FI65815C - REFERENCE TO A FOLLOWING METAL SHEET METAL - Google Patents

REFERENCE TO A FOLLOWING METAL SHEET METAL Download PDF

Info

Publication number
FI65815C
FI65815C FI761659A FI761659A FI65815C FI 65815 C FI65815 C FI 65815C FI 761659 A FI761659 A FI 761659A FI 761659 A FI761659 A FI 761659A FI 65815 C FI65815 C FI 65815C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
manganese
solution
zinc
oxidant
precipitate
Prior art date
Application number
FI761659A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI761659A (en
FI65815B (en
Inventor
Leonard Harris
Jr Alfred Kenneth Hanson
Original Assignee
Newmont Exploration Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/682,442 external-priority patent/US4067789A/en
Application filed by Newmont Exploration Ltd filed Critical Newmont Exploration Ltd
Publication of FI761659A publication Critical patent/FI761659A/fi
Publication of FI65815B publication Critical patent/FI65815B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI65815C publication Critical patent/FI65815C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/26Refining solutions containing zinc values, e.g. obtained by leaching zinc ores
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00Compounds of manganese
    • C01G45/02Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/06Sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/74Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by peak-intensities or a ratio thereof only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

ΓβΊ ^vKUULUTUSjULKA.SU , Q Q .ΓβΊ ^ vAnnouncement.SU, Q Q.

Mj W (11) UTLÄCCNINGSSKIUFT 6581 5 • C /40 Patentti nykine tty 13 37 1931Mj W (11) UTLÄCCNINGSSKIUFT 6581 5 • C / 40 Patent jykine tty 13 37 1931

Patent ceddelat ' (51) Kv.lk?/IntCI.3 C 22 B 47/00, 19/22 S(JQ|M||_|S||^|a^|^Q (21) Puanttlhakimus — Pat*nuna6fcnln| 761659 . (22) HtkemUpJUvi —An*öknlnf»d«| 09· 06.76 ' ' (23) AlkuptWi—Glklfh*t»l»| 09.06.76 (41) Tullut lulktetkti — Blfvtt off«MU| ] Q Q1 77 yttl. |. r.kl^rih.mtu.Patent ceddelat '(51) Kv.lk?/IntCI.3 C 22 B 47/00, 19/22 S (JQ | M || _ | S || ^ | a ^ | ^ Q (21) Puanttlhakimus - Pat * nuna6fcnln | 761659. (22) HtkemUpJUvi —An * öknlnf »d« | 09 · 06.76 '' (23) AlkuptWi — Glklfh * t »l» | 09.06.76 (41) Tullut lulktetkti - Blfvtt off «MU |] Q Q1 77 yttl. |. R.kl ^ rih.mtu.

och r*gitt*r*tyr«lMn v 1 AnXMon utltfd och utljTrKtM puWJe#r»d 30.03.84 (32)(33)(31) Fjrydetijr ttuoHnu» lt|M priortuc 09.07.75 03.05.76 USA(US) 594278, 682442 (71) Newmont Exploration Limited, 44 Briar Ridge Road, Danbury, Connecticut, USA(US) (72) Leonard Harris, Cos Cob, Connecticut, Alfred Kenneth Hanson, Jr.,och r * gitt * r * tyr «lMn v 1 AnXMon utltfd och utljTrKtM puWJe # r» d 30.03.84 (32) (33) (31) Fjrydetijr ttuoHnu »lt | M priortuc 09.07.75 03.05.76 USA (US) 594278, 682442 (71) Newmont Exploration Limited, 44 Briar Ridge Road, Danbury, Connecticut, USA (72) Leonard Harris, Cos Cob, Connecticut, Alfred Kenneth Hanson, Jr.,

Danbury, Connecticut, USA(US) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä mangaanin poistamiseksi metallia sisältävistä liuoksista -Förfarande för avlägsnande av mangan ur metallhaltiga lösningarDanbury, Connecticut, USA (74) Berggren Oy Ab (54) Method for removing manganese from metal-containing solutions -Förfarande för avlägsnande av mangan ur metallhaltiga lösningar

Liiallinen mangaani metalleja sisältävissä liuoksissa kuten metalli-uutteissa, joita on määrä käsitellä elektrolyysimenettelyillä metallien talteenottamiseksi, on aiheuttanut ongelmia, kuten pienentyneitä vir-tahyötysuhteita halutun metallin elektrolyyttisen talteenoton aikana katodeilla ja mangaanin saostumista anodeille sekä talteenotettujen metallien huonoja fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.Excessive manganese in metal-containing solutions such as metal extracts, which are to be treated by electrolytic procedures to recover metals, has caused problems such as reduced current efficiencies during electrolytic recovery of the desired metal at cathodes and manganese deposition on the anodes and poor physical properties of recovered metals.

