から有価金属とフッ化カルシウムを回収する方法 | |
| JP4639398B2 (ja) | 二酸化硫黄を用いた飛灰の処理方法 | |
| RU2740063C1 (ru) | Способ переработки отработанных сернокислых растворов травления металлов | |
| JP2021008385A (ja) | 炭酸亜鉛の製造方法 | |
| CN110205489B (zh) | 一种以锌酸钡合成途径处理含锌原矿的方法 | |
| CN108862369A (zh) | 一种利用电解锌酸法浸出渣生产纳米氧化锌的方法 | |
| RU2082797C1 (ru) | Способ переработки марганецсодержащего сырья | |
| CN108950225A (zh) | 一种利用电解锌酸法浸出渣生产氧化锌的方法 |