Способ переработки марганцевых руд
Изобретение относится к способу переработки марганцевых руд. Способ включает получение шихты смешиванием руды с гидросульфатом натрия, взятого в количестве, стехиометрически необходимом для связывания марганца и примесей в сульфаты. Затем ведут прокалку и выщелачивание огарка водой при температуре 60-90°C в течение 0,5-1,0 часа и массовом соотношении огарок : вода, равном 1:(3-4), с переводом в раствор марганца и сопутствующих примесей. После выщелачивания проводят фильтрацию, обрабатывают фильтрат раствором карбоната натрия, промывают и сушат осадок с получением марганцевого концентрата. Фильтрат, представляющий собой сульфат натрия, направляют на очистку отходящих газов от серного ангидрида, далее - на регенерацию гидросульфата натрия и на приготовление шихты. В качестве исходной руды берут оксидно-карбонатную марганцевую руду, после смешивания с гидросульфатом шихту измельчают до размеров частиц 0,0-0,5 мм и подвергают агломерации. Прокалку агломерированной шихты ведут при температуре 500°C в течение 3-х часов. При этом обработку фильтрата, полученного после водного выщелачивания, ведут 20% раствором бикарбоната натрия для связывания и осаждения солей марганца, магния и алюминия. Осадок после водного выщелачивания, промывают водой, сушат и направляют на получение цветных бетонов. Технический результат - разработка экономичной, бессточной технологии переработки оксидно-карбонатных марганцевых руд. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 12 табл., 1 пр.
Изобретение относится к способу гидрометаллургической переработки бедных карбонатно-оксидных марганцевых руд.
Известен способ переработки марганцевого сырья (АС №1518400, кл. C22B 47/00, опубл. в Бюл. №40, 1989 г.), включающий выщелачивание сырья, содержащего MnO2 оборотным раствором серной кислоты или сульфата аммония в присутствии ферромарганца в качестве восстановителя до достижения pH=1,8-2,0; отделение нерастворимого остатка от раствора фильтрацией, очистку фильтрата от примесей железа и фосфора путем осаждения аммиаком при pH=4,5-5,0. Выделение марганца от очищенного фильтрата проводят электролизом; оборотную серную кислоту возвращают на стадию выщелачивания.
Недостатком данного способа является высокая коррозионная активность реакционной массы из-за использования раствора серной кислоты и потребность в ферромарганце, и значительный объем сточных вод.
Известен способ переработки Mn-содержащего сырья, включающий выщелачивание его 70-98%-й серной кислотой в присутствии 20-40% раствора бисульфата калия, используемого в качестве восстановителя. Полученную суспензию фильтруют. Из фильтрата, содержащего сульфат марганца, осаждают карбонат марганца раствором карбоната калия. Суспензию фильтруют, осадок промывают, сушат и прокаливают при 650°C с получением марганцевого концентрата. Использование раствора бисульфата калия позволяет снизить расход серной кислоты и повысить качество готового продукта (Патент RU №2223340, кл. C22B 47/00, C22B 3/08, опубл. 10.02.2004). Недостатком данного способа является использование дорогостоящего бисульфата калия в качестве восстановителя, большой объем стоков, направляемых на утилизацию.
Наиболее близким по достигаемому результату является способ переработки марганцевой руды, включающий измельчение руды - смешение измельченной руды с гидросульфатом натрия, взятого в количестве стехиометрически необходимом для связывания марганца и примесей в сульфаты. Полученную шихту обжигают в три стадии:
1 стадия - при 200-300°C в течение 1-2 часов;
2 стадия - при 400-500°C в течение 0,5-1,5 часов;
3 стадия - при 600-700°C в течение 2-4 часов.
Пек выщелачивают водой при 40-80°C в течение 0,5-1,0 час и соотношении пек : вода = 1:(3-4). Пульпу фильтруют. Шлам, содержащий гидроксид алюминия и диоксид кремния, промывают, сушат и направляют на переработку для получения строительного материала.
Фильтрат, после отделения от осадка, обрабатывают раствором карбоната натрия для связывания и осаждения соединений марганца (II) и железа (II).
После фильтрации полученной суспензии, осадок промывают, сушат и в качестве готового продукта - марганцевого концентрата (содержащего MnCO3 - до 80,0%, FeCO3 - до 23,0%, Na2SO4 - до 1,0% и H2O - до 1,0%) затаривают.
[Патент РФ №2441086, опубл. 27.01.2012 г.]
Недостатком известного способа переработки марганцевых руд являются:
- переработка только оксидных руд;
- длительная, трехстадийная обработка измельченной шихты при высоких температурах в течение 3,5-7,5 часов, что приводит к снижению производительности технологического процесса и повышению расходов на электроэнергию и тепло;
- процесс сульфатизации протекает в кислой среде, что в свою очередь повышает коррозионность основного технологического оборудования;
- в процессе обжига шихты при температуре 700°C в течение 7,5 часов часть гидросульфата натрия возможно будет разлагаться из-за локального повышения температуры в реакционной массе выше заданной - 700°C. Разложение очевидно будет протекать по схеме:
2NaHSO4→Na2S2O7→Na2SO4+SO3
260°<T<760°
Это обстоятельство особенно будет важным при многотоннажном производстве.
Технической задачей заявленного изобретения является разработка экономически эффективной и бессточной технологической схемы переработки марганцевых руд.
Технический результат достигается в предлагаемом способе переработки оксидно-карбонатной марганцевой руды, включающем: получение шихты смешением исходной руды с гидросульфатом натрия, измельчение шихты до размеров частиц 0,0-0,5 мм, прокалку шихты при 500° в течение 3 часов, водное выщелачивание огарка и перевод в раствор солей марганца и сопутствующих его примесей, отделение шлама фильтрацией, осаждение соединений марганца водным раствором карбоната натрия, выделение марганцевого концентрата, отмывка, сушка и затаривание готового продукта - марганцевого концентрата.
Способ осуществляется следующим образом: (см. принципиальную технологическую схему переработки оксидно-карбонатной марганцевой руды Улу-Телякского месторождения).
Природную марганцевую руду (минералогический и химический составы см. табл.1 и табл.2) измельчают вместе с гидросульфатом натрия NaHSO4 до крупности частиц 0,0-0,5 мм. Необходимое соотношение руды и гидросульфата натрия для связывания оксидов марганца и примесей, принято после стехиометрических расчетов.
Шихту агломерируют во избежание пыления, прокаливают при 300-500°C в течение 3 часов и выщелачивают в течение 0,5-1,0 часа водой (или слабым раствором сульфата натрия) при соотношении Т:Ж=1:(3-4). Полученную суспензию фильтруют, фильтрат - водный раствор сульфатов марганца, магния, алюминия, натрия обрабатывают 20,0%-м водным раствором карбоната натрия при 30-45°C, а твердый остаток, состоящий из сульфата кальция, диоксида кремния, оксидов железа и других солей промывают, сушат при 110°C и затаривают (как продукт для получения цветных бетонов).
После обработки раствора карбонатом натрия, полученную суспензию фильтруют, осадок карбонатов марганца, магния и гидроксида алюминия промывают, сушат и (как готовый продукт - марганцевый концентрат) затаривают.
Фильтрат направляют на очистку отходящих газов от SO3, и далее - на регенерацию гидросульфата натрия. Регенерацию осуществляют добавлением в раствор отработанной серной кислоты (5,0%-й избыток по схеме).
Эквимолекулярные количества
Na2SO4+H2SO4разб→2NaHSO4.
Раствор упаривают или направляют на выщелачивание прокаленной шихты, кристаллизуют и центрифугируют. Часть кристаллов NaHSO4 направляют на смешение с исходной рудой, а избыток агломерируют и, как готовый продукт, используют в цветной металлургии (в качестве флюса), или в нефтехимической промышленности (для отбеливания нефтяных масел).
Сущность изобретения заключается в следующем: в процессе обжига шихты при температуре 300-500°C в течение 3 часов в реакционной массе протекают следующие твердофазные реакции, в которых гидросульфат натрия выполняет роль флюса, поскольку переводит труднорастворимые оксиды марганца, магния и алюминия в легкорастворимые соли сульфатов.
Химизм процесса
2NaHSO4→2NaHSO4 (плав) Na2S2O7 (пиросульфат) + H2O Na2S2O7 (плав пиросульфата)
Расплавленный пиросульфат натрия вступает во взаимодействие с оксидами марганца, магния, алюминия и карбонатом кальция по схеме:
1. MnO2+4NaHSO4→MnO2+2Na2S2O7+2H2O→MnSO4+2Na2SO4+SO3↑+0,5О2↑+2H2O↑
2. Mn2O3+4NaHSO4→MnSO4+2Na2SO4+2H2O+0,5O2
3. CaCO3+2NaHSO4→Na2SO4+CaSO4+CO2+H2O
4. Al2O3+6NaHSO4→Al2(SO4)3+3Na2SO4+3H2O
Сульфат алюминия Al2(SO4)3 при выщелачивании подвергается гидролизу и выпадает в осадок в виде гидроксида алюминия:
Al2(SO4)3+6H2O→2Al(ОН)3+3H2SO4
5. MgCO3+2NaHSO4→MgSO4+Na2SO4+H2O+CO2.
Диоксид кремния и оксиды железа в данных условиях не взаимодействуют и выпадают в осадок, а соли марганца и магния (сульфаты) хорошо растворяются в воде (выщелачиваются).
Проведение переработки марганцевой руды по предложенному способу обеспечивает простоту технологического процесса за счет совмещения стадий прокалки шихты и получения водорастворимых солей марганца, удаление оксидов железа из реакционной массы, бессточную схему переработки за счет улавливания оксидов серы из отходящих газов, рециркуляцию гидросульфата натрия и его возврата в технологический процесс.
Использование заявленного изобретения позволит получить технический результат, который заключается в возможности получения качественного целевого продукта - марганцевого концентрата и сопутствующих продуктов - гидросульфата натрия и сырья для получения цветных бетонов.
Эффективность разрабатываемой технологии и выбранных параметров процесса: тонины помола шихты, продолжительности и температуры ее прокалки, продолжительности и температуры водного выщелачивания, соотношения Т:Ж и содержание гидросульфата натрия в шихте оценивали по концентрации оксидов марганца в шихте, сульфата марганца в водном растворе и концентрации карбоната марганца в готовом продукте.
В табл.3 и 4 приведены результаты испытаний по определению влияния тонины помола шихты и температуры и времени ее прокалки на концентрацию в ней оксидов марганца и сульфата марганца в растворе.
Минералогический и химический составы испытываемой руды приведены в табл.1 и 2. Предварительно перед измельчением руда смешивалась с гидросульфатом натрия в соотношении руда : гидросульфат натрия = 1:2,6 и измельчалась до размеров частиц 0,0-1,0 мм. Измельченная шихта подвергалась прокалке при температуре 500°C в течение 3-х часов и выщелачиванию при соотношении Т:Ж=1:4.
Концентрация оксида марганца в руде перед испытаниями составляли 10,73%.
В табл.3 показано, что при измельчении шихты до размеров частиц менее 0,5 мм, практически весь оксид марганца переходит в водорастворимый сульфат марганца, а при размере частиц до 1,0 мм остаточное содержание MnO2 в шихте составляло 3,1%, и только 83,7% перешло в MnSO4.
Влияние температуры и продолжительности прокалки шихты на концентрацию в ней оксида марганца показано в табл.4.
Так, например, проведение процесса прокалки шихты при температуре 500°C в течение 3-х часов обеспечивает полноту протекания твердофазных химических реакций и перехода оксидов марганца в водорастворимую форму - в сульфат марганца (см. табл.4, где показано практически полное отсутствие MnO2 в водном растворе после прокалки шихты при 500°C и в течение 3-х часов).
Снижение температуры и продолжительности прокалки шихты не обеспечивает полноту перехода оксидов марганца в водорастворимую форму и, следовательно, приводит к снижению выхода целевого продукта - марганцевого концентрата.
Повышение температуры и продолжительности процесса прокалки выше 500°C и более трех часов приводит к перерасходу тепла и удорожанию всего технологического процесса.
Расход количества гидросульфата натрия ниже стехиометрически необходимого приводит к снижению перехода оксидов в водорастворимую форму, и, следовательно, к снижению выхода готового продукта.
Проведение процесса выщелачивания при массовом соотношении Т:Ж=1:(3-4) при 60-90°C в течение 0,5-1,0 часа обеспечивает практически полное растворение сульфатов марганца, магния, алюминия и высокий выход продукта.
Пример 1. 1000 г оксидно-карбонатной марганцевой руды смешивают с 2600 г гидросульфата натрия, измельчают до крупности частиц 0,0-0,5 мм и прокаливают при 500°C в течение 3-х часов. Минералогический и химический составы руды, а также химический состав шихты до и после прокалки см. в табл.1, 2, 5. Количество гидросульфата натрия 2600 г взято в стехиометрическом количестве, необходимом для связываний Mn, Mg, Al и Ca в сульфаты.
В процессе прокалки в газовую фазу выделяются, г: SO3 - 99,0; пары воды - 208,0; 0,5O2 - 20,0 и CO2 - 350,0 (см. табл.5). Прокаленную шихту, массой 2934 г выщелачивают водой при соотношении Т:Ж=1:4 в течение 3х часов. Расход воды или слабого водного раствора сульфатов составил 11738 г, часть воды при контакте с раскаленной шихтой испарилась - 2936 г (см. материальный баланс выщелачивания, табл.6), а температура прокаленной шихты составила 60-80°C. Суспензию фильтруют. Осадок, массой 1136,2 г (состава, г: Fe2O3 - 37,3; CaSO4 - 1048,0; MgSO4 - 3,4; SiO2 - 47,45), отмывают, сушат при 110° и затаривают (как сырье для приготовления цветных бетонов). Фильтрат, массой 10601 г (состава, г: MnSO4 - 194,2; Al2(SO4)3 - 40,0; MgSO4 - 27,1; Na2SO4 - 1537,0 и воды - 8803,0). Фильтрат обрабатывают 20,0%-м раствором карбоната натрия при 30-40°. Суспензию фильтруют. Осадок, массой 170 г (состава, %: MnCO3 - 87,2; Al(OH)3 - 1,8; MgCO3 - 11,0), отмывают, сушат при 110°C, и, в качестве готового продукта - марганцевого концентрата, затаривают. Марганцевый концентрат соответствует ТУ У 13.2-00190911-002:2009 (см. т.7). Концентрат марганцево-рудный оксидно-карбонатный: сорт 1, содержит, %: Mn - 41,6; Al2O3 - 1,3; MgO - 5,3. Данный продукт может найти широкое применение в производствах ферромарганца доменного, марганца металлического, электропечного и др. (см. табл.12).
После отделения товарного продукта фильтрат, массой 11243 г (состава, г: Na2SO4 - 1752; H2SO4 - 32,0 и H2O - 9461), направляют на очистку отходящих газов от 99 г SO3 (см. табл.8) и далее - на регенерацию гидросульфата натрия (см. табл.9). Регенерацию гидросульфата натрия осуществляют смешиванием 11342 г водного раствора сульфатов с 3025 г 40,0%-го раствора отработанной серной кислоты (с 5,0%-м избытком H2SO4). Водный раствор NaHSO4 - 14367 г, состава, %: NaHSO4 - 20,6 и H2O - 79,4, упаривают, кристаллизуют и отделяют кристаллы на центрифугах (см. табл.10 и 11).
Кристаллы NaHSO4, массой 2600 г, направляют на приготовление шихты, а избыток - 360 г сушат, агломерируют и, как готовый продукт, используют в цветной металлургии (в качестве флюса) или в нефтяной промышленности (для отбеливания нефтяных масел).
Таким образом, при переработке 1000 г Улу-Телякской оксидно-карбонатной марганцевой руды по заявленной технологии, израсходовано, г:
1. Бисульфата натрия - 2600
2. Карбоната натрия - 160
3. 40,0%ной серной кислоты - 1209
4. Воды - 12378, в том числе:
- для выщелачивания шихты - 11738 г
- для осаждения сульфатов марганца, магния и гидроксида алюминия - 640,0.
При этом получено товарного продукта, г:
- марганцевого концентрата - 170,0
- сырья для получения цветных бетонов - 1136,0
- бисульфата натрия - 2960,0
(см. схему)
| Таблица 1 | ||
| Минералогический состав оксидно-карбонатной руды месторождения Улу-Теляк | ||
| Наименование минерала | Химическая формула | Содержание минералов, массовая доля, % |
| 1. Кварц | SiO2 | 8.0 |
| 2. Псиломелан | nMnO*MnO2*nH2O | 10.0 |
| 3. Рансьеит | (CaMn)Mn4O9*3H2O | 7.0 |
| 4. Вернадит | MnO2*H2O | 11.0 |
| 5. Рентгеноаморфная фаза | - | 54.0 |
| 6. Глинистая составляющая | 10.0 | |
| 100.0 |
| Таблица 2 | |
| Химический состав исходного сырья | |
| Наименование компонентов | Содержание, массовая доля, % |
| MnO2 | 10.73 |
| Mn2O3 | 0.42 |
| СаСО3 | 77.05 |
| Fe2O3 | 3.73 |
| Al2O3 | 1.19 |
| SiO2 | 4.745 |
| MgCO3 | 2.135 |
| 100.0 |
| Таблица 3 | ||
| Влияние тонины помола шихты на содержание в ней MnO2 и сульфата марганца в растворе | ||
| Остаточное содержание MnO2 в шихте, % | Количество оксида марганца перешедшее в раствор в виде MnSO4, % | |
| Фракция <0.3 мм | 0,0 | 100,0 |
| Фракция <0.5 мм | 0,0 | 100,0 |
| Фракция <1,0 мм | 3,1 | 83,7 |
| Таблица 4 | ||||||||
| Влияние температуры и продолжительности прокалки шихты на концентрацию MnO2 в растворе | ||||||||
| Содержание MnO2 в водном растворе, % | ||||||||
| Продолжительность прокалки шихты, час | Температура прокалки, °C | |||||||
| 20 | 300 | 400 | 450 | 475 | 500 | 600 | 700 | |
| 1 | 10,73 | 6,2 | 5,3 | 4,1 | 2,3 | 0,26 | 0 | 0 |
| 2 | - | 6,3 | 5,2 | 4,2 | 2,3 | 0,22 | 0 | 0 |
| 3 | - | 6,3 | 5,2 | 4,2 | 2,3 | 0,01 | 0 | 0 |
| Таблица 5 | |||||
| Материальный баланс процесса прокалки шихты при 500°C в течение 3,0 часов | |||||
| Состав шихты до прокалки % г |
Состав шихты после прокалки % г |
||||
| 1. Марганцевая руда | 1000,0 | 1. Шихта | 2934 | ||
| 27,8 | 100,0 | ||||
| Состава: | 107,3 | 3,0 | Состава: | ||
| MnO2 | 4,2 | 0,12 | MnSO4 | 194,2 | 6,62 |
| Mn2O3 | 770,5 | 21,4 | Fe2O3 | 37,3 | 1,27 |
| СаСО3 | 37,3 | 1,04 | Al2(SO4)3 | 40,0 | 1,36 |
| Fe2O3 | 11,9 | 0,33 | SiO2 | 47,45 | 1,62 |
| Al2O3 | 47,45 | 1,31 | CaSO4 | 1048,0 | 35,7 |
| SiO2 | 21,35 | 0,60 | MgSO4 | 30,5 | 1,04 |
| MgCO3 | Na2SO4 | 1537 | 52,4 | ||
| 2. NaHSO4 | 2600,0 | 72,2 | 2. отходящие газы | 665,5 | |
| состава: | |||||
| SO3 | 99,0 | ||||
| Пары воды | 208,0 | ||||
| 0,5 О2 | 20,0 | ||||
| CO2 | 338,5 | ||||
| Итого: | 3600 | 100,0 | Итого: | 3600 | 100,0 |
| Таблица 6 | |||||
| Материальный баланс процесса выщелачивания шихты | |||||
| Приход | г | % | Расход | г | % |
| 1. Шихта после | 2934,5 | 20,0 | Суспензия после | 14673 | 100,0 |
| прокалки | выщелачивания | ||||
| в т.ч. | |||||
| MnSO4 | 194,2 | 6,62 | 1. Осадок | 1136,2 | |
| Fe2O3 | 37,3 | 1,27 | состава: | ||
| Al2(SO4)3 | 40,0 | 1,36 | Fe2O3 | 37,3 | 3,3 |
| SiO2 | 47,45 | 1,62 | CaSO4 | 1048,0 | 92,2 |
| CaSO4 | 1048,0 | 35,7 | MgSO4 | 3,4 | 0,3 |
| MgSO4 | 30,5 | 1,04 | SiO2 | 47,45 | 4,2 |
| Na2SO4 | 1537,0 | 52,114 | |||
| Итого | 2934,5 | 100,0 | Итого | 1136,2 | |
| 2. Вода для | 11738 | 2. Фильтрат, в т.ч. | 10601 | ||
| выщелачивания | соли состава: | 1798 | |||
| MnSO4 | 194,2 | 1,43 | |||
| Al2(SO4)3 | 40,0 | 0,3 | |||
| MgSO4 | 27,1 | 0,2 | |||
| Na2SO4 | 1537,0 | 11,35 | |||
| Вода | 8803 | 86,7 | |||
| 3. Испарилось воды | 2935 | ||||
| Итого: | 14673 | Итого: | 14673 |
| Таблица 7 | |||||
| Осаждение карбонатов марганца и магния и гидроксида алюминия | |||||
| Приход | г | % | Расход | г | % |
| 1. Водный раствор | 10601,0 | 93,0 | 1. Осадок | 169,7 | 1,39 |
| солей (фильтрат) | В т.ч.: | ||||
| В т.ч.: | MnCO3 | 148,0 | 87,2 | ||
| MnSO4 | 194,2 | 1,83 | Al(ОН)3 | 3,0 | 1,8 |
| Al2(SO4)3 | 40,0 | 0,38 | MgCO3 | 18,7 | 11,0 |
| MgSO4 | 27,1 | 0,26 | |||
| Na2SO4 | 1537,0 | 14,5 | 2. Фильтрат | 11243 | 98,61 |
| H2O | 8803 | 83,0 | в т.ч.: | ||
| 2. 20%-ный раствор | Na2SO4 | 1752 | 15,6 | ||
| бикарбоната натрия | 800,0 | 7,0 | H2O | 9461 | 84,1 |
| в т.ч.: | H2SO4 | 32 | 0,3 | ||
| Na2CO3 | 160,0 | 20,0 | |||
| H2O | 640,0 | 80,0 | Итого: | 11415 | 100,0 |
| Итого: | 11415 | 100,0 |
| Таблица 8 | |||||
| Материальный баланс очистки отходящих газов от SO3 | |||||
| Приход | г | % | Расход | г | % |
| 1. SO3 | 99 | 0,9 | Водный раствор | 11344 | 100,0 |
| 2. Фильтрат после | 11245 | 99,1 | сульфатов | ||
| охлаждения | В т.ч.: | ||||
| карбонатов | |||||
| в т.ч.: | 1752 | H2SO4 | 153 | 1,35 | |
| Na2SO4 | 9461 | Na2SO4 | 1752 | 15,5 | |
| H2O | 32 | H2O | 9437 | 83,15 | |
| H2SO4 | |||||
| 11344 | 100,0 | 11344 | 100,0 | ||
| Итого: | Итого: |
| Таблица 9 | |||||
| Материальный баланс процесса регенерации гидросульфата | |||||
| Регенерация протекает по схеме: | |||||
| Na2SO4+H2SO4 (5,0%-й избыток)→2NaHSO4 | |||||
| Приход | г | % | Расход | г | % |
| 1. Водный раствор | 11342 | 78,9 | 1. NaHSO4 | 2961,0 | 20,6 |
| после очистки газов от SO3 | |||||
| состава: | 153,0 | 1,35 | |||
| H2SO4 | 1752,0 | 13,5 | |||
| Na2SO4 | 9437 | 83,2 | |||
| H2O | |||||
| 1. Серная кислота, | 3025,0 | 21,1 | 2. H2O | 11406 | 79,4 |
| отработанная, 40%-я | |||||
| (5,0%-й избыток) | |||||
| в т.ч.: | |||||
| H2SO4 | 1209,0 | 40,0 |
| H2O | 1816,0 | 60,0 | |||
| Итого: | 14367 | 100,0 | Итого: | 14367 | 100,0 |
| Таблица 10 | |||||
| Материальный баланс упарки раствора после регенерации гидросульфата | |||||
| Приход | г | % | Расход | г | % |
| Водный раствор в т.ч.: | 14367 | 100,0 | 1. Соковый пар | 10666 | 74,2 |
| Na2HSO4 | 2961 | 20,6 | 2.Суспензия состава: | 3701 | 25,8 |
| H2O | 11406 | 79,4 | 2961 | 80,0 | |
| NaHSO4 | 740 | 20,0 | |||
| H2O | |||||
| Итого: | 14367 | 100,0 | Итого: | 14307 | 100,0 |
| Таблица 11 | |||||
| Материальный баланс кристаллизации и центрифугирования суспензии гидросульфата натрия и сушка кристаллов | |||||
| Приход | г | % | Расход | г | % |
| Суспензия после | 3701 | 100,0 | 1. Маточный | 648 | 17,5 |
| упарки | раствор | ||||
| состав: | 2961 | 80,0 | 2. Кристаллы | 3053 | 82,5 |
| NaHSO4 | 740 | 20,0 | NaHSO4 | ||
| H2O | в т.ч.: | 2961 | 95,0 | ||
| NaHSO4 - 2961 | 92,0 | 5,0 | |||
| H2O - 92,0 | |||||
| Итого: | 3701 | 100,0 | Итого: | 3701 | 100,0 |
| Таблица 12 | |
| Свойства готового продукта | |
| Готовый продукт | |
| Содержание, %: | |
| MnCO3 - 87,2 | |
| Al(ОН)3 - 1,8 | |
| MgCO3 - 11,0 | |
| Состав марганцевого концентрата, %: | |
| Mn - 41,6 | |
| Al2O3 - 1,3 | |
| MgO - 5,3 |
| Готовый продукт по ТУ У 13.2-00190911-002:2009 концентрат марганцеворудный оксидно-карбонатный | ||
| сорт | содержание Mn, % | для производства |
| 1 | 40-41,6 | Ферромарганца доменного, марганца металлического, электропечного |
1. Способ переработки марганцевых руд, включающий получение шихты смешиванием руды с гидросульфатом натрия, взятого в количестве, стехиометрически необходимом для связывания марганца и примесей в сульфаты, прокалку, выщелачивание огарка водой при температуре 60-90°C в течение 0,5-1,0 часа и массовом соотношении огарок:вода, равном 1:(3-4) с переводом в раствор марганца и сопутствующих примесей, отделение нерастворимого осадка фильтрованием, обработку фильтрата раствором карбоната натрия, промывку полученного осадка карбонатов водой и сушку с получением готового продукта в виде марганцевого концентрата, направление фильтрата, представляющего собой сульфат натрия, на очистку отходящих газов от серного ангидрида, далее - на регенерацию гидросульфата натрия и направление его на приготовление шихты, отличающийся тем, что в качестве исходной марганцевой руды берут оксидно-карбонатную марганцевую руду, после смешивания с гидросульфатом шихту измельчают до размеров частиц 0,0-0,5 мм и подвергают агломерации, агломерированную шихту подвергают прокалке и ведут ее при температуре 500°C в течение 3-х часов, при этом обработку фильтрата, полученного после водного выщелачивания, ведут раствором карбоната натрия, взятого в количестве, стехиометрически необходимом для связывания и осаждения солей марганца, магния и алюминия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок после водного выщелачивания, состоящий из оксидов железа, диоксида кремния, гидроксида алюминия и сульфата кальция, промывают водой, сушат и направляют на получение цветных бетонов.
