Способ обогащения хромовой руды

 

Союз Советскик

Соцналистнческик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-,ву (22) Заявлено 03.0879 (2t) 2807204/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

OA áëèêîâàíî 070681. Бюллетень 8921 (11)836177 (51)М. Кл З

С 22 В 34/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669.26..3{088.8) Дата опубликования описания 0706.81 (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

{ 54 ) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ХРОМОВОЙ РУДЫ

Изобретение oTHocHTcR к металлургии хрома и может быть использовано для обогащения хромовых руд.

Известны гравитационные, флотационные и электромагнитные способы обогащения хромовых руд, основанные на различиях физических свойств Рудного минерала хромапинелида и вмещающей породы, представленной силикатами и карбонатами магния, например серпентином и магнетитом, малоэффективны для редковкрапленных первичных руд с содержанием окиси хрома менее 35%.

Известны способы обогащения хромовых руд, включающие термохимическую обработку при различных режимах с последующей обработкой спеков в водных расцгворах кислот.

К ним относится способ обогащения хромовой руды, включающий термохимическую обработку, заключающуюся в высокотемпературном восстановительном обжиге хромовой руды с последующим серно-кислотным травлением обожженного материала с целью концентрирования хрома. в руде (1).

Однако этот способ не обеспечивает комплексного извлечения ценных компонентов руды вследствие образования иеутилизируемых сернокислых растворов.

Известен также способ обогащения хРомовой Руды, включающий термохими" ческую обработку, который является наиболее близким к предлагаемому способу (2j. По этому способу рудУ прокаливают при 630-7000С, затем в измельченном виде смешивают с водой и обрабатывают углекислым газом. Как показали исследования, этим способом иэ руды может быть удалена. окись магния, присутствовавшая в руде до обжига в виде серпентина и карбоната магния. Примерно такое же, а в ряде разновидностей руд и в несколько раэ большее количество окиси магния содержится в оливине

2{Mg, Fe ) Si0<, который при терми20 ческой обработке не разрушается с выделением активной окиси магния.

Таким образом, эффективность этого способа оказывается ограниченной относительно состава вмещающей пороцы руды. Чем больше оливина в составе вмещающей породы руды, тем меньше эффект обогащения руды и меньше выход магнетиза в продукт.

Оливин же, целиком оставшийся в концентрате, является причиной повыГ.Д. Мазалецкий, В.А. Рябин, Ю.С. Плышевский, В.Л. Закутинский, В.М. Абатуров, Н.П. Карпова

A.À. Виноградов, В.А. Фетисов, A.Н. Терещенко и В.М. Выходцев

836177 шения кратности шлака при выплавке из концентрата углеродистого феррохрома.

Целью изобретения являются повышение степени обогащения хромовых руд за счет разложения оливина и перевода

Mg0 оливина в раствор.

Это достигается тем, что гидрометаллургическую обработку ведут 18-20Вным оборотным раствором соляной кислоты при температуре 60-90 С в течение 1-2 ч до достижения рН в пульпе

1,2-2,0; а также тем, что фильтрат, полученный при гидрометаллургической обработке, обрабатывают прокаленной исходной рудой до рН 6,5-7.

Сущность способа заключается в следующем.

Предварительный обжиг исходной руды, несмотря на.использование такого активного реагента, как соляная кислота (НС1), необходим для окисле- 20 ния двухвалентного железа, имеющегося в серпентине и сливине, в трехвалентное состояние и для предотвращения образования труднофильтруемых кремнегелей. При обработке же соляной кислотой исходной руды в растворе наряду с хлористым магнием

ИдС3 образуется двухваЛейтное железо, которое при гидролиэе обраэут труднофильтруемые и нефильтруеьые осадки, Опыты показали, что полный перевод двухвалентного железа в трехвалентное реализуется в интервале температур прокаливания 600-800 С.

При температуре ниже 600ОС посЛе кис- 3 лотного вскрытия вмещающей породы руды скорость фильтрации пульп очень низка и составляет л 10 кг/м .ч, в укаQ занном интервале температур обжига она составляет 600-800 кг/м.ч. При

Q температуре обжига выше 800оC ско- 40 рость фильтрации пульп опять резко падает, очевидно, вследствие развития процессов вторичного образования при обжиге ионов двухвалентного железа. Кроме того, температура обжига 45 выше 800ОС не является оправданной с точки зрения энергетических затрат на обжиг руды.

Выбор раствора соляной кислоты вскрытия вмещающей породы опреде 50 ляется тем, что, во-первых, может быть организован регенеративный цикл кислоты с включением в этот цикл термогидролиза MgC, и ее расход будет связан только с компенсацией механических потерь и испарения (40-50 кг на 1 т концентрата), и, во-вторых, тем, что, например, по сравнению с использованием серной кислоты соляная кислота не вносит никаких вредных примесей в хро- ЬО мовый концентрат.

Концентрационный уровень соляной кислоты (20 ) также обусловлен оптимальными условиями регенерации HCI при термогидролизе. Температурный диапазон обработки обожженной руды кислотой отвечает указанной продолжительности обработки и приемлемому уровню потерь HCI с улетом (;указан выше.;).