Tämä mangaani ja sen liuoksiin kerääntymisen ja halutun metallin saos-tumisen ongelma on voitettu jossain määrin elektrolyysilaitoksissa käyttämällä reaktiokykyisempää anodia tai laskemalla osa liuoksesta pois neutraloitavaksi ja halutun metallin erottamiseksi kemiallisella saostuksella ennen jatkokäsittelyä. Niinpä esimerkiksi sinkin elektrolyyttisessä talteenotossa kemiallisia lyijyanodeja on käytetty normaalien lyijy/hopealejeerinkianodien sijasta. Muita yrityksiä voittaa ongelmat ovat menetelmä puhdistaa mangaanisaostuma anodeilta ja kennoilta useammin, mikä on kallista ja aikaavievää erityisesti silloin, kun suuria mangaanimääriä on liuennut nesteeseen. Sitä paitsi joissakin menettelyissä, jotka koskevat mangaanin poistoa, tapahtuu mangaanin . / 2 65815 poistovaiheen aikana sen metallin merkittävien määrien ei-toivottua poistoa tai häviötä, joka halutaan saada talteen.This problem of manganese and its accumulation in solutions and precipitation of the desired metal has been overcome to some extent in electrolysis plants by using a more reactive anode or dropping a portion of the solution to neutralize and separate the desired metal by chemical precipitation before further processing. Thus, for example, in the electrolytic recovery of zinc, chemical lead anodes have been used instead of normal lead / silver alloy anodes. Other attempts to overcome the problems are a method of cleaning the manganese precipitate from the anodes and cells more frequently, which is expensive and time consuming especially when large amounts of manganese are dissolved in the liquid. Besides, in some procedures involving the removal of manganese, manganese occurs. / 2 65815 During the removal step, undesired removal or loss of significant amounts of the metal to be recovered.

Mitä tulee erityisesti sinkin talteenottoon elektrolyysillä, tämä elektrodien mangaanisaastumisongelma pahenee, kun "Jarosite-prosessia" käytetään sinkin talteenotossa. "Jarosite-prosessi" on hyvin tunnettu raudanpoistoprosessi, jota käytetään erittäin happaman uuton jälkeen, joka voi lisätä sinkin talteensaantia pasutetuista sulfidirikasteista elektrolyyttisellä sinkkiprosessilla. Sikäli kuin on saatu selville pasutetulle sinkkirikasteelle suoritetaan voimakas rikkihappouute, jota seuraa käsittely käyttäen mieluummin ammoniumionia raudan saos-tamiseksi sinkkisulfaattiliuoksen saamiseksi, joka on vapaa raudasta, ja hyvin pienin sinkkihäviöin. Tällaisen erittäin happaman uuton yhteydessä esiintyy jopa lisää pasutetussa sinkkisulfidirikasteessa olevan mangaanin liukenemista, mikä aiheuttaa lisääntyneitä elektrodien likaantumisen ja halutun sinkin saostumisen ongelmia sinkin elektrolyyttisen talteenoton aikana.With particular regard to zinc recovery by electrolysis, this problem of manganese contamination of the electrodes is exacerbated when the "Jarosite process" is used in zinc recovery. The "Jarosite process" is a well-known iron removal process used after highly acidic extraction, which can increase zinc recovery from roasted sulfide concentrates by an electrolytic zinc process. To the extent that it has been found out, the roasted zinc concentrate is subjected to a strong sulfuric acid extract, followed by treatment using preferably ammonium ion to precipitate iron to obtain a zinc sulphate-free iron solution with very low zinc losses. With such a highly acidic extraction, there is even more dissolution of manganese in the roasted zinc sulfide concentrate, causing increased problems of electrode fouling and desired zinc precipitation during electrolytic zinc recovery.

Tämä keksintö tarjoaa käytettäväksi menetelmän liukoisten mangaani-ionien poistamiseksi liukenemattomana gamma-mangaanidioksidina sinkki-sulfaattia sisältävistä liuoksista ilman liiallista sinkkihäviötä, joka halutaan saada talteen, erityisesti mitä tulee mangaanin poistoon uuttoliuoksista, joista sanottu metalli on määrä ottaa talteen elektrolyyttisin menettelyin. Tämä keksintö tarjoaa edelleen käytettäväksi menetelmän helposti suodatettavan gamma-mangaanidioksidia sisältävän malmilietteen valmistamiseksi.The present invention provides a method for removing soluble manganese ions as insoluble gamma-manganese dioxide from zinc sulphate-containing solutions without excessive loss of zinc, which is to be recovered, in particular for removing manganese from extraction solutions from which said metal is to be recovered by electrolytic processes. The present invention further provides a process for preparing an easily filterable ore slurry containing gamma-manganese dioxide.

Lyhyesti sanoen tämä keksintö käsittää vaiheet, joissa käsitellään sanottua sinkkisulfaattia sisältävää liuosta hapetusaineella, joka kykenee hapettamaan liukoisen mangaani-ionin liukenemattomaksi gamma-mangaanidioksidiksi lämpötilassa ja riittävän ajan sanotussa liuoksessa olevan mangaani-ionin saostamiseksi ainakin osaksi ja mieluummin vähintään n. 90 $:sesti suodatettavana gamma-mangaanidioksidina, sanotun hapetus-aineen määrän ollessa n. 130-150 % teoreettisesta määrästä, joka tarvitaan oleellisesti täydelliseen mangaanin poistoon sanotusta liuoksesta, ja erotetaan sanottu sakka sanotusta liuoksesta. Suositeltavassa toteutusmuodossaan tämä keksintö käsittää parannuksen "Jarosite-pro-sessissa" sinkin talteenottamiseksi, jossa ennen sinkin elektrolyyttistä talteenottoa uuttoliuosta käsitellään persulfaattihapettimella, kuten ammoniumpersulfaatilla liukoisen mangaani-ionin hapettamiseksi 5 65815 liukenemattomaksi gamma-mangaanidioksidiksi ja mangaanidioksidin poiston jälkeen jäljelle jäävän ammoniumionin ja sulfaattiradikaalin käyttämiseksi Jarosite-sakan saostuksessa, mikä johtaa raudan poistoon uuttonesteistä.Briefly, the present invention comprises the steps of treating said zinc sulphate-containing solution with an oxidizing agent capable of oxidizing soluble manganese ion to insoluble gamma-manganese dioxide at a temperature and for a time sufficient to precipitate at least 90% of the manganese ion in said solution. as manganese dioxide, said oxidizing agent being about 130-150% of the theoretical amount required for substantially complete removal of manganese from said solution, and separating said precipitate from said solution. In a preferred embodiment, the present invention comprises an improvement in the "Jarosite process" for zinc recovery, wherein prior to electrolytic zinc recovery, the extraction solution is treated with a persulfate oxidant such as ammonium persulfate to oxidize the soluble manganese ion to deoxide precipitation, which results in the removal of iron from the extraction liquids.

