Способ переработки марганецсодержащих материалов

 

Использование: переработка марганецсодержащего материала при его химическом обогащении выщелачиванием в присутствии восстановителей. Сущность: выщелачивание марганца серной кислотой в присутствии железа и/или марганца металлических осуществляют в присутствии сульфата аммония при концентрации его в выщелачивающем растворе, равной 20- 40%, и под воздействием ударной волны. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ASTOPCKOMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4934158/02 (22) 05.05.91 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов "Механобрчермет" (72) В,А. Арсентьев, К.А. Киселев, В.П. Соколова, 3.3. Пастушенко и А.И. Бежал (56),А.Салли. Марганец — М.: Металлургиздат, 1959, с. 103 — 105.

Авторское свидетельство СССР

М 1559744, кл. С 22 В 47/00, 1987.

Изобретение относится к способам переработки марганецсодержащих материалов и может быть использовано при их химическом обогащении.

Целью изобретения является интенсификация процесса переработки марганецсодержащего сырья за счет улучшения гидродинамического -режима выщелачива. ния и физических свойств раствора.

Сульфат аммония, используемый при выщелачивании, служит разупрочняющей добавкой, повышающей поверхностное натяжение раствора и снижающей тем самым удельную поверхностную энергию твердого тела, а значит, и работу разрушения.

В табл. 1 приведены технологические показатели процесса гидрометаллургической переработки марганецсодержащего сырья (Мп=26%) различной крупости известным и предлагаемым способами.

Из данных таблицы 1 следует, что при обработке предлагаемым способом марганецсодержащего материала с исходной

„„5LI„„1803445 Al (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЕЦСОД Е РЖАЩ ИХ МАТЕ P И АЛ О В (57) Использование: переработка марганецсодержащего материала при его химическом обогащении выщелачиванием в присутствии восстановителей. Сущность: выщелачивание марганца серной кислотой в присутствии железа и/или марганца металлических осуществляют в присутствии сульфата аммония при концентрации его в выщелачивающем растворе, равной 2040% и под воздействием ударной волны.

3 табл. крупностью намного (в 10 раз) больше, чем в известном, извлечение марганца в раствор и время выщелачивания примерно равны.

Это делает возможным применение за- ъ являемого способа для переработки крупно- ор кускового марганецсодержащего сырья без предварительного обогатительного передела, Сульфат натрия, также оказывающий разупрочняющее действие, применять при Ь выщелачивании нецелесообразно из-за не- (Л обходимости утилизировать (выводить из

+ раствора) ионы Na, являющиеся вредной рв . примесью при последующем переделе, Нитраты и хлориды аммония не обладают разупрочняющим эффектом.

Установлено, что концентрация сульфата аммония в выщелачивающем растворе, равная 20 — 40%, является оптимальной, способствующей получению наилучших технологических показателей, 1803445

Таблица 1

В табл, 2 представлены результаты выщелачивания марганца иэ мытой руды крупностью 50 мм при различном расходе сульфата аммония и под действием. ударной волны, По данным табл. 2 видно, что концентрация сульфата аммония в растворе, равная

20 — 40%, является оптимальной, поскольку в этом случае наблюдается резкое повышение технологических показателей. Дальнейшее увеличение концентрации сульфата аммония приводит к ухудшению технологических показателей: содержание класса—

0,16 мм падает с 97 до 95%, а извлечение марганца в раствор — с 95,7% до 95 .

Воздействие ударной волны, формируемой в выщелачивающем растворе, способствует выщелачиванию одновременно из образованных тонкоизмельченных частиц и разрушающихся кусков марганецсодержащего сырья. При этом скорость внешнедиффузионного процесса выщелачивания определяется cKoðoñòüþ диффузии активного реагента, которая не уменьшается в силу постоянного обновления поверхности при разрушении, а также благоприятных гидродинамических условий — перемешивание без застойных эон совместно с механо химическим воздействием на частицы материала, В табл. 3 представлены результаты выщелачивания карбонатной марганцевой руды крупностью 50 мм в статических условиях и под воздействием ударной волны, Как видно по данным табл. 3, действие ударной волны интенсифицирует процесс выщелачивания по времени в 576 раэ при одном и том же извлечении.

Разупрочняющая добавка наиболее эффективна при динамических нагрузках, то есть при совершении работы разрушения.

Пример. Пробу мытой карбонатной марганцевой руды массой 500 r с содержанием марганца 26, диоксида марганца

5%. крупностью 50 мм, помещают в специальную камеру объемом 3 дм, выдерживающую давление жидкости 50 МПа.

Смешивают пробу с водой и навеской ферромарганца (Mn 52%, Fe 42%) массой 5 г, Затем последовательно вводят 230 г концентрированной серной кислоты и 600 r сульфата аммония. Концентрация раствора

10 сульфата аммония составляла 20%, затем, доливая воду, заполняют весь объем камеры. Одна иэ сторон последней выполнена в виде жесткой мембраны на упругих связях, к которой через боек с помощью пневмоу15 дарного механизма подводятся механические импульсы. Давление воздуха на входе в пневмогенераторы составляет 0,5 — 0,6

МПа. Разрушение — выщелачивание производят в течение 10-15 мин.

20 По истечении указанного времени перекрывают сжатый воздух, поступающий в генератор импульсов, открывают крышку камеры и выгружают выщелоченную пульпу, Затем в пульпу вводят известковое молоко

25 до рН = 6,8 — 7 для осаждения примесей, после чего осадок отфильтровывают и промывают. Извлечение марганца в раствор составляет 95%.

В фильтрат добавляют 290 r соды для

30 осаждения марганца.В результате получают марганцевый концентрат с содержанием марганца 44,3%.

Формула изобретения

Способ переработки марганецсодержа35 щих материалов, включающий выщелачивание марганца серной кислотой в присутствии железа и/или марганца металлических, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса переработки, выщелачивание осуществляют в присутствии сульфата аммония при концентрации его в выщелачивающем растворе 20 — 40%, и под действием ударной волны.

Таблица 2

Таблица 3

Составитель Г.Мельникова

Редактор А.Полионова Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Заказ 1034 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101