Способ обезжелезнения бокситов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстических

Республик

<п>954372 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12 ° 03. 81 (21) 32б0455/22-02 с присоединением заявки ¹ ($)) + gg 3

С 0,1 F 7/20

Государственный комитет

С С СР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,p8.82,Бюллетень ¹ 32 (53) УДК б б 9. 712 (088.8) Дата опубликования описания 30.08.82 (72) Авторы изобретения

П.И. Андреев, О.Д. Орлова, P.Ä. Дивинская и Р.Ф. Афанасьева

Институт минеральных ресурсов

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗЖЕЛЕЗНЕНИЯ БОКСИТОВ

Изобретение относится к технологии переработки полезных ископаемых и может быть использовано при подготовке железистых низкосортных бокситов и других видов алюминийсодержащего сырья для производства высокоогнеупорных материалов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ обеэжелезнения бокситов, включающий кислотное выщелачивание. В этом способе боксит подвергают восстановительному обжигу при 1100-1300 С и затем обрабатывают при 105 С 20%-ным раствором соляной кислоты f1) .

Недостатками способа являются вы,сокие энергоемкость процесса и расход топлива на стадию восстановления железа, а также жесткие условия (температура 105 С и концентрация кислоты 20%) солянокислотного выщелачивания.

Солянокислотный метод выщелачива» ния беэ предварительного обжига пригоден только для пород, содержащих железо в форме гидроокислов. При наличии в бокситах ряда минералов, содержащих двухвалентное железо (пирит, ильменит, хлорит, магнетит), пло,хо растворимое в кислотах, необходим метод, позволяющий перевести ос-. новную часть железа и кислоторастворимую форму и обеспечивающий получение концентратов с содержанием окиси железа не более 1,5%.

Цель изобретения - повышение степени обезжелезнения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обезжелезнения бокситов, включающему кислотное выщелачивание перед выщелачиванием боксит обрабатывают культурой железобактерий Leptothrix Kutzinq, Crenothrix Cohn. При этом железо переходит в кислоторастворимую форму, Пример . Способ опробован в лабораторных условиях для.обеэжелезнения бокситов Североонежского месторождения.

Первый этап выщелачивания осуществляют путем обработки навески бок. сита (100 г), измельченного до крупности 0,14 мм, суспензией железобактерий Leptothrix Kutzing, Crenothrix Cohni развивающихся только в присутствии двухвалентного железа.

Бактерии выделяют из исследуемой руды при добавлении к ней углеводов в количестве 5-10 г/л.

954372 Опыт, 9

Fe<0> Ъ

Выход, Ъ

Продукты

Условия проведения опытов

Содержание

Извлечение

20Ъ HCI 1.ч, 80 С

T:Æ = 1:5

149

92,0

2,8

30,6

8,0

100

69,4

100

8,4

5,6

95,5

4,5

100

153

63,5

36,5

100

Смесь аминокислот

5 г/л и углеводов

4,8 г/л

8,4

31,0

69,0

100

87,0

13,0

100

3i0

8,4

4,4

24,1

60,1

23,9

16,0

100 .

31,5

68,5

100

8,4

Отношение Т:Ж в опытах — 1г5, время выщелачивания от 5 до 36 суток, температура 28 - 30 C. По окончании опыта бактериальную суспенэию декантируют, твердый остаток подвергают солянокислотному выщелачиванию при 20-80 C в течение 1 ч при Т:Ж

1:5. После фильтрации и промывания горячей водой остаток анализируют на содержание железа и других компонентов. 10

Для сравнения методов выщелачивания исследуют возможность только солянокислотного либо только бактериального обеэжелеэнения, а также сопоставляют результаты, полученные при изменении последовательности указанных способов выщелачивания (солянокцслотная обработка — бактериальное выщелачивание) .

Ф, В таблице приведены результаты обезжелеэнения бокситов.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что солянокислотное выщелачивание железа из боксита при 80 С обеспечивает получение концентратов с содеожанием окиси железа до 2,8Ъ. Дальнейшее повышение концентрации кислоты и времени обработки не улучшает результаты.