Piirroksen ainoa kuva on juoksukaavio elektrolyyttisestä sinkkiproses-sista, joka sulkee sisäänsä "Jarosite-prosessin" ja sisältää tämän keksinnön parannuksen koskien mangaani-ionin poistoa ennen sinkin elektrolyyttistä talteenottoa.The only illustration in the drawing is a flow chart of an electrolytic zinc process that incorporates the "Jarosite process" and includes an improvement of the present invention regarding the removal of manganese ion prior to electrolytic recovery of zinc.

Seuraavassa kuvauksessa ja esimerkeissä puhutaan tämän keksinnön soveltuvuudesta liukoisen mangaani-ionin valikoivaan poistoon liukenemattomana gamma-mangaanidioksidina sinkkiliuoksista, erityisesti sinkkisul-faattiliuoksista, joka on keksinnön suositeltava toteutusmuoto. On kuitenkin ymmärrettävä, että tässä esitetty kuvaus niiden olosuhteiden suhteen, jotka ovat optimaaliset ja/tai suositeltavat mangaani-ionien valikoivaan poistoon sinkkisulfaattiliuoksista, ovat sovellettavissa tällaisten ionien poistoon liuoksista, jotka sisältävät muita metalleja, kuten kuparia, nikkeliä, kobolttia, kadmiumia ja niiden seoksia.The following description and examples discuss the applicability of the present invention to the selective removal of soluble manganese ion as insoluble gamma-manganese dioxide from zinc solutions, especially zinc sulfate solutions, which is a preferred embodiment of the invention. It is to be understood, however, that the description provided herein with respect to conditions that are optimal and / or preferred for the selective removal of manganese ions from zinc sulfate solutions is applicable to the removal of such ions from solutions containing other metals such as copper, nickel, cobalt, cadmium and mixtures thereof.

Vaikka muita mangaania sisältäviä liuoksia voidaan menestyksellisesti käsitellä tämän keksinnön prosessin mukaisesti, se on erityisen edullinen metallisulfaattiliuosten käsittelyssä yleensä ja sinkkisulfaatti-uuttoliuosten käsittelyssä erityisesti. Sitä paitsi vaikka on suositeltavaa käsitellä sellaisia uuttonesteitä, joille on määrä suorittaa elektrolyysi sinkin talteenottamiseksi, keksintöä voidaan käyttää minkä tahansa nesteiden käsittelyyn, joista on toivottavaa poistaa valikoivasti mangaania.Although other manganese-containing solutions can be successfully treated in accordance with the process of this invention, it is particularly advantageous in the treatment of metal sulfate solutions in general and zinc sulfate extraction solutions in particular. In addition, although it is desirable to treat extraction fluids that are to be electrolysed to recover zinc, the invention can be used to treat any fluids from which it is desirable to selectively remove manganese.

Mitä tulee tässä keksinnössä käytettyyn hapetusaineeseen on välttämätöntä käyttää ainetta, joka kykenee hapettamaan liukoisen mangaani-+ 2 ionin Mn liukenemattomaksi mangaanidioksidiksi. On olemassa lukuisia hapettimia, joilla voidaan aikaansaada tämä tulos ja valinta riippuu pääasiassa taloudellisista tekijöistä ja siitä, että joissakin tapauksissa ei haluta syöttää vahingollisia alkuaineita liuokseen. Kun on kyseessä esimerkiksi elektrolyyttinen sinkkilaitoskierto, ei olisi soveliasta käyttää lyijyä tai vismuttia sisältäviä hapettimia, jotka saastuttaisivat puhdistetun sinkin. Tällaisissa kierroissa olisi kuitenkin soveliasta ja edullista käyttää ammonium- tai natriumpersul-faattia hapettimina, sillä ammonium- tai natriumioneja ja sulfaattira- 4 6581 5 dikaalia voidaan myöhemmin käyttää Jarosite-muodostusvaiheessa raudan poistoon uuttonesteistä. Kuvausmielessä sopivia hapettimia ovat ammo-niumpersulfaatti, natriumpersulfaatti, kaliumpersulfaatti, natrium-bromaatti, natriumvismutaatti ja lyijydioksidi. Näistä ovat suositeltavia hapettimia ammonium- ja natriumpersulfaatit johtuen niiden helposta saatavuudesta, käsittelyn ja valmistuksen vaivattomuudesta, siitä, että ne eivät saostuta talteenotettavaksi haluttua metallia ja tarkemmin sanoen koska kuten yllä mainittiin näillä persulfaateilla on se etu, että niitä voidaan edelleen käyttää raudan poistoon nesteistä sinkin talteenottoon tarkoitetun elektrolyyttisen prosessin 'JJarosite-prosessi”-vaiheessa.With respect to the oxidizing agent used in the present invention, it is necessary to use an agent capable of oxidizing the soluble manganese + 2 ion Mn to insoluble manganese dioxide. There are numerous oxidants that can achieve this result and the choice depends mainly on economic factors and the fact that in some cases it is not desired to introduce harmful elements into the solution. In the case of, for example, the electrolytic zinc plant cycle, it would not be appropriate to use oxidants containing lead or bismuth which would contaminate the purified zinc. However, in such circuits, it would be appropriate and advantageous to use ammonium or sodium persulfate as oxidants, since ammonium or sodium ions and the sulfate radical can later be used in the Jarosite formation step to remove iron from the extraction fluids. Descriptive oxidizing agents include ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, sodium bromate, sodium bismuthate and lead dioxide. Of these, ammonium and sodium persulfates are preferred oxidants due to their easy availability, ease of handling and preparation, their lack of precipitation of the metal to be recovered and more specifically because, as mentioned above, these persulfates have the advantage of being further used to remove iron from liquids for zinc recovery. in the ‘JJarosite process’ of the electrolytic process referred to in

Liukenemattomien mangaani-ionien menestyksellisen poiston kannalta sinkkiä sisältävistä liuoksista on oleellista, että ei tapahdu oleellisesti lainkaan sinkkimetallin kerasaostumista mangaanidioksidin kanssa, sillä tällainen kerasaostuminen johtaa arvokkaan sinkkimetallin ei-hyväksyttävään ja epätaloudelliseen häviöön. Tässä suhteessa, vaikka tarkkaa teoriaa ei täysin ymmärretä, on havaittu, että kun sinkki kerasaostuu mangaanin kanssa, on seurauksena sakka, joka koostuu pääasiassa hydratoidusta mangaani(2)-manganiitista, ZnO-MnC^*2-4h20, joka sisältää kemiallisesti sitoutunutta sinkkiä. Sitä paitsi on havaittu, että tällaista hydratoitua mangaani(2)-manganiittia muodostuu suuria määriä, kun hapetinta käytetään määrä, joka ylittää huomattavasti n. 150 % teoreettisesta määrästä, joka tarvitaan oleellisesti täydelliseen mangaanipoistoon ja että näissä olosuhteissa hydratoitu magnaani(2)-manganiitti sisältää merkittävän määrän sinkkiä, suunnilleen 8-9 % ilmeisenä mangaanin kemiallisena korvikkeena. Tällaisissa olosuhteissa sakan voimakas pesu ei vaikuta siihen sinkkimäärään, joka on kerasaostunut mangaanin kanssa.It is essential for the successful removal of insoluble manganese ions from zinc-containing solutions that substantially no co-precipitation of zinc metal with manganese dioxide occurs, as such co-precipitation results in unacceptable and uneconomical loss of valuable zinc metal. In this regard, although the exact theory is not fully understood, it has been found that when zinc co-precipitates with manganese, a precipitate consisting mainly of hydrated manganese (2) -manganite, ZnO-MnCl 2 - 2-4h 2 O, containing chemically bound zinc results. In addition, it has been found that such hydrated manganese (2) manganite is formed in large amounts when the oxidant is used in an amount well in excess of about 150% of the theoretical amount required for substantially complete manganese removal and that under these conditions hydrated magnesium (2) manganite contains significant amount of zinc, approximately 8-9% as an obvious chemical substitute for manganese. Under such conditions, vigorous washing of the precipitate does not affect the amount of zinc co-precipitated with manganese.

Samoin on todettu, että kun hapetinta käytetään alle n. 150 %:n määrä teoreettisesta määrästä, joka tarvitaan oleellisesti täydelliseen mangaanin poistoon, saatu kiteisen faasin sakka sisältää oleellisesti vähemmän hydratoitua mangaani!2)-manganiittia ja itse asiassa gamma-mangaanidioksidista γΜη02 tulee vallitseva faasi, joka sattumalta on teloudellisesti toivottava käytettäväksi paristoteollisuudessa. Tällainen gamma-mangaanidioksidi pidättää minimimäärän tai ei oleellisesti lainkaan sinkkiä. Näin ollen havaitaan, että on oleellista väitetyn keksinnön menestyksellisen toiminnan kannalta, että sakka on oleellisesti gamma-mangaanidioksidin kiteisessä muodossa, jotta suljettaisiin oleellisesti pois sinkkiä sitova mangaani(2)-manganiitti.It has also been found that when the oxidant is used in an amount less than about 150% of the theoretical amount required for substantially complete manganese removal, the resulting crystalline phase precipitate contains substantially less hydrated manganese! 2) -manganite and in fact gamma-manganese dioxide γΜη02 becomes the predominant phase , which coincidentally is economically desirable for use in the battery industry. Such gamma-manganese dioxide retains minimal or substantially no zinc. Thus, it is found essential to the successful operation of the claimed invention that the precipitate be in substantially crystalline form of gamma-manganese dioxide in order to substantially exclude the zinc-binding manganese (2) manganite.