Предельные значения рН в конечной пульпе (1,2-2,0) определяются по нижнему необходимостью более низких расходов обожженной руды на стадии доведения рН раствора MgCI< до 6,5-7 (не более 0,6 т на 1т концентрата) и по верхнему стремлением не допустить перехода трехвалентного железа (в виде гидроокиси) в хромовый концентрат.

tI p и м е р 1. 100 вес.ч. хромовой руды, содержащей (масс.Ъ) Cr О

18,7; FeO 6,4; SIO 7,6; MgO 36,Ъ;

СаО 1,6; АI<0> 3,1; потери при прокаливании 27,0; обжигают при температуре 600ОС в течение 1 ч. При этом пс1лучают 76 вес.ч. обожженного продукта, который после измельчения до крупности 0,1 мм обрабатывают

330 вес.ч. водного раствора соляной кислоты, содержащей 200 г/л НСI при температуре 80ОС в течение

2, О ч. Далее пульпу подвергают фильтрации с последующей промывкой осадка на фильтре 50 вес.ч. воды. Скорость фильтрации по твердому составляет 640 кг/м".ч.

В продуктах фильтрации было получено: фильтрата 380 вес.ч. содержащего (г/л)MgСI, 196; Fe 11,9; рН фильтрата 1,2; хромового концентрата (в пересчете на сухой) 40 вес.,ч., содержащего (масс.Ъ) Сг О 46,8; FeO 9,7;

ИдО 12,5; 5 IO< 19; А1 0 8 2; остальное — потери при прокаливании и неучтенные примеси.

В 380 вес.ч. фильтрата подают

22 вес.ч. порошка обожженной руды, пульпу подвергают перемешиванию при температуре 80IIC в течение

1,5 .ч, фильтрации и промывке

25 вес.ч воды. Скорость фильтрации

760 кг/м ч, рН фильТрата 6,5.

В продуктах фильтрации было получено: фильтрата 384 вес.ч., содержащего MgCI< 205 г/л, железа — следы; хромжелезисто-кремниевого концентрата (в пересчете на сухой)

18,4 вес.ч., содержащего (масс.tt)

Сr О 29 5; FeO 13,8; MgO 20; Si(,;

12,0; потери при прокаливании 22,0; остальное — неучтенные примеси.

Фильтрат далее подвергают термогидролиэу с получением 35,8 вес.ч. белой магнезии, отвечающей ГОСТ

844-41, и водного раствора соляной кислоты с концентрацией 200 г/л, возвращаемого на обработку свежих порций обожженной руды.

tI p м е р 2. 100 вес.ч. хромовой руды, содержащей (масс.Ъ) Сг, 0 33,5;

836177

Формула и зоб ре те ния

Составитель Г. Мельникова

Редактор Т. Клюкина Техред С.Мигунова Корректор Н.Швцдкая

Тираж 681 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2838/14

Филиал ППП "Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, 4

FeO 7,7; SiO 16,2; MgO 27,5;

A i<09 8,2; потери при прокаливании

7,9; обжигают при температуре 800ВС в течение 1 ч. При этом получают

92,4 вес.ч. обожженного продукта, который в измельченном состоянии 5 обрабатывают 170 вес.ч. водного раствора соляной кислоты (200 г/л HCl) при температуре 90ОС в течение 1 ч.

Далее процесс ведут, как в примере 1. Скорость фильтрации пульпы 10 составляет 750 кг/м . ч.

В продуктах фильтрации было получено:, фильтрата 190 вес.ч., содержащего (г/л) MgC1< 187; Fe 8,2; рН фильтрата 15

2,0; хромового концентрата (сухого)

76 вес.ч., содержащего (масс.В)

Cr< O 44,2; FeO 9,4; MgO 14,8;

S i Og 21,3; Aig 0 10,3. 20

В 190 вес.ч. фильтрата подают

18 вес.ч. порошка обожженной руды и далее процесс ведут как в примере

1. Скорость фильтрации пульпы составляет 730 кг/м-,ч, рН фильтрата 6,9

В продуктах фильтрации было получено: фильтрата 195 вес.ч., содер>кащего

МдС В,> 193 г/л, железа следы хромжелеэисто-кремниевого концентрата. 17 вес.ч., содержащего 30

Cr 0> 38,5; FeO 12,3; Mg0 20,0;

Si0g 18,0; остальное потери при прокаливании и неучтенные примеси.

После термогидролиза фильтрата получают 18 вес.ч. белой магнезии и водный раствор соляной кислоты с концентрацией 200 г/л.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого метода обогащения хромовых руд заключается в сле- 40 дующем.

В баланс промышленных руд вовлекаются бедные некондиционные, содержащие в качестве примеси сливин, руды, вследствие чего отпадают затраты на добычу кондиционных руд.

Как показали расчеты, на 1 т хромконцентрата (в пересчете на

50% Сг 0 ) образуется 150-700 кг белой магнезии (в зависимости от количества и состава вмещающей породы), себестоимость которой примерно на

300 руб. дешевле прейскурантной цены и составит 150-200 руб, эа 1 т магнезии.

1. Способ обогащения хромовой, руды, включающий термохимическую обработку руды и гидрометаллургическую обработку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени обогащения и перевода окиси магния оливина в раствор, гидрометаллургическую обработку ведут 18-20%-ным оборотным раствором соляной кислоты при температуре

60-.90оС в течение 1-2 ч до рН в пульпе 1,2-2,0

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью очистки от железа, полученный при гидрометаллургической обработке раствор обрабатывают прокаленной исходной рудой до рН 6,5-7,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Савченкова Н.М. Обогащение хромитовых руд за рубежом. Черметинформация. M., 1972, с. 28-29.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2597093/22-02, кл. С 22 В 34/32, 1978 (прототип).