Раствор для выщелачивания оксидно-марганцевых руд


 


Владельцы патента RU 2296174:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) (RU)

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к выщелачиванию марганца из оксидно-марганцевых руд. Сущность изобретения заключается в том, что раствор для выщелачивания оксидно-марганцевых руд содержит следующие компоненты в % (мас.): серная кислота - 19,0-20,0, этиленгликоль - 30,0-80,0, вода - остальное. В результате использования данного раствора, стабильного в сильнокислых средах и при высоких температурах (200°С), повышается избирательная скорость растворения оксидов марганца из обедненных оксидно-марганцевых руд. Техническим результатом является полное растворение оксидов марганца за счет поверхностного восстановления диоксида марганца. 1 ил.

 

Изобретение относится к области избирательного химического растворения и может быть использовано для выщелачивания обедненных оксидами руд.

В настоящее время исследователями для этих целей предлагаются составы на основе серной и соляной кислот, включающие в том числе HF (патенты №№2199597, 95115834), обладающие повышенной коррозионной активностью. В соответствии со способами выщелачивания предлагаемыми авторами изобретений (патенты №№2176678, 2176679, 2196183), составы, содержащие HCl, рекомендуется использовать при температуре 363 К, подводя окислительно-восстановительный потенциал к оксидной пульпе (№2111270), что технически достаточно сложно.

В соответствии с изобретением, описанным в заявке №99125477, предлагается использование значения pH 2. При данном значении pH в реакционной пульпе существует большое количество нерастворенных примесей, для удаления которых требуется большая кислотность раствора. Использование галоидных солей (заявка на изобретение №93046532) создает повышенную коррозионную опасность для промышленного оборудования. Соединения V(V) предлагаемые для использования в патенте №2085605, автоклавное выщелачивание (№2199597), применение ионитов в сильнокислых средах (№2118384) дороги, поэтому применение этих методов в промышленном масштабе также затруднено. В патенте №2171305 предлагается использование солей Fe2+, однако разделение солей Fe2+ и Mn2+ - процесс, требующий дорогостоящих технологий. Электромагнитные поля, предлагаемые для выщелачивания в патенте №93019111, не достаточны для растворения осадков, для этого требуются концентрированные кислоты или щелочи.

Наиболее близким по составу к предлагаемой заявке является патент SU 1624038 А1 (МПК С 22 В 47/100, опубл. 30.01.1991). В данном патенте в качестве раствора для переработки оксидно-марганцевых руд предлагается раствор, содержащий серную кислоту, неводный растворитель, в качестве которого взят глицерин, и вода. Глицерин, предлагаемый авторами в качестве добавки, обладает высокой вязкостью, что создает неудобства при приготовлении составов, вязкая смесь забивает трубы, приводя к порче оборудование. Скорость выщелачивания оксидов марганца при применении глицерина в качестве добавок возрастает незначительно.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение скорости растворения оксидов марганца.

Технический результат достигается тем, что раствор для выщелачивания оксидно-маргацевых руд, содержащий серную кислоту, неводный растворитель и воду, в качестве неводного растворителя содержит этиленгликоль при следующем соотношении компонентов в % (мас.):

Серная кислота - 19,0-20,0

Этиленгликоль - 30,0-80,0

Вода - остальное.

В результате использования данной смеси стабильной в сильнокислых средах и при высоких температурах (200°С), повышается избирательная скорость растворения оксидов марганца из обедненных оксидно-марганцевых руд. Предлагаемый метод добавки неводных растворителей позволяет производить полное растворение оксидов марганца за счет поверхностного восстановления диоксида марганца. В предлагаемых неводных растворителях не протекает поверхностная реакция диспропорционирования оксидов марганца, которая имеет место в водных сернокислых растворах. Добавки этиленгликоля позволяют повышать температуру избирательного выщелачивания (до 200°С) при нормальном давлении. Изменяя содержание этиленгликоля, можно регулировать время растворения оксидных руд от минуты до часа. Раствор можно применять для выщелачивания обедненных руд, содержащих оксиды марганца (III-IV) (чем больше содержание марганца, тем эффективнее действие раствора).

Состав раствора для выщелачивания готовят смешиванием серной кислоты, этиленгликоля и воды при комнатной температуре. Растворение оксидных фаз проводилось в термостатированных стеклянных сосудах с обратным холодильником при Т=295 К. Для снятия диффузионных затруднений растворение проводили при интенсивном перемешивании (500<w<800 об/мин). Эксперимент проводился до полного растворения образца. Момент полного растворения образца устанавливали визуально. Содержание ионов марганца в растворе контролировали спектрофотометрически. Присутствие этиленгликоля в растворе стимулирует процесс растворения оксидов марганца из обедненных марганцевых руд. Растворы этиленгликоля и серной кислоты проявляют более низкую летучесть, что позволяет поднимать температуру растворения до 393 К.

