CS197385B1 - Process for preparing manganese without carbon - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA< 19 )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU (žil ' (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené θΐ θ® 73 (2l)FV 5466-73 197 385 on (bi) (5l)lnt.CI?C 22 B 47/00

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zverejnené 31 08 79(45) Vydané 01 6 82 (75)

Autor vynálezu SEHNÁLEK FRANTIŠEK doc. ing. CSc. a KUFFA TABZÍCIUS ing. CSc., KOŠICE (54) Sp8sob výroby bezuhlíkatého mangénu

Vynález sa týká spdsobu vyroby vezulíkatého mangánu zo surovin obsahujúcich mangán voformě kovověj, kysličníkovej alebo karbonátovéj, v ktorýcii aú ako nečistoty prímesy uhlíka,kyslíčníkov železa, hliníka, kremíka, alkalických kovov a žieravých zemin, ktoré sa spra-covávajú chloráciou za tepla a mangán sa elektrolyticky ziakava z kondenzátu chloridumangánatého. Postup, podía vynálezu, je vhodný predováetkým pře získavanie mangénu z chu-dobných mangánových rúd, hutnických trosiek a prachov, v ktorých sa nachádza mangán vmnožstve vačáom ako 10 % hmotnostných. V americkom patentovou; spise č. 2752299 sa popisuje sposob výroby kovového mangánua feromengánu z rúd a trosiek neobsahujúcich uhlík a alkalické kysličníky. Takýto materiálsa chlóruje plynným chlórom pri teplotách 315 až 700 °C, za účelem tvorby a odsublimova-nia chloridu železnátého. Fotom sa při teplotách nad 800 °C použije ako druhé chloračnéčinidlo plynný suchý chlorovodík. Vznikly chlorid mangánatý odsublimuje a po jeho konden-zácii sa z heho získává kovový mangán elektrolýzou tuveniny chloridu mangánatého. Při tejtoelektrolýze sa nechává cez taveninu prebublávaí vodí, aby sa získal suchý chlorovodík prodruhý stupeň chlorácie. Při výrobě feromengánu sa časť přítomného železa ve vsádz^e pre-vedie pomocou plynného chlorovodíka na chlorid železnatý, ktorý po odprchaní kondenzujespolu s chloridom manganatým. Táto zmes chloridov sa elektrolyzuje v roztavenom stave za 197 385 197 385 vzniku feromangénu.

Spracovanie mangénových surovin, obsahujúcich aj uhlík a lakalické kysličníky, je popí-sané tiež v americkom potentovom spise č. 2877110, ktorý popisuje nízkoteplotnú chloráciumangénových surovin plynným chlórom. V prvej fáze procesu sa železo prevedie na chloridželezitý při teplotách do 500 °C. Ďa.lej pri teplotách maximálně do 650 °C odsublimujevzniklý chlorid železitý a súčasne sa vytvoří chlorid mangánaty. Celý proces pozostáva znasledovného vylúženia vzniklých chloridov v horúcej vodě a ich oddelenia od nerozpustnéhozbytku filtréciou. Odpařením filtrátu a suéením vykrystalizovaných chloridov sa získá medzi-produkt, vhodný pre elektrolýzu. Chlór, získaný při elektrolýze, sa vracia spát na chlorá-ciu. Popisaný postup je velmi výhodný pře spracovanie materiálov, obsahujúcich značnémnožstvá kysličníkov alkalických kovov a žieravých zemin, ktorých obsah je roz medzíod 20 do 40 % hmotnostných. K nedostatkom prvého spSsobu patří predovšetkým zneěistenie mangánového produktu že-lezom, ktorého zdroje majú příčinu v použití chloračného činidla plynného chlorovodíka,ktorýn sa zbytkové železo prevedie na chlorid železnatý s prchavostou len o málo prevyšu-júcou prchavost chloridu mangánatého. Pri uvedenom sposobe sa tiež uvažuje diskontinuál-na technologie so značnými tepelnými stratami při uvažovanom nepriamom ohřeve suroviny av neposlednom radě tu přistupuje nutnost dodávky značných množstiev plynného chlóru a vodí-ka, čo nutné vyplývá na ekonomiku takého postupu. K nedostatkom nasledovných uvedených postupov patří nepriamy ohřev suroviny, nutnostdodávky chlóru na tvorbu chloridu železitého, diskontinuálnosí technologie, nákladná fil-trácia a odparovanie velkého množstva filtrátu, znečistenie produktu oxidmi mangánu, kto-ré vznikajú pri odstraňovaní kryStalickej vody z chloridu manganatého a tiež nie přílišvysoká účinnost získavania mangánu, ktorá je iodmienená lúžením v značné zriedených roz-tokoch, čím m8že dochádzat k hydrolýze chloridu mangánatého na nerozpustný hydroxid.

Uvedené nedostatky odstraňuje spňsob výroby bezulíkatého mangánu zo surovin, obsahu-júcich mangán vo formě kovověj, kysličníkovej alebo kar'· onátove j, v kterých sú ako nečis-toty příměsí uhlíka, kysličníkov železa, hliníka, kremíka, alkalických kovov a žieravýchzemin podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že na surovinu vysušené, predpraže-nú a vyhriatu na 950 až 1000 °C sa působí chloračnou atmosférou s obsahom chlóru od 70do 99,99 % objemových a kyslíka od 0,01 do 30 % objemových při teplota chlorácie 900 až950 °C. Páry chloridu mangánatého a chloridu železitého sa vedú na fřakčnú kondenzáciu,čím sa dociali dokonalé oedlenie železa od mangánu. Konfenzét chloridu mangánotého je naj-vhodnejšie získávat pri teplotách kondentátora od 450 do 550 °C, keá je najmenej znečistě-ný železom, a keá obsah železa je nižší ako 1%, Uvedený spÓsob umožňuje kontinuálně odde-lenie chloridu mangánatého od chloridu železitého, ktorý po skondenzovaní pri teplotáchpod 100 °C sa oxiduje známymy postupom na kysličník železitý. Chlór z rozkladu chloridu

Claims (2)

1. 3 197 388 železitého a z elektrolýzy chloridu mangánntého sn vracia spať na chlóráciu spolu s uprave-nou výstupnou atmosférou s obsahom kyslíka od 0,01 do 30 % objemových. Chlorácia surovin v atmosféře s reguláciou parciálneho tlaku kyslíka a chlóru umož-ňuje potlačit konverziu kysličníka horenatého na jeho chlorie, ktorý v značnéj miere zne-čistuje mangánový kondenzát. Vhodný parciélny tlak kyslíka je možné staiovií na základezloženia suroviny a teploty chlorácie. Popísaným postupom sa při teplotách chlorácie od 900do 950 °C a β obsahom kyslíka od 0,01 do 30 % objemových dosahujú 95 až 98 % účinnosti pře-vodu mangánu do kondenzátu. Například pri chlorácii rudy v zložení: 15,3 % mangánu; 3,5 %železa; 12,3 % kysličníka vápenatého; 18,3 % kysličníka křemičitého; 6,7 % kysličníka hli-nitého a 3,7 % kysličníka horečnatého vše v % hmotnosti pri teplote 1000 °C a v atmosféřes obsahom 90,6 % účinnost odprchania mangánu. Po jeho frakčnej kondenzácii při teplote500 °C sa získal čistý kondenzát chloridu manganatého s obsahom 0,9 % hmotnostného železa.Přítomnost hořčíka nebola analyticky dokázaná. V inom případe bola realizovaná dechlorácia chloračného zvyšku zloženia: 29,4 % chlo-ridu vápenatého; 43,8 % kysličníka křemičitého; 16 % kysličníka hlinitého a 8,8 % chloriduhorečnatého tak, že na něho bolo při teplote od 900 do 100 °C v protiprúde působenérozkladnou atmosférou, ktorej zloženie na vstupe bolo 30 objemových % vodnej páry a 70 objemových % vzduchu při vstupnéj teplote 90 °C. Hydrolýzou chloridov sa zloženie atmosféryzměnilo tai, že po výstupe zo zariadenia obsahovala 12 objemových % H01; 18 objemových% HgO; zvyšok vzduch při teplote 780 °C. Dechlorovaný pevný zvyšok obsahoval 1,92 % chlo-ridov. Získané plynné zmes HC1, vody a vzducha bola vedená do zariadenia, v ktorom bol umi-estnený zrnitý predohriaty východiskový mangénový materiál. Prehéňaním atmosféry z dechlorácie cez tento materiál sa znížil jej obsah HC1 na 3,1 objemového %. Spfcsob výroby bezuhlíkatého mangánu je realizovatelný ako kontinuálny technologickýcyklus, ktorý pozostáva z 3 dielčich etép spracovania mangánovej suroviny. V prvej do-chádza k protiprúdnemu preamemu ohřevu vsédzky na teplotu 1000 °C s použitím plynného ale-bo tekutého, paliva. V tejto etape dochádza k sušeniu, dekarbonizácii, predchlorécii a koxidačným reakciém vo vsédzke. V druhej etape je predohriata surovina protiprúdne chlóro-vaná chloračnou atmosférou v intervale teplot 800 až 950 °C, kde dochádza k odparovaniuchloridov, mangánu a železa, ktoré sa odvádzajú z miesta nejvyššej teploty na frakčnú kon-denzáciu. V tretej etape sa vychlórovaný materiál protiprúdne ochladzuje vlhkým vzduchom,keá dochádza k rozkladu chloridov alkalických kovov a žieravých zemin za vzniku chlorovo-díka, ktorý sa využívá na predchloráciu čerstvej suroviny. Takýmto postupom sa získá ma-teriál, použitelný v stavebníctve a straty chloročného činidla sú minimálně. PRBDMBT VYNÁLEZU l.Sp$sob výroby bezuhlíkatého mangánu zo surovin, obsahujúcich mangán vo formě kovověj, 4 197 38S kysličníkovej alebo karbonátovéj, v ktorých sá ako nečistoty primasi uhlíka, kyslič-níkov železa, hliníka, kremíka, alkalických kovov a žiéravých zemin, ktorésa spracovávajú chloráciou za tepla a mangán sa elektrolyticky získává z kondenzátu chloridu manganatého, vyznačujúci sa tým, že na surovinu, vysušená, predpražená a vyhriatu nad950 až 1000 °C sa posobi chloračnou atmosférou a obsahom chlóru od 70 do 99,99 % objemových a kyslíka od 0,01 do 30 % objemových pri teplote chlorécie 900 až 950 °C.
2. 2. Spósob pódia bodu 1, vyznačujúci sa tym, že chloračný výpražok sa ochladzuje v atmos-féře vlhkého vzduchu a získaná plynná zmes sa vracia spaí na chloráciu za tepla čer-stvej suroviny pri jej ohřeve. Vytiskly Moravské tiskařské závody,provoz 12, Leninova 13, Olomouc Cena: 2,40 Kčs