5 658155,65815

Hydratoitujen mangaani(2)-manganiittien ja gamma-mangaanidioksidin kiteisten faasien tunnistaminen käytetyn hapetinmäärän funktiona varmistetaan sakkojen röntgendiffraktiokuvista (uunikuivattu alle 37° C:ssa), jotka osoittavat merkittäviä vaihteluja kiteisyydessä ja faasin koostumuksessa suhteessa hapetusolosuhteisiin saostuksen aikana. Suuremmalla hapetuksella, so. kun hapetinta on yli n. 150 %, muodostuu mangaani(2)-manganiitteja, joilla on samanlaiset röntgendiffraktiokuvat kuin 6Mn02:lla ja joita edustaa luonnossa mineraali birnessiitti, joka vastaa kaavaa (NaQ j)Mn^0^^2,8^0. Lukuisten metalli-ionien sinkki mukaanluettuna ilmoitetaan olevan sitoutuneena tämän mineraalifaa-sin samanlaisiin muunnoksiin. (Peitknecht, W.P. ja Marti, W. (1945a), "Uber die Oxydation von Mangan Hydroxyd mit Molekularen Sauerstoff",The identification of the crystalline phases of hydrated manganese (2) manganites and gamma-manganese dioxide as a function of the amount of oxidant used is confirmed by X-ray diffraction images of the precipitates (oven dried below 37 ° C) which show significant variations in crystallinity and phase composition under oxidation conditions. With higher oxidation, i.e. when the oxidant is above about 150%, manganese (2) manganites are formed which have X-ray diffraction patterns similar to those of 6MnO 2 and are represented in nature by the mineral birnesite corresponding to the formula (NaQ j) Mn ^ 0 ^^ 2.8 ^ 0. Numerous metal ions, including zinc, are reported to be bound to similar modifications of this mineral phase. (Peitknecht, W.P. and Marti, W. (1945a), "Uber die Oxidation of Manganese Hydroxyd with Molecular Sauerstoff",

Helv. Chim. Acta, Voi 28, sivut 129-148; Peitknecht, W.P. ja Marti, W (1945b) "Uber Manganit und Kunstlichen Braunstein", Helv. Chim.Helv. Chim. Acta, Vol 28, pages 129-148; Peitknecht, W.P. and Marti, W (1945b) "Uber Manganit und Kunstlichen Braunstein", Helv. Chim.

Acta, Voi. 28, sivut 148-156; Buser, W. Graff, P. ja Peitknecht, W. (1954), "Beitrag zur Kenntnis der Mangan (II)-Manganit und des 6Mn02" Helv. Chim. Acta, Voi. 37, sivut 2322-2333; Jones, L.H.P. ja Milne, A.A, (1956), "Birnessite, a New Manganese Oxide Mineral from Aberdeenshire Scotland", Mineral. Mag. Vol. 31, sivut 283-288).Acta, Vol. 28, pages 148-156; Buser, W. Graff, P. and Peitknecht, W. (1954), "Beitrag zur Kenntnis der Mangan (II) -Manganit und des 6MnO2" Helv. Chim. Acta, Vol. 37, pages 2322-2333; Jones, L.H.P. and Milne, A.A., (1956), "Birnessite, a New Manganese Oxide Mineral from Aberdeenshire Scotland", Mineral. Mag. Vol. 31, pp. 283-288).

Vähemmän hapetetuissa sakoissa, so. kun hapetinta on alle n. 150 %, röntgendiffraktiokuviin ilmestyy lisäviivat kohtiin 2,12, 1,63 ja 4,04 Ä, mikä osoittaa uutta kiteistä faasia tai mangaani(2)-manganiitti-faasin muutosta. Röntgendiffraktiotulokset panevat epäilemään etenevää faasimuutosta Mn02:n vähemmän hydratoituneeseen muotoon (alkuasteella oleva γΜη02). Tämä varmistettiin myöhemmin saostamalla suurempia määriä yMn02:a alemmissa hapetusolosuhteissa. Tällaisissa alemman hapetuksen olosuhteissa muodostuu ruskehtavan mustia sakkoja, jotka sisältävät pienehköjä määriä sinkkiä (1-2 % Zn) ja joiden röntgendiffraktiokuvat eivät muistuta birnessiitin ja muiden manganiittifaa-sien kuvia, mutta korreloivat läheisesti Mn02:n kuvien kanssa.In less oxidized fines, i. when the oxidant is less than about 150%, additional lines appear at X-ray diffraction images at 2.12, 1.63, and 4.04 Å, indicating a new crystalline phase or a change in the manganese (2) -manganite phase. The X-ray diffraction results cast doubt on the progressive phase change to the less hydrated form of MnO 2 (primary γΜη02). This was later confirmed by precipitating larger amounts of yMnO 2 under lower oxidation conditions. Under such lower oxidation conditions, brownish-black precipitates are formed which contain minor amounts of zinc (1-2% Zn) and whose X-ray diffraction patterns do not resemble those of birnesite and other manganite phases, but closely correlate with those of MnO 2.

Käytettäessä pienempiä määriä hapetinta mangaanisakan, jonka on rönt-gendiffraktioanalyysillä määritelty olevan gamma-tyyppistä kiteistä mangaanidioksidia, uskotaan muodostuvan seuraavan kemiallisen reaktion mukaisesti:When smaller amounts of oxidant are used, a manganese precipitate determined by X-ray diffraction analysis to be gamma-type crystalline manganese dioxide is believed to form according to the following chemical reaction:

MnSOjj + (NHi|)2S20g + 2H20—> γΜη02 + (NH^SO^ + 2H2S01|MnSOjj + (NHi |) 2S20g + 2H20—> γΜη02 + (NH ^ SO ^ + 2H2S01 |

Reaktio IReaction I

6 658156 65815

Kun käytetään suurempia määriä hapettimia, sinkki-mangaanikompleksin, joka muodostuu ja joka on röntgendiffraktioanalyysillä tunnistettu sinkkiä sisältäväksi mangaani(2)-manganiitiksi, uskotaan muodostuvan seuraavasta reaktiosta: + 6(NHi|)2S20Q + 15H20 +ZnSO^->Zn0*6Mn02 + 6(NHi|)2SOi< + 13^30^When larger amounts of oxidants are used, the zinc-manganese complex formed, which has been identified by X-ray diffraction analysis as zinc-containing manganese (2) -manganite, is believed to consist of the following reaction: + 6 (NHi |) 2S20Q + 15H2O + ZnSO2 -> ZnO (NHi |) 2SOi <+ 13 ^ 30 ^

Reaktio IIReaction II

Ei vain oleellisesti sinkittömän gamma-mangaanidioksidin valmistus ole välttämätöntä kaupallisesti elinkelpoisen mangaanin poistoprosessin menestykselliselle toiminnalle, vaan on myös välttämätöntä, että saatu sakka on helposti suodatettavissa, jotta olisi mahdollista helposti erottaa sakka liuoksesta. Tässä suhteessa on keksitty, että huolimatta vaatimuksesta, että hapetinta olisi käytettävä alle n. 150 %:n määrä sinkin kerasaostumisen minimoimiseksi ja sen varmistamiseksi, että gamma-mangaanidioksidikidemuoto on vallitseva, kun käytetyn hapetti-men määrä on oleellisesti alle n. 130 % teoreettisesta määrästä, joka vaaditaan oleellisesti täydelliseen mangaanin poistoon, saadaan gamma-mangaanidioksidisakka, väriltään ruskeasta mustaan, joka on kolloidisessa tilassa. Tällainen kolloidinen sakka ei luonnollisestikaan ole helposti suodatettavissa ja pyrkii sen vuoksi olemaan kaupallisesti epätyydyttävä.Not only is the production of substantially zinc-free gamma-manganese dioxide essential for the successful operation of a commercially viable manganese removal process, but it is also essential that the resulting precipitate be easily filterable to allow easy separation of the precipitate from solution. In this regard, it has been found that despite the requirement that less than about 150% of the oxidant be used to minimize co-precipitation of zinc and to ensure that the gamma-manganese dioxide crystal form is predominant when the amount of oxidant used is substantially less than about 130% of the theoretical amount. , which is required for substantially complete removal of manganese, a gamma-manganese dioxide precipitate is obtained, from brown to black in a colloidal state. Such a colloidal precipitate is, of course, not easily filterable and therefore tends to be commercially unsatisfactory.

Yllämainituissa pienten hapetinmäärien olosuhteissa ei muodostu vain huonosti suodattuvaa kolloidista gamma-mangaanidioksidisakkaa, vaan on havaittu myös, että näissä olosuhteissa muodostunut sakka sisältää vaihtelevia määriä sinkkisulfaattia, joka kun hapettimen suhteellista määrää pienennetään, käy yhä vaikeammaksi pestä pois. Samoin kuin on laita sinkkimetallin kerasaostumisen suurella hapetinaineen käyttömäärällä, myös tällainen sinkkisulfaattihäviö on epätyydyttävä taloudelliselta ja kaupalliselta kannalta.Not only is poorly filtered colloidal gamma-manganese dioxide precipitate formed under the above low oxidant conditions, but it has also been found that the precipitate formed under these conditions contains varying amounts of zinc sulfate which becomes increasingly difficult to wash off as the relative amount of oxidant is reduced. As is the case with the co-precipitation of zinc metal with a high amount of oxidant application, such a loss of zinc sulphate is also unsatisfactory from an economic and commercial point of view.

Näin ollen voidaan havaita, että kun hapettimen määrä on oleellisesti yli n. 150 % teoreettisesta määrästä, joka vaaditaan oleellisesti täydelliseen mangaanin poistoon, sakka, vaikka sillä on hyvä suodatetta-vuus, on kaikesta huolimatta mangaani(2)-manganiittikidemuotoa, jolloin huomattava määrä sinkkimetallia kerasaostuu. Kun hapetinta on oleellisesti alle n. 130 %, muodostuu sakka, joka vaikka on oleellisesti gamma-mangaanidioksidi-kidemuotoa ja oleellisesti vapaa kerasaos-tuneesta sinkkimetallista, ei kuitenkaan ole helposti suodatettavissa.Thus, it can be seen that when the amount of oxidant is substantially greater than about 150% of the theoretical amount required for substantially complete manganese removal, the precipitate, although having good filterability, nevertheless is in the manganese (2) manganite crystal form, with a significant amount of zinc metal. coprecipitates. When the oxidant is substantially less than about 130%, a precipitate is formed which, although substantially in the form of a gamma-manganese dioxide crystal and substantially free of co-precipitated zinc metal, is not easily filterable.

7 65815 Näin ollen tämän keksinnön luonteenomainen piirre on se, että hape-tinta on n. 130-150 %:n määrä teoreettisesta määrästä, joka vaaditaan oleellisesti täydelliseen mangaanin poistoon gamma-mangaanidioksidina, ja on suositeltavaa, että hapetinta on välillä n. 130-140 % oleva määrä.Thus, a characteristic feature of the present invention is that the oxidant is present in an amount of about 130-150% of the theoretical amount required for substantially complete removal of manganese as gamma-manganese dioxide, and it is preferred that the oxidant be between about 130- 140% amount.

Hapetusreaktio voidaan suorittaa lämpötiloissa, jotka vaihtelevat n. 90°C:sta kiehumislämpötilaan. Varsinaisessa laitoskäytännössä olisi viisasta pitää lämpötila kiehumispisteen alapuolella.The oxidation reaction can be carried out at temperatures ranging from about 90 ° C to the boiling temperature. In actual plant practice, it would be wise to keep the temperature below the boiling point.

Reaktioajat voivat olla niinkin lyhyet kuin n. 30 minuuttia ja ovat mieluummin n. kaksi tuntia.Reaction times can be as short as about 30 minutes and are preferably about two hours.

