Metoda de obținere a concentratului de mangan de înaltă calitate

Invenția se referă la mangan metalurgie și pot fi utilizate în carbonat de prelucrare vysokofosforistyh hidrometalurgice și minereurilor de mangan amestecate și concentrate sau deșeuri care sunt obținute în îmbogățirea lor fizică, pentru a obține îmbogățit în mangan nizkofosforistogo concentrat necesar pentru a produce aliaje de mangan de grad înalt sau alierea oțelului direct.







Precipitarea manganului se efectuează prin adăugarea de lapte de var pentru a obține un concentrat de mangan conținând, în greutate. 61,2-63,4 Mn; 2,6-9,0 CaO; 0,9-2,5 MgO; 0,1-1,3 Si02; 0,0009-0,220 P; 0,009-0,44 Fe; 0,002 - 0,034 S și 5 - 8% CaCI2. Nămolul se spală la o temperatură a apei de peste 50 °.

5% Cl, ceea ce îmbunătățește indicatorul, cum ar fi gradul de extracție a manganului datorat subțirii zgurii și îmbunătățirea eliberării incluziunilor metalice din topitura de zgură. Cu toate acestea, creșterea cerințelor de siguranță a mediului pentru procesele tehnologice reprezintă sarcina reducerii și optimizării conținutului de clor rezidual din concentrat; mai ales că lichefierea zgurii poate fi obținută prin introducerea de var - un produs ecologic.

O metodă de producere a concentratului de mangan (patent 2038396, C 22 B 47/00, publicat 06.27.95). Cuprinzând concasare și măcinare a minereului de mangan, levigare mangan cu o soluție saturată de clorură de calciu (20 ° - 745 g / l 100 o - 1,590 g / l) cu un raport S: l de 1: (4,5-7,5) suplimentat cu 1-1,5% dintr-un agent reducător și încălzirea suspensiei la 220-240 ° C într-un încălzitor de contracurent pentru 0.75-1.0 h , pomparea suspensiei prin prima baterie autoclavelor la 220-240 ° C, cu adăugarea de clorură ferică la suspensie la viteza de obținere a unei soluții de concentrație de 7,5-9,0 g / l FeSl2 și pomparea fluxului de pulpă e 1-1.5 h în a doua baterie autoclavelor la 220-240 o C. După percolare autoclavă de mangan a fost răcită, pulpa într-un încălzitor de contracurent la 80-90 ° C, se filtrează și se precipită din soluția rezultată cu introducerea de mangan hidroxid de calciu în suspensie, care efectuează amestecarea prin suflare în aer, încălzit la 70-80 o C.

Dezavantajele acestei metode sunt: ​​- necesitatea de a utiliza o cantitate mare de apă pentru spălarea concentratul obținut (concentrația de CaCl2 2H2O într-o soluție saturată la temperatura de 70-80 ° C este 142-147 g în 100 g apă și 1450 g / l;
- consum mare de energie - utilizarea unei cantități mari de aer comprimat necontrolat, încălzită la 70-80 o C;
- izolarea compușilor clori în faza gazoasă la prelucrarea metalurgică - emisii neorganizate de gaze toxice, inclusiv Cl2.

Cel mai aproape de invenția revendicată este „O metodă de tratare a minereurilor de mangan și concentratele (Patent 2138571, cu prioritate din 21.04.98 C 22 B 47/00) cuprinzând mangan din leșiere soluție de materie primă mărunțită de acid clorhidric, cu adaos de clorură de calciu, la un raport de acid clorhidric la clorura calciu 1 (0,2-0,65) la 65-85 ° C și o durată de 3-7 ore, filtrarea filtratului și precipitarea concentratului de mangan, prin adăugarea de hidroxid de calciu în prezența 60-300 g / l clorură de calciu în timpul agitării în pulpa în termen de 40-60 de minute pH 8,5-9,8, temperatura de 60-85 ° C. Astfel, din cauza aerului de oxigen sunt ușoare, oxidarea necontrolată a Mn (II) Mn (III) și Mn (IV) - autooksidatsiya mangan.

