Способ очистки концентратов химического обогащения от примесей

 

Использование: способы очистки концентратов химического обогащения от примесей и может быть использовано, в частности, при очистке железных и марганцевых концентратов. Сущность: в способе очистки концентратов химического обогащения от примесей, включающем двухстадийную промывку химических концентратов водой с последующим отделением твердой фазы, концентрат после первой стадии промывки сушат и прокаливают при температуре 500-600^oC в течение 1-1,5 часа. 3 табл.

Изобретение относится к способам очистки концентратов химического обогащения от примесей и может быть использовано, в частности, при очистке марганцевых и железных концентратов.

Для очистки концентратов химического обогащения от примесей в настоящее время используют промывку.

Так, известен способ очистки химических концентратов путем промывки их водой (см. Е.П.Тюфтин. Промывка гидрометаллургических пульп. М. Металлургия, 1970, с.7).

Для этого способа характерны низкие показатели промывки при большом расходе промывной воды.

Известен способ многостадийной (2 стадии и более) промывки гидрометаллургических осадков водой с последующим отделением осадка (О.Л.Брук. Процессы промывки осадков. М. Недра, 1973 г. с. 30-31).

Однако содержание примесей в конечном продукте, обработанном известным способом, остается достаточно высоким.

Этот недостаток, по мнению авторов, объясняется тем, что промывкой частично удаляются примеси, причем, в основном, растворенные.

Концентраты химического обогащения, полученные при химическом осаждении, например, из растворов железа или марганца, имеют большую поверхность и, следовательно, большую адсорбционную емкость. Поэтому концентраты химического обогащения содержат большое количество физически- и хемосорбировавшихся примесных ионов, например, кальция (Ca), магния (Mg), натрия (Na) и др.

Удаление таких примесей путем промывания осадка водой, даже повторного, малоэффективно. Так, концентраты, полученные при химическом осаждении из растворов железа и марганца, после очистки известным способом содержали примеси Ca≈ 0,2% Mg ≈ 0,1% Na≈0,6% K 0,4% Такое содержание примесей в концентрате ограничивает его дальнейшее применение, в частности, в электронной промышленности, при производстве ферритов и т.д.

В основу изобретения поставлена задача уменьшения содержания примесей в концентрате химического обогащения путем снижения адсорбционной емкости последних.

Эта задача решается тем, что в способе очистки концентратов химического обогащения от примесей, включающем двухстадийную промывку водой с последующим отделением твердой фазы, согласно изобретению, после первой стадии промывки концентрат сушат и прокаливают при температуре 500-600^oC в течение 1-1,5 часа.

Экспериментально установлено, что заявляемый способ очистки значительно снижает содержание примесей в конечном продукте.

По мнению авторов, этот эффект обусловлен тем, что при прокаливании в выбранном температурном режиме промытого и подсушенного осадка происходит направленное изменение структуры твердой фазы, результатом которого является снижение ее адсорбционной емкости. В результате последующая промывка прокаленного осадка за счет десорбции ионов примесей и удаления примесей, ранее содержащихся в гидратной влаге, проходит более эффективно.

В таблице 1 приведены результаты сравнительных испытаний очистки марганцевого химического концентрата известным и заявляемым способами.

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что при равном расходе промывной воды 7 м³/т заявляемый способ обеспечивает снижение содержания примесей: кальция ≈ в 13 раз, магния ≈ 14 раз, натрия в 60 раз, калия в 50 раз.

Установлено, что заявляемый температурный режим прокаливания осадка, равный 500-600^oC, обеспечивает максимальное снижение содержания примесей в концентрате.

В таблице 2 приведено содержание примесей в промытом марганцевом концентрате при различной температуре прокаливания осадка.

Время прокаливания составляло 1 час.

Данные, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о том, что температура прокаливания, равная 500-600^oC, обеспечивает минимальное содержание примесей в концентрате: Ca 0,02-0,015% Mg 0,01-0,007% Na 0,015-0,010% К 0,01-0,008% Повышение температуры выше 600^oC нецелесообразно, т.к. не снижает содержание примесей, а приводит к неоправданному расходу электроэнергии.

В таблице 3 приведены показатели массовой доли примесей в марганцевом концентрате при различном времени прокаливания осадка. Температура прокаливания составляла 600^oC.

Как следует из данных, приведенных в таблице 3, время прокаливания, равное 60-90 мин, обеспечивает минимальную массовую долю примесей: Ca - 0,015% Mg 0,007-0,009% Na 0,010-0,011% K 0,08% Прокаливание свыше 1,5 часа не улучшает показателя очистки.

Пример 1.

Концентрат гидроксида железа, полученный путем обработки аммиаком раствора сульфата железа, промывали при репульпации при соотношении Т:Ж, равном 1:3,5. Полученную пульпу отфильтровывали на вакуум-фильтре. Осадок фильтрата сушили и прокаливали в муфельной печи, при температуре 530^oC в течение 1 часа. Полученный продукт промывали при репульпациии (соотношение Т:Ж, равном 1: 3,5), фильтровали и сушили. Полученный концентрат содержал примеси 0,02% Ca, 0,01% Mg, 0,01% Na и 0,01% К.

Пример 2.

Концентрат карбоната марганца, полученный при обработке углеаммонийной солью раствора хлорида марганца, промывали на фильтре методом вытеснения при соотношении Т: Ж, равном 1:3,5. Осадок с фильтра сушили и прокаливали в муфельной печи при температуре 570^oС в течение 1 часа. Полученный продукт промывали при репульпации (соотношение Т:Ж, равном 1:3,5) фильтровали и сушили.

Полученный концентрат содержал примеси кальция 0,01% магния 0,008% натрия 0,01% калия 0,008% Таким образом, заявляемый способ очистки концентратов химического обогащения позволяет существенно снизить содержание примесей в них и получать концентраты высокой чистоты, что расширяет область применения их, в частности в электронной промышленности, при производстве ферритов и т.д.

Приведенные примеры и результаты испытаний, подтверждаемые таблицами 1 - 3, свидетельствуют о промышленной применимости изобретения.

Формула изобретения

Способ очистки концентратов химического обогащения от примесей, включающий двухстадийную промывку химических концентратов водой с последующим отделением твердой фазы, отличающийся тем, что после первой стадии промывки концентрат сушат и прокаливают при температуре 500 600^oС в течение 1 - 1,5 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1