Hapetus on suositeltavaa suorittaa normaalipaineessa, jolloin eliminoidaan painelaitteistoon, kuten autoklaavien tarve, vaikka haluttaessa normaalipainetta korkeampia paineita voidaan käyttää.Oxidation is recommended to be performed at normal pressure, eliminating the need for pressure equipment such as autoclaves, although pressures higher than normal pressure may be used if desired.

Lopuksi on olemassa kysymys liuoksen vetyioniväkevyydestä. Laaja pH-alue on sopiva, mutta on suositeltavaa pitää pH välillä n. 5-12. On havaittu, että liuokset, jotka ovat erittäin happamia, pyrkivät hajottamaan persulfaattityyppiset hapettimet ja että tästä johtuen on käytettävä enemmän hapetinta tämän häviön voittamiseksi maksimi mangaani-saostuksen aikaansaamiseksi.Finally, there is the question of the hydrogen ion concentration of the solution. A wide pH range is suitable, but it is recommended to keep the pH between about 5-12. It has been found that solutions that are highly acidic tend to degrade persulfate-type oxidants and that, as a result, more oxidant must be used to overcome this loss to achieve maximum manganese precipitation.

Ylläselostettujen parametrien puitteissa on ilmeistä, että sellaisia tekijöitä kuiten hapettimen määrää, reaktioaikaa, reaktiolämpötilaa ja liuoksen pH-arvoa voidaan vaihdella halutun optimi talteenoton saamiseksi kyseessä olevalle metallia sisältävälle liuokselle. Yllä suositeltaviksi mainitut olosuhteet ovat kaikkein sopivimmin sinkkisulfaat-tiliuoksille, erityisesti kun sinkki on määrä saada talteen elektrolyysillä ja käytettäessä "Jarosite-prosessia", ja on ilmeistä, että pitäen tämän keksinnön mielessä vaaditaan tähän alaan perehtyneiltä vain rutiinikokeita optimaalisimpien olosuhteiden löytämiseen mainittujen rajojen puitteissa mangaanin poistamiseksi liuoksista, jotka sisältävät muita metalleja, kuten kuparia, nikkeliä kadmiumia jne.Within the parameters described above, it will be appreciated that such factors, however, may vary the amount of oxidant, reaction time, reaction temperature and pH of the solution to obtain the desired optimum recovery for the metal-containing solution in question. The conditions mentioned above are most suitable for zinc sulphate solutions, especially when zinc is to be recovered by electrolysis and using the "Jarosite process", and it is obvious that those skilled in the art are required to perform only routine experiments to find the most optimal conditions within these limits. solutions containing other metals such as copper, nickel, cadmium, etc.

Yllä on viitattu "Jarosite-prosessiin". Tätä sanontaa käytetään tässä viittaamaan hyvin tunnettuun parannukseen menetelmissä sinkin talteen-ottamiseksi elektrolyyttisesti pasutetuista sulfidirikasteista, joka parannus nojaa erittäin happamaan uuttoon, jota seuraa raudan saosta-minen käyttäen natrium-, kalium- tai ammoniumioneja ennen sinkin 8 65815 elektrolyyttistä talteenottoa. Yksityiskohtaisempi kuvaus löytyy julkaisun "World Mining" amerikkalaisesta painoksesta syyskuulta 1972, sivuilta 26-30.The "Jarosite process" is referred to above. This phrase is used herein to refer to a well-known improvement in methods for recovering zinc from electrolytically calcined sulfide concentrates, which improvement relies on highly acidic extraction followed by precipitation of iron using sodium, potassium or ammonium ions prior to electrolytic recovery of zinc 8,65815. A more detailed description can be found in the American edition of "World Mining" from September 1972, pages 26-30.

Viitaten ainoaan piirroslehteen, siinä esitetään tavanomainen elektro-lyyttisysteemi sinkin talteenottamiseksi, jossa käytetään jarosite-saostusta samoin kuin mangaanin poistoa tämän keksinnön mukaisesti. Mangaanin poisto minimoi elektrolyytin likaantumisen, lisää suuresti elektrolyysikennon toiminta-aikaa ja pitää katodisinkin suurimmassa puhtaudessa. Juoksukaaviossa kuvattu prosessi on itseselittävä kokonaisprosessin suhteen, mutta suuremman täydellisyyden vuoksi sitä kuvataan tarkemmin.Referring to the sole drawing sheet, there is shown a conventional electrolytic system for zinc recovery using fractional precipitation as well as manganese removal in accordance with the present invention. Manganese removal minimizes electrolyte fouling, greatly increases the operating time of the electrolytic cell, and keeps the cathode in the highest purity. The process described in the flowchart is self-explanatory with respect to the overall process, but for greater completeness it will be described in more detail.

Sinkkisulfidirikasteet kuljetetaan pasuttimen syöttösiiloihin ja sen jälkeen pasuttimiin, jotka ovat sopivimman leijukerrostyyppiä, jossa rikastetta pidetään n. 950°C:n lämpötilassa rikasteessa olevan sinkki-sulfidin konvertoimiseksi sinkkioksidiksi (pasutteeksi) ja rikkidiok-sidikaasuksi.The zinc sulphide concentrates are conveyed to the feed silos of the roaster and then to the roasters, which are of the most suitable fluidized bed type, where the concentrate is kept at a temperature of about 950 ° C to convert the zinc sulphide in the concentrate to zinc oxide (calcine) and sulfur dioxide gas.