Предварительный восстановительный обжиг с последующей магнитной сепарацией восстановленного продукта и солянокислотным Bb|öåëà÷èâàíèåì немагнитной фракции позволяет снизить содержание окиси железа до. 1,7Ъ, однако при очень низком выходе концентрата — 50,5Ъ.

Концентрат

Раствор

Исходный боксит

Концентрат

Раствор

Исходный боксит

Концентрат

Раствор

Исходный боксит

Концентрат

Магнитный продукт

Летучие

Исходный боксит

Бактериальная обработка боксита суспензией железобактерий в течение

36 сут дает воэможность снизить содержание железа до 2,2Ъ за счет связывания его продуктами метаболизма микроорганизмов (органическими кислотами, аминокислотами) в растворимые комплексные соединения. При этом вместе с железом выщелачивается кальций и магний. При меньшей продолжительности выщелачивания, например

14 сут, содержание окиси железа снижается всего до 5,1Ъ.

Как видно из данных таблицы, предварительная обработка руды суспензий укаэанных микроорганизмов перед солянокислотным выщелачиванием обеспечивает получение концентрата с содержанием окиси железа 1,08Ъ (80 С) и 1,2Ъ (20 C) при выходе .,84,0 и 68,ЗЪ соответственно.

Содержание глинозема в полученном концентрате составляет 69,2, кремнезема 26,6, окиси кальция 0,1, окиси магния 0,2, двуокиси титана

2,96Ъ, т.е. получен высококачественный концентрат, удовлетворяющий требованиям на сырье для.производства высокоогнеупорных изделий.

При изменении последовательности обработки боксита, т.е. при использовании схемы солянокислотное выщелачивание - бактериальная обработка, содержание железа в концентрате может быть снижено лишь до 4,3Ъ.

Таким,образом, использование бактериальной обработки руды перед кислотным выщелачиванием позволяет значительно снизить содержание железа.

По опыту 149, но при

20 С

Восстановительный обжиг при 800 С 300 мин

Магнитная сепарация при Н = 94 KA/м

954372;

Продолжение таблицы!

Выход, %

Fe О, % словия проведения опытов

Опыт, Р

Продукты Содер- Извле-: жание чение

56 Концентрат

54,3

45,7

100

Бактериальное выщелачивание 14 сут

89,0

5,1

11,0 . 100

Раствор

Исходный боксит

8,4

20,3

79,7

100

2,2

80,0

Бактериальное выщелачивание 36 сут

57 Концентрат

20,0

100

Раствор

Исходный боксит

8,4

50,5

10,3

63,3

1,7

74 Концентрат

42,6

10,0

100

Раствор

Исходный боксит

26,4

100

8,4

Концентрат

Выщелачивание 20% HCl при 20 С, 1 ч, бактериальное выщелачивание 14 сут

4,3

78,0

8,4

100

Исходный боксит

Концентрат

9,7

1,2

68,3

Бактериальный раствор

13 4

30,9

Солянокислый раствор

59,5

100

18,3

100

8,4

Исходный боксит

Концентрат

84,0 1,08

Бактериальное выщелачивание 24 сут, кислотное выщелачивание при 80 С, 1,5 ч

10,7

182

Бактериальный раствор

89,3

16 0

Соля нок ислотный раствор

89,3

100

16,0

100 8,4

Исходный боксит бактерии Leptothrix Kutzing, Crenothrix Cohn.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

55 1. Восстановительный обжиг железистых бокситов Североонежского мес. торождения. Отчет института "Механобр", 9 77038951 ° Л., 1979, с.3-5.

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6356/19 Тираж 509 Подписное

Филиал ППП Патент -, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Магнитный продукт 12,5

Летучие 27,0

Солянокислый раствор 12,0

Бактериальный раствор 10,0

Способ обезжелезнения бокситов, включающий. кислотное выщелачивание отличающийся тем, что, с целью повышения степени обезжелезнения, перед выщелачиванием бок« сит обрабатывают культурой железо39,7

31,8

28,5

100.

Восстановительный обжиг при 800 С, 1 ч, выщелачивание 20% НС1, 1 ч при 8009С, при

T:Æ = 1:5

Бактериальное выщелачивание 14 сут, кислотное выщелачивание при 20оС, 1 ч, 20%

НС!, Т:Ж = 1:5