Rezultatul tehnic se realizează prin faptul că în procedeul cunoscut pentru producerea concentratului de mangan care cuprinde precipitarea manganului din soluție ce conține mangan cu adaos de lapte de var, oxidarea mangan, filtrare, spălare și tratare termică concentrat în precipitarea manganului se realizează la 45-70% din stoichiometrie, spălarea precipitatului rezultat plumb la 20-50 ° C și împotriva T: L = 1: (9-12) și se concentrează tratament termic - la 550-800 ° C timp de 0,5-2,0 ore.

In timpul precipitarea manganului din soluții conținând clorură de mangan în prezența clorurii de calciu (adică clorul în exces de ioni), și adăugarea de hidroxid de calciu sub formă de lapte de var într-un mediu alcalin, apar următoarele reacții:






MnCl2 + Ca (OH) 2 = Mn (OH) 2 + CaCI2 (1)
Prima reacție este reacția de schimb cu formarea hidroxidului de mangan (2) și a clorurii de calciu.

Sistemul CaCI2 - Ca (OH) 2 H2O - în termen de concentrație de CaCl2 de circa 300 g / l, formarea compușilor complecși de calciu clorurate CaCl2 Ca (OH) 2 H2O Sistemul de CaCl2 - MnSl2 - H2O cu un exces de ioni de clor, În plus, formarea complexului de clorură de mangan hidrat compus Mn (OH) 2 MnONSl conținând la stoichiometrie 18,06% CI, 25,9% OH - și 56,02% Mn (reacția 2).

2MnCl2 + Ca (OH) 2 + OH - = Mn (OH) 2 MnOHCI + CaCl2 + Cl - (2)
Înainte de spălarea în sediment este de asemenea o soluție mamă de clorură de calciu.

În legătură cu aceste caracteristici ale depunerii de mangan, decolorarea concentratului de mangan ar trebui să se efectueze în toate etapele producerii de concentrate:
- când precipită, oferind condiții pentru un grad minim de precipitare a clorului în compuși puțin solubili;
- în timpul spălării, asigurând spălarea completă a soluției mamă și eliminarea maximă a compușilor care conțin clor în soluție;
- în timpul tratamentului termic, conducându-l cu un consum minim de energie și descompunerea compușilor care conțin clor puțin solubili. În stadiul de precipitare, oxidarea manganului (II) în compoziția de concentrat de mangan permite modificarea compoziției de fază a precipitatului, obținându-se hidroxid de mangan (III) prin reacția 3:
(OH) 2 + O2 + OH - = Mn (OH) 3 + CaCl2 + 2CI - (3)
sau un compus de mangan (II) și (IV), un amestec 4:
2MnCl2 + 2Ca (OH) 2 + O2 = MnO2 Mn (OH) 2 + 2CaCl2 + 2OH - (4)
sau prin oxidarea manganului, distrug, cel puțin parțial, precipitatul proaspăt format Mn (OH) 3Cl pentru a produce hidroxid de mangan (3) prin reacția 5.

Modificarea compoziției de fază a precipitatului în timpul precipitării face posibilă reducerea consumului de apă - pentru a reduce raportul la etapa de spălare la 1: (9-12).

Materiile prime pentru cercetare au fost de îmbogățire a minereului de carbonat concentrate Nikopolsky în Ucraina (tabel. O probă de 1) și miezul nopții (masă. O probă de 2) depozite la sol la fracțiunea de 0,4 mm.

O creștere a cantității de aditiv pentru oxidarea a mai mult de 70% din mangan este impracticabilă; nu are un efect semnificativ.

Astfel, pentru spălarea eficientă a concentratului din clor, economisind apă și resurse de energie, este necesar să se limiteze spălarea raportului T: M = 1: (9-12).

Pentru a optimiza temperatura apei de spălare așa cum s-a descris mai sus pentru op.3, tabelul 1, au fost obținute 245 g de concentrat cu un conținut de umiditate de 60%.

Precipitatul a fost împărțit în 6 părți de 40 g și repulped în apă la T: H = 1: 10, cu o temperatură diferită de la 15 la 70 ° C, agitându-se timp de 30 de minute.

x) Suma sărurilor de cloruri de calciu (în cea mai mare parte) și magneziu, determinată prin evaporarea alicoturilor de soluții pentru obținerea unui reziduu de săruri, uscarea acestora la 105 ° C și cântărire.

La 0,72 litri de soluție preparată în conformitate cu condițiile date în exemplul 1, conținând 63,1 g / l de mangan, s-a adăugat, sub agitare, lapte de var, cu o concentrație de 150 g / l la 20 ° C și pH 9,0, a introdus 21,1 ml de soluție 15% de oxidare mangan cu 70% peroxid de hidrogen, pulpa și ținut timp de 1 h. Precipitatul se filtrează, iar concentratul a fost împărțit în porțiuni, turta umedă a fost mărunțită în două etape, o etapă pentru alimentarea cu apă la 20 o. iar al doilea 40 o C.

Rezultatele experimentelor date în Tabelul 3 arată eficiența unei spălări în două etape în raportul T: H = 1: 10 în oxidarea manganului în stadiul de precipitare.

Pentru soluția de bază, pentru a precipita mangan cântărit 200 g probă de 2 mărunțită într-o soluție care conține 100 g / l clorură de calciu, iar soluția uzată din procedeul cu adăugare de acid clorhidric în exemplul 1.

Astfel, experimentul a demonstrat posibilitatea captarea compușilor de clor pentru a obține gazele arse purificate și un lapte de var care conține clorură de calciu și un oxidant Ca (OSl2) 2. Această compoziție poate fi utilizată în continuare ca aditiv pentru depunerea și oxidarea parțială a mangan în etapa de producție concentrat de mangan, folosind un complex de produse secundare care rezultă din calcinarea concentrat.

Rezultatele experimentelor sunt date în Tabelul 4.

Rezultă din rezultatele experimentale că tratamentul termic timp de 0,5-2,0 ore este suficient pentru a reduce conținutul de clor la 2,2-0,20% în greutate, adică pe 45,2-95,9% (rel). Pentru 0,25 ore, scăderea conținutului de clor este nesemnificativă - doar cu 10,3%, iar expunerea pentru mai mult de 2,0 ore este impracticabilă, deoarece nu se produce o reducere semnificativă a conținutului de clor.

În același timp, produsele toxice eliberate în etapa de tratare termică fac posibilă utilizarea tuturor componentelor valoroase introduse pentru a produce concentrat de mangan într-un mod complex - mangan, calciu și clor.

Mai mult, utilizarea metodei revendicate furnizează reactantilor de economii în oxidarea de mangan, de reducere a consumului de apă, pierderea de mangan cu apă de spălare și economisirea de energie în etapa de spălare, dar din cauza o reducere generală a conținutului de clor asigură scăderea precipite de gaze toxice în atmosferă.

Calculele au arătat că, pentru producerea de performanță concentrat de mangan 10000 m / g și conține aproximativ 15% din clor în faza gazoasă pot fi alocate până la 1400 t / d clor. Reducerea conținutului său în etapele de precipitare și de spălare a metodei revendicate cu capcane și eliminarea compușilor cu clor în concentratul unui tratament termic maxim va reduce dramatic emisiile de compuși ai clorului toxici atunci când este utilizat în oțel de calitate superioară pentru topirea aliajelor de mangan și aliaje intermediare.

Procedeu de obținere a concentratului ridicat de mangan care cuprinde precipitarea manganului din soluții de clorură de mangan, cu adaos de lapte de var, oxidarea mangan, filtrare, spălare și tratament termic concentrate, caracterizat prin aceea că în timpul depunerii oxidare mangan se realizează la 45-70% din stoichiometrie, spălarea precipitatului rezultat se efectuează la C. și împotriva 20-50 T: L = 1: (9-12) și se concentrează tratament termic la 500-800 C timp de 0,5-2,0 ore.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: