Способ переработки марганцевого сырья

 

Изобретение относится к металлургии марганца и может быть использовано для извлечения марганца из отходов обогатительных и ферросплавных производств. Цель изобретения - снижение затрат за счет повышения степени извлечения марганца. Исходное сырье, содержащее диоксид марганца в количестве 18,3% в пересчете на четырехвалентный марганец, смешивают с обратным раствором серной кислоты и сульфата аммония, до достижения PH расчитанного по формуле PH=3,14 LG COβ, где CO - содержание твердого в обратной кислотной суспензии, β - массовая доля M<SB POS="POST">N</SB>. В полученную суспензию вводят ферромарганец в качестве восстановителя до достижения PH=1,8-2,0. Нерастворимый остаток отделяют, и фильтрата осаждают аммиаком железо и фосфор, а затем электролитический марганец и оборотную серную кислоту. Выход металлургического марганца 24,5%. Изобретение позволяет снизить затраты марганца за счет повышения извлечения на 3-6%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (S1) 4 С 22 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ д Щ, оНМ

il5 Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4290446/23-02 . (22) 27.07.87 (46) 30.10.89. Бюл.9 40 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов МеханИ обрчермет" (72) В.А.Арсентьев, В.Л. Кучер, А.А.Ревуцкий, В.М.Корякин, В.А.Коваль и В.Ф.Кублик (53) 669.743 ° 1/2(088.8) . (56) Электрохимия марганца. Т.П., Тбилиси, 1963, с.190. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЦЕВОГО

СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к металлургии марганца и может быть использовано для извлечения марганца иэ отходов обогатительных и ферросплавных производств ° Цель изобретения — снижеИзобретение относится к гидрометаллургии марганца и может быть использовано при производстве электролитического марганца иэ отходов обогатительных предприятий и отходов ферросплавного производства.

Цель изобретения — снижение затрат за счет повышения степени извлечения марганца.

П р и и е р. В оборотный раствор серной кислоты (анолит), содержащий

150 г/л сульфата аммония, 40 г/л серной кислоты и 13 г/л двухвалентного марганца, подают исходную суспензию измельчения до крупности

„„SU„„1518400 А 1

2 ние затрат эа счет повышения степени извлечения марганца. Исходное сырье, содержащее диоксид марганца в количестве 18,3Х в пересчете на четырехвалентный марганец, смешивают с обратным раствором серной кислоты и сульфата аммония до достижения в суспенэии рН 3,15-1g Со p, где Co — содержание твердого в обработанной кислотой суспенэии; p — массовая доля Мп"

В полученную суспензию вводят ферромарганец в качестве восстановителя до достижения рН 1,8-2,0. Нерастно— римый остаток отделяют, иэ фильтрата осаждают аммиаком железо и фосфор, а затем электролитический марганец и оборотную серную кислоту. Выход металлургического марганца 24,57..

Изобретейие позволяет снизить затраты марганца за счет повышения извлечения на 3-6Х. Табл.3.

-160 мкм марганцевых шламов с массо- д вой долей в них четырехвалентного марганца 18 3Х и готовят пульпу с содержанием твердого Со 195 кг/м, Подачу суспензии осуществляют до установления в течение 10-15 мин рассчитанного по заявляемой формуле значения рН -0,42. В обработанную серной кислотой суспенэию добавляют в качестве восстановителя попутный металлоотход ферросплавного производства, измельченный до крупности -74 мкм (содержание Мп 52,5X; Fe — 39,27).

Добавку попутного металла осуществляют при непрерывном перемешивании 518400 суспензии до достижения величины рН

1,9. Затем отфильтровывают нерастворимый осадок и аммиаком осаждают железо и фосфор, повышая рН жидкой фазы до 4,5-5,0 и одновременно перемешивая суспензию. Образующийся при этом железофосфорный концентрат отфильтровывают, а иэ очищенного аммонийносульфатного раствора марганца, содер- 10 жащего 38 г/л Нп и 150 г/л сульфата аммония, получают электролитический марганец и оборотную серную кислоту с сульфатом аммония.

В табл.1 приведены результаты срав-15 нения экспериментальных значений рН суспензии после подачи в нее серной кислоты и расчетных, обеспечивающих максимальные извлечения, Из табл.! следует, что с относи- 20 тельной погрешностью 2,57. расчетные значения рН совпадают с найденными экспериментально. рН суспензии после введения в нее серной кислоты однозначно связано с конечным значе- 25 нием рН выщелоченной пульпы. Конечное значение рН выщелоченной пульпы при максимаЛьном извлечении марганца находится в пределах 1,8-2,0.

В табл.2 показано влияние конечного значения ph выщелоченной пульпы на техн :,ко-экономические показатели химического обогащения марганцевого сырья.

При конечном значении рН (1,8 дальнейшее вьщеление металлического марганца, получаемого электролизом, требует нейтрализации избыточной кислоты, что ведет к повышенному расходу щелочного агента и, соответственно, к удорожанию получаемого электролити- 40 ческого марганца.

При конечном рН 2 0 в осадок начинает выпадать гидроокись железа (III), которая вследствие высокоразвитой поверхности адсорбирует значи- 45 тельное количество сульфата марганца, что ведет к снижению выхода электролитичеы oro марганца и его удорожанию

Приведенные исследования показали, что введение процесса выщелачивания марганца согласно изобретению значительно проще, по сравнению с известным методом.

В табл.3 приведен сравнительный анализ предлагаемого и известного способов.

Иэ табл.3 видно, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет снизить приведенные затраты на производство 1 т электролитического марганца эа счет повышения извлечения на 3-67. и сокращения расхода реагентов.

Формула изобретения

Способ переработки марганцевого сырья, включающий приготовление суспенэии материала, содержащего диоксид марганца, введение в нее оборотной серной кислоты совместно с сульфатом аммония и металлического восстановителя, содержащего марганец и железо, с получением аммонийно-сульфатного раствора марганца, последующую очистку его от примесей и получение иэ очищенного раствора электролитического марганца с регенерацией серной кислоты и сульфата аммония, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат за счет повышения степени извлечения марганца, введение оборотной серной кислоты совместно с сульфатом ам- мония осуществляют перед введением восстановителя до достижения в суспензии рН 3,14 — Ig Co p, где

Со — содержание твердого в обработанной кислотой суспенэии материала, содержащего диоксид марганца, кг/м

p — массовая доля четырехвалентного марганца в материале, Х, восстановитель вводят до установления рН

1,8 — 2,0.

1518400

Таблица I

Эксперимен- Расчетное тальное зна- значение чение рН рН

Виды сырья, содержащего диоксид марганца

Пероксид Ic, содержание

МпО 89,0%; Mn (IV) 56,2%; твердого Со 100 кг/мЗ

Пероксид III с, содержание

МпО 73,3%; Мп (IV) 46,3%; твердого Со 150 кг/м

Металлургическая руда, содержание

МпО 40,5%; Мп (ТЧ) 25,6%; твердого

Со 200 кг/м

Марганцевый концентрат, содержание

МпО 25,3%; Mn (IV) 16,0%; твердого СО 250 кг/м

Марганцевые шламы, содержание

МпО 15,7%; Мп (IV) 9,9%, твердого

Со 300 кг/м

-0,610

-О, 60

-0,702

-0,71

-0,569

-0,58

-0,462

-0,46

-0,332

-О, 34

Таблица 2

Показатели при рН вьпцелоченной суспенэии T

Свойства

1,5 ) 1,8 ) 22,0 2,5

Извлечение электролитического марганца, Е, % 84,5

Расход известкового молока, (, кг/т 189,4

Расход сульфида аммония, Q ° KI /T 0,24

Приведенные затраты ПЗ, руб/т 299,3

92,5

92,3

90,1

178,6

179,8

180,0

0,04

292,2

0,04

288,4

0,05

288,6

Таблица 3

Извлечение

Приведенные затраты

Расход реагентов, руб/т

Способ марганца, %

87-92 . 3,2-3,5 292,3-299,6

93-95 0,6-0,7 288,5-288,6

Известный

Предлагаемый

Составитель Н.Новиков

Техред Л. Сердюкова Корректор Л.Патай

Редактор М.Петрова

Заказ 6570/32

Тираж 576

Подписное

ВНИИПИ

HHJIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óìãoðîä, ул. Гагарина 10