CS197385B1 - Sp8sob výroby bezuhlíkatého mangénu - Google Patents

Description

Vynález sa týká spdaobu vyroby vezulíkatého mangánu zo surovin obsahujúcich mangán vo formě kovověj, kysličníkovej alebo karbonátovéj, v ktorýcii aú ako nečistoty prímeay uhlíka, kyaličníkov železa, hliníka, kremíka, alkalických kovov a žieravých zemin, ktoré sa spracovávajú chloráciou za tepla a mangán sa elektrolyticky získává z kondenzátu chloridu mangánatého. Postup, podía vynálezu, je vhodný predovšetkým pře získavanie mangénu z chudobných mangónových rúd, hutnických trosiek a prachov, v ktorých sa nachádza mangán v množstve vačáom ako 10 % hmotnoatných.

V americkom patentovou; spise č. 2752299 sa popisuje aposob výroby kovového mangánu a feromengánu z rúd a trosiek neobsahu,júcich uhlík a alkalické kysličníky. Takýto materiál sa chlóruje plynným chlórom pri teplotách 315 až 700 °C, za účelem tvorby a odsublimovania chloridu železnatého. Fotom sa při teplotách nad 800 °C použije ako druhé chloračné činidlo plynný suchý chlorovodík. Vznikly chlocid mangánatý odsublimuje a po jeho kondenzécii sa z heho získává kovový mangán elektrolýzou taveniny chloridu mangánatého. Při tejto elektrolýze sa nechává cez taveninu prebublávať vodí, aby sa získal suchý chlorovodík pro druhý stupeň chlorácie. Při výrobě feromengánu sa časť přítomného železa ve veádz;ie prevedie pomocou plynného chlorovodíka na chlorid železnatý, ktorý po odprchaní kondenzuje spolu a chloridem 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 popíeané tiež v americkom potentovom spise č. 2877110, ktorý popisuje nízkoteplotní! chloráciu mangénových surovin plynným chlórom. V prvej fáze procesu ea železo prevedie na chlorid železitý při teplotách do 500 °C. Ďalej pri teplotách maximálně do 650 °C odsublimuja vzniklý chlorid železitý a súčasne sa vytvoří chlorid mangánaty. Celý proces pozostáva z nasledovného vylúženia vzniklých chloridov v horúcej vodě a ich oddelenia od nerozpustného zbytku filtréciou. Odpařením filtrátu a sušením vykrystalizovaných chloridov sa získá medziprodukt, vhodný pre elektrolýzu. Chlór, získaný při elektrolýze, sa vracia spát na chloráciu. Popíeaný postup je velmi výhodný pře spracovanie materiálov, obsahujúcich značné množstvá kysličníkov alkalických kovov a žieravých zemin, ktorých obsah je roz medzi od 20 do 40 % hmotnostných.

K nedostatkom prvého spósobu patří predovšetkým zneěistenie mangánového produktu železom, ktorého zdroje majú příčinu v použití chloračného činidla plynného chlorovodíka, ktorý· sa zbytkové železo prevedie na chlorid železnatý a prchavoslou len o málo prevyšujúcou prchavoa! chloridu mangánatého. Pri uvedenom sposobe aa tiež uvažuje diskontinuálna technologie so značnými tepelnými stratami při mvažovanom nepriamom ohřeve suroviny a v neposlednom radě tu přistupuje nutnos! dodávky značných množstiev plynného chlóru a vodíka, čo nutné vyplývá na ekonomiku takého postupu.

K nedostatkom nasledovných uvedených postupov patří nepriamy ohřev suroviny, nutnoa! dodávky chlóru na tvorbu chloridu železitého, diskontinuálnoaí technologie, nákladná filtrácia a odparovanie velkého množstva filtrátu, znečistenie produktu oxidmi mangánu, ktoré vznikajú pri odstraňovaní kryštalickej vody z chloridu manganatého a tiež nie příliš vysoká účinnosí získavania mangánu, ktorá je iodmienená lúžením v značné zriedených roztokoch, čím móže dochádza! k hydrolýze chloridu mangánatého na nerozpustný hydroxid.

Uvedené nedostatky odstraňuje spósob výroby bezulíkatého mangánu zo surovin, obsahujúcich mangán vo formě kovověj, kysličníkovej alebo kar'· onétove j, v kterých sú ako nečistoty příměsí uhlíka, kyaličníkov železa, hliníka, kremíka, alkalických kovov a žieravých zemin podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že na surovinu vyaušenú, predpraženú a vyhriatu na 950 až 1000 °C aa pósobí chloračnou atmosférou s obsahom chlóru od 70 do 99,99 % objemových a kyslíka od 0,01 do 30 % objemových při teplote chlorácie 900 až 950 °C. Fary chloridu mangánatého a chloridu železitého sa vedú na frakčnú kondenzáciu, čím aa dociali dokonalé oedlenie železe od mangánu. Konfenzét chloridu mangánotého je najvhodnejšie získává! pri teplotách kondentátora od 450 do 550 °C, keá je najmenej znečistěný železom, a keá obsah železa je nižší ako 1%. Uvedený spósob umožňuje kontinuálně oddelenie chloridu mangánatého od chloridu železitého, ktorý po skondenzovaní pri teplotách pod 100 °C se oxiduje známymy postupom na kysličník železitý. Chlór z rozkladu chloridu

197 388 železitého a z elektrolýzy chloridu mangánntého sn vracia spať na chlóráciu spolu s upravenou výstupnou atmosférou β obsahom kyalíka od 0,01 do 30 % objemových.

Chlorácia surovin v atmosféře s reguláciou parciálneho tlaku kyslíka a chlóru umožňuje potlačit konverziu kysličníka horenatého na jeho chlorie, ktorý v značnéj miere znečistuje mangónový kondenzát. Vhodný parciélny tlak kyslíka je možné staiovií na základe zloženia suroviny a teploty chlorácie. Popíaaným postupom sa při teplotách chlorácie od 900 do 950 °C a β obsahom kyslíka od 0,01 do 30 % objemových dosahujú 95 až 98 % účinnosti převodu 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 hlinitého a 3,7 % kysličníka horečnatého vše v % hmotnosti pri teplote 1000 °C a v atmosféře s obsahom 90,6 % účinnost odprchania mangánu. Po jeho frakčnej kondenzácii při teplote 500 °C aa získal čistý kondenzát chloridu manganatého s obsahom 0,9 % hmotnostného železa. Přítomnost hořčíka nebola analyticky dokázaná.

V inom případe bola realizovaná dechlorácia chloráčného zvyšku zloženia: 29,4 % chloridu vápenatého; 43,8 % kysličníka křemičitého; 16 % kysličníka hlinitého a 8,8 % chloridu horečnatého tak, že na něho bolo při teplote od 900 do 100 °C v protiprúde působené rozkladnou atmosférou, ktorej zloženie na vstupe bolo 30 objemových % vodnej páry a 70 obje mových % vzduchu při vstupnéj teplote 90 °C. Hydrolýzou chloridov sa zloženie atmosféry změnilo 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 % chloridov. Získané plynné zmes HC1, vody a vzducha bola vedená do zariadenia, v ktorom bol umiestnený zrnitý predohriaty východiskový manganový materiál. Prehéňaním atmosféry z dechlorá cie cez tento materiál sa znížil jej obsah HC1 na 3,1 objemového %.

Spůsob výroby bezuhlíkatého mangánu je realizovatelný ako kontinuálny technologický cyklus, ktorý pozostáva z 3 dielčich etép spracovania mangánovej suroviny. V prvej dochádza k protiprúdnemu preamemu ohřevu vaédzky na teplotu 1000 °C s použitím plynného alebo tekutého. paliva. V tejto etape dochádza k sušeniu, dekarbonizácii, predchlorécii a k oxidačným reakciám vo vaédzke. V druhej etape je predohriata surovina protiprúdne chlórovaná chloračnou atmosférou v intervale teplot 800 ež 950 °C, kde dochádza k odparovaniu chloridov, mangánu a železa, ktoré sa odvádzajú z mieste nejvyššej teploty na fřakčnú kondenzáciu. V tretej etape sa vychlórovaný materiál protiprúdne ochladzuje vlhkým vzduchom, keá dochádza k rozkladu chloridov alkalických kovov a žieravých zemin za vzniku chlorovodíka, ktorý sa využívá na predchloráciu čerstvaj suroviny. Takýmto postupom sa získá materiál, použitelný v stavebníctve a straty chloročného činidla eú minimálně.

Claims (2)

1. l.Sp$sob výroby bezuhlíkatého mangánu zo surovin, obsahujúcich mangén vo formě kovověj,

   197 38S kysličníkovéj alebo karbonátovéj, v ktorých sú ako nečistoty příměsí uhlíka, kyeličníkov železa, hliníka, kremíka, alkalických kovov a žiéravých zemin, ktorésa spracová vajú chloráciou za tepla a mangán sa elektrolyticky získává z kondenzátu chloridu man ganatého, vyznačujúci sa tým, že na surovinu, vysušená, predpraženú a vyhriatu nad 950 až 1000 °C sa posobí chloračnou atmosférou a obsahom chlóru od 70 do 99,99 % obje mových a kyslíka od 0,01 do 30 % objemových pri teplote chlorécie 900 až 950 °C.
2. 2. Spósob podía bodu 1, vyznačujúci aa tym, že chloračný výpražok sa ochladzuje v atmosféře vlhkého vzduchu a získaná plynná zmes sa vracia spaí na chloráciu za tepla čerstvej suroviny pri jej ohřeve.