Sinkkipasute jäähdytetään, jauhetaan 90 5i:sesti - 200 meshin kokoon ja kuljetetaan uuttosäiliöihin, joissa sinkkioksidi ja mahdollinen läsnä oleva sinkkisulfaatti liuotetaan käyttäen rikkihappoa. Sinkin maksimitalteenoton aikaansaamiseksi uutto voidaan suorittaa kahdessa tai useammassa vaiheessa: neutraaliuutto pH-arvolla n. 4,5-5, jota seuraa sinkkiä sisältävän nesteen erottaminen kiinteistä aineista ja yksi tai useampia kuuman happouuton vaiheita, joissa ammoniumsuifaat-tia lisätään yhteen vaiheista.The zinc roast is cooled, ground to 90 5i to 200 mesh and transported to extraction tanks in which zinc oxide and any zinc sulphate present are dissolved using sulfuric acid. To achieve maximum zinc recovery, the extraction can be performed in two or more steps: neutral extraction at a pH of about 4.5-5, followed by separation of the zinc-containing liquid from solids, and one or more hot acid extraction steps in which ammonium sulfate is added to one of the steps.

Rauta saostuu näiden uuttovaiheiden viimeisenä vaiheena kompleksisena ammoniumjarosiittiyhdisteenä 2NH^/Fe^(SOjj)2(0H)g_7, joka sitten erotetaan yhdessä muiden liukenemattomien materiaalien kanssa. Talteenotettu liuenneen sinkkisulfaatin sisältävä neste palautetaan ensimmäiseen uuttovaiheeseen.As the last step of these extraction steps, iron precipitates as a complex ammonium jarosite compound 2NH 2 / Fe 2 (SO 2) 2 (OH) g_7, which is then separated together with other insoluble materials. The recovered liquid containing dissolved zinc sulfate is returned to the first extraction step.

Liuos, joka sisältää liuenneen sinkin ensimmäisestä "neutraalista" uuttovaiheesta, puhdistetaan (läsnä oleva kupari ja/tai kadmium poistetaan saostamalla sinkkipölyllä) ja suodatetaan ja osa saadusta "puhtaasta" liuoksesta saatetaan mangaanin poiston alaiseksi ammonium-persulfaatilla tämän keksinnön mukaisesti kuten yllä kuvattiin ja kuten edelleen kuvataan seuraavissa esimerkeissä. Mangaanidioksidin 9 65815 erottamisen jälkeen demanganoitu liuos palautetaan kuumaan happouutto-kiertoon, johon sisältyviä ammoniumionia ja sulfaattiradikaalia voidaan käyttää jarosite-muodostukseen tai elektrolyysiin.The solution containing dissolved zinc from the first "neutral" extraction step is purified (copper and / or cadmium present is removed by precipitation with zinc dust) and filtered and some of the resulting "pure" solution is subjected to manganese removal with ammonium persulfate as described above and as further described in the following examples. After separation of the manganese dioxide 9,65815, the demanganized solution is returned to a hot acid extraction cycle in which the ammonium ion and sulfate radical contained can be used for fractionation or electrolysis.

Jäljelle jäävä puhdas liuos siirtetään elektrolyysikennoihin, joissa kohdistamalla siihen tasasähkövirta hapotettu sinkkisulfaattiliuos hajotetaan ja metallinen sinkki saostetaan katodille (tavallisesti alumiinia).The remaining pure solution is transferred to electrolytic cells, where by applying a direct current to it, the acidified zinc sulphate solution is decomposed and metallic zinc is precipitated on the cathode (usually aluminum).

Katodisinkki poistetaan katodilta, sulatetaan uunissa, kuten sähköisessä matalataajuusinduktiouunissa ja valetaan laatoiksi, harkoiksi tai muiksi kaupallisesti käytetyiksi muodoiksi.Cathode zinc is removed from the cathode, melted in a furnace such as an electric low frequency induction furnace, and cast into slabs, ingots, or other commercially used forms.

Keksintöä kuvataan tarkemmin seuraavien esimerkkien yhteydessä, jotka esitetään ainoastaan kuvaamistarkoituksessa ja joissa määrät ovat painomääriä, ellei nimenomaan ole toisin ilmoitettu.The invention is further illustrated by the following examples, which are given by way of illustration only and are by weight unless otherwise indicated.

Esimerkki IExample I

50 ml:aan hapanta sinkkisulfaattiliuosta, joka sisälsi 40,5 g/1 Zn ja 4,28 g/1 Mn (ja jonka täydellinen analyysi esitetään taulukossa I alla) ja joka on saatu pasutetun sinkkisulfidivaahdotusrikasteen uutosta laimealla rikkihapolla, lisättiin suunnilleen 5 g ammonium-persulfaattia ja pH säädettiin hieman happamaksi ammoniumhydroksidilla.To 50 ml of an acidic zinc sulphate solution containing 40.5 g / l Zn and 4.28 g / l Mn (the complete analysis of which is given in Table I below) obtained from the extraction of roasted zinc sulphide flotation concentrate with dilute sulfuric acid was added approximately 5 g of ammonium persulfate and the pH was adjusted to slightly acidic with ammonium hydroxide.

Liuosta keitettiin suunnilleen 50 minuuttia ja saatu sakka suodatettiin pois ja pestiin tislatulla vedellä. Suodos analysoitiin sinkin suhteen volumetrisellä titrauksella ja mangaanin suhteen atomiabsorptiolla .The solution was boiled for approximately 50 minutes and the resulting precipitate was filtered off and washed with distilled water. The filtrate was analyzed for zinc by volumetric titration and for manganese by atomic absorption.

Demanganoidussa liuoksessa oli analyysin mukaan 35,2 g/1 Zn ja 0,0026 g/1 Mn mikä osoittaa mangaanin 99,94 ?:n selektiivistä poistoa ja vain 13,1 %in sinkin poistoa.The demanganized solution was analyzed to contