Способ дефосфорации окисного марганцевого концентрата

 

Изобретение относится к способам обогащения минерального сырья за счет удаления примесей и может быть использовано при дефосфорации марганцеворуднрго сырья. Цель изобретения - сн,ижение энергозатрат. Способ дефосфорации окисного марганцевого концентрата включает измельчение материала, выщелачивание и отмывку/ при этом выщелачивание осуществляют водным раствором серной кислоты концентрацией 7-10% в режиме напорной гидродинамической фильтрации при скорости движения кислоты 1-7 м/сут и градиенте давления 0.1- 10 ^-1,0 • 10^' Па/м. Зтабл.'

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тч ие чт (21) 4832368/02 (22) 30.05:90 (46) 23.02.92. Бюл, hL 7 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов и Механобрчермет" (72) К.А.Киселев, B.Ë.Êó÷åð, С.А.Рыльков, З.З.Пастушенко и А.А, Ревуцкий (53) 669.744(088.8) (56) Хитрик С.И. и др, Получение низкофосфористых марганцевых концентратов. — Киев: Техника, 1969, с, 86.

Хитрик С,И. и др. Получение низкофосфористых марганцевых концентратов. — Киев: Техника, 1969, с. 12. (54) СПОСОБ ДЕФОСФОРАЦИИ ОКИСНОГО МАРГАНЦЕВОГО КОНЦЕHTPATA

Изобретение относится к способам обогащения минерального. сырья за счет удаления примесей и может быть использовано при дефосфорации марганцеворудного сырья.

Известен электрометаллургический способ дефосфорации марганцевых концентратов, включающий выплавку силикомарганца с последующими вымывкой силикомарганца .и восстановлением марганца из шлака.

Недостатком способа является высокие энергозвтраты, многооперационность и высокие потери марганца (до 40%)..

Известен гидрометаллургический (содовый) способ дефосфорации окисного марганцевого сырья, включающий смешивание материала с содой, спекание полученной смеси при 840-890 С, измельчение, после(57) Изобретение относится к способам обогащения минерального сырья за счет удаления примесей и может быть использовано при дефосфорации марганцеворудного сырья. Цель изобретения — снижение энергозатрат. Способ дефосфорации окисного марганцевого концентрата включает из-. мельчение материала, выщелачивание и отмывку, при этом выщелачивание осуществляют водным раствором серной кислоты концентрацией 7-10% в режиме напорной гидродинамической фильтрации при скорости движения кислоты 1-7 м/сут и градиентедавления 0,1 10 -1,0 -106

Па/м. 3 табл. дующее выщелачивание примесей фосфора и отмывку.

Этот способ является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату. ий

Недостатком известного способа явля- () ется большие энергетические затраты, обусловленные термической обработкой О рудно-садовой смеси. . Цель изобретения — снижение энергети- . ческик затрат без снижения качества концентрата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дефосфорации окисного марганцевого сырья, включающем измельчение материала, выщелачивание и отмывку, выщелачивание осуществляют водным раствором серной кислоты концентрацией 7-10$ в режиме напорной гидродинамической фильтрации при скорости движения кисло1713961 ты 1-7 м/сут и градиенте давления 0,1i10—

1,0 106 Па/м.

При выщелачивании исходного материала (например, марганцевого концентрата) в режиме напорной гидродинамической фильтрации выщелачивающий раствор (в частности, раствор серной кислоты) фильтруется через объем дефосфорируемого материала (по порам), что обуславливает селективное выщелачивание фосфора.

В табл. 1 приведены сравнительные показатели обесфосфорирования окисного марганцевого концентрата известным и предлагаемым способами.

Как следует из табл. 1 предлагаемый способ при нулевых энергозатратах на.дефосфорацию материала обеспечивает сравнимые (и даже выше),показаTåëè дефосфорации: массовая доля фосфора в обесфосфоренном концентрате составляет

0,138 (против 0,140 в известном способе), массовая доля марганца в обесфосфоренном концентрате 49,07ь (против 45,3 в известном способе), отношение Р/Mn— 0,0028 (против 0,0031);

Установлено, что концентрация серной кислоты, равная 7-10ф,, является оптимальной; обеспечивающей максимальные показатели обесфосфоривания.

В табл. 2 приведены показатели дефосфорации марганцевого концентрата при вы„щелачивании серной кислотой различной концентрации.

Как следует из табл. 2, концентрация серной кислоты, равная 7-10%, обеспечивает минимальную массовую долю фосфора в концентрате (0,138 ) при максимальной (48;7-49,0 ) массовой доле марганца в нем.

При меньшей концентрации серной кислоты (3-5 ) не удается достичь максимальной дефосфорации концентрата: массовая доля фосфора в нем составляет 0,2-0,166 . Концентрация серной кислоты выше 10 нецелесообразна, так как не способствует дальнейшему обесфосфориванию концентрата.

Установлено, что градиент давления, равный 0,1 10 — 1,0 10 Па/м. и скорость 1-7 м/сут является оптимальными, позволяющими достичь оптимальных показателей дефосфорации.

В табл. 3 приведены показатели деФосформации марганцевого концентрата при различном градиенте давления выщелачивающего агента — 10 -ного раствора серной кислоты.

Как следует из табл. 3, градиент давления, равный (0,1-1) 10 Па/м, является оптимальным, позволяющим достичь минимальную массовую долю фосфора в концентрате 0,138-0,140 при максимальной массовой доле марганца в нем 48,949,0 При меньшем градиенте давления (0,01 10 Па/м) не удается достичь достаточ5 ной дефосфорации — массовая доля фосфора в концентрате составляет 0,157%.

Градиент давления больший 1 10 Па/м (на пример, 1,5 10 Па/м) такженеобеспечивает максимального обесфосфарирования—

10 массовая доля фосфора в концентрате

0,228%.

Скорость фильтрации, равная 1-7 м/сут, также является оптимальной, соответствующей оптимальным показателям дефосфора15 ции.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Окисный гравитационный марганцевый концентрат с массовой долей

20 марганца 43.6 и фосфора 0,264 измельчают до крупности — 1,0 мм и подвергают обесфосфориванию в фильтрационной ко-* лонке длиной 1,2 м и сечением 0,0078 м .

Вес пробы составляет 13,8 кг. Обесфосфо25 рирование осуществляют 7%-,ным раствором серной кислоты, который фильтруют через объем пробы концентрата со скоростью 3,0 м/сут при градиенте давления, равном 0,5 10 Па/м, который достигается

30 размещением бачка с кислотой на уровне 5 м над точкой подачи кислоты в колонну. В результате получают концентрат с массовой долей марганца 49,0, фосфора 0,138 . Отношение Р/Мп составляет 0,0028 f,;

35 Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным за счет селективного перколяционного выщелачивания в режиме напорной фильтрации позволяет осуществлять дефосфорацию марганцевого

40 материала без проведения предварительного спекания с дополнительными реаген- тами и энергозатратами, Степень дефосфорации составляет 47 и отношение фосфора к марганцу 0,0028. Такое отноше45 ние фосфора к марганцу удовлетворяет требования технических условий на окисные концентраты, направляемые на выплавку соответствующих ГОСТам ферросплавов, при этом — исключены знергозатраты кото50 рые в известном способе составляют 2600 кВт на 1 т перерабатываемого концентрата, а также исключены операции смещения, спекания, выстаивания с выщелачивающим раствором, фильтрования и промежуточных

55 транспортировок.

Формула изобретения

Способ дефосфорации окисного марганцевого концентрата, включающий измельчение материала, выщелачивание и

1713961

Таблица

Таблица 2

Таблица 3 отмывку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с . целью снижения энергозатрат, выщелачивание осуществляют водным раствором серной кислоты концентрации 7-10 в режиме напорной гидродинамической фильтрации при скорости движения кислоты 1-7 м/сут и градиенте давления 0,1 ° 10 — 1,0i10

Па/м.