ПРИМЕР 1.

В раствор, содержащий серную кислоту 19%, этиленгликоль 80% и воду - остальное, опускали образцы обедненных руд, содержащих оксиды марганца (III-IV) и выдерживали при интенсивном перемешивании при температуре 353 К до полного растворения. Образцы растворились за 30 мин.

ПРИМЕР 2.

В раствор, содержащий серную кислоту 20%, этиленгликоль 30%, воду - остальное, опускали образцы обедненных руд, содержащих оксиды марганца (III-IV) и выдерживали при интенсивном перемешивании при температуре 353 К до полного растворения. Образцы растворились за 40 мин. Параллельно для контроля проводилось растворение аналогичного образца в водном растворе серной кислоты данной концентрации при аналогичной температуре. Образец растворился за 2,5-3 часа. Растворение аналогичного образца в растворе, содержащем 20% серной кислоты и 80% глицерина, происходило за 1,5-2 часа.

Достижение результата иллюстрируется графиком, приведенном на чертеже. Кинетические кривые растворения в координатах α-t, где α - доля растворенного образца, t - время отбора пробы. Кривая 1 - раствор, содержащий 20% H2SO4, остальное - вода; кривая 2 - раствор, содержащий 20% H2SO4, 80% - глицерин (прототип); кривая 3 - раствор, содержащий 19% Н2SO4, 80% этиленгликоль, вода - остальное; кривая 4 - состав, содержащий 20% Н2SO4, 30% этиленгликоль, вода - остальное.

Раствор для выщелачивания оксидно-маргацевых руд, содержащий серную кислоту, неводный растворитель и воду, отличающийся тем, что в качестве неводного растворителя он содержит этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Серная кислота19,0-20,0
Этиленгликоль30,0-80,0
ВодаОстальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к переработке марганецсодержащих материалов, относится к цветной металлургии и может быть использовано при гидрометаллургической переработке смешанных марганецсодержащих материалов или аналогичных марганцевых руд с получением концентрата марганца, который может быть использован в металлургической, электротехнической, химической промышленности.

Изобретение относится к области химического обогащения марганцевых руд, а именно к способу восстановления железо-марганцевых конкреций. .

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке на товарную продукцию кобальта, никеля, марганца и меди. .

Изобретение относится к гидрометаллургии марганца и цветных металлов, в частности к области переработки подводных железомарганцевых руд. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к ферросплавному производству, а именно к выплавке низкофосфористого марганецсодержащего полупродукта - передельного марганцевого шлака, предназначенного для получения металлического марганца, богатого силикомарганца и низкофосфористого углеродистого ферромарганца.

Изобретение относится к области химии, в частности к химической технологии неорганических веществ, а именно к способам переработки марганцевых руд, железомарганцевых конкреций и отходов различных производств сернокислым методом и может быть использовано в производстве различных марганцевых продуктов.

Изобретение относится к химической технологии марганца и может быть использовано при переработке карбонатных марганцевых руд, в частности, как метод обогащения карбонатных руд.

Изобретение относится к технологии извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, получаемого при сернокислотной переработке апатитового концентрата на минеральные удобрения.
Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к способам извлечения галлия, и может быть использовано при переработке металлизированного материала, содержащего галлий и алюминий.
Изобретение относится к способу обогащения шламов электролиза никеля и других продуктов, содержащих платиновые металлы, золото и серебро, а также к области переработки промпродуктов, полученных в процессе переработки сульфидных медно-никелевых руд.
Изобретение относится к способам извлечения благородных металлов. .
Изобретение относится к технологии переработки титанокремниевого сырья и может быть использовано для производства высококачественных продуктов на основе титана.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке на товарную продукцию кобальта, никеля, марганца и меди. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при комплексной переработке медного концентрата. .

Изобретение относится к гидрометаллургической обработке металлосодержащих сульфидных руд и концентратов. .

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных, редких и благородных металлов, а именно к переработке руд, продуктов и отходов горно-обогатительных и металлургических производств, содержащих сульфиды металлов, и может быть использовано при выщелачивании чановым, перколяционным, кучным и подземным способом.

Изобретение относится к переработке урановых руд. .
Изобретение относится к металлургии ванадия, в частности к способу извлечения ванадия из высокоизвестковых шлаков, включающему мокрое измельчение высокоизвесткового шлака с получением пульпы, обработку пульпы шлака серной кислотой и его окислительный обжиг, сернокислотное выщелачивание продукта обжига с последующим осаждением ванадия из раствора гидролизом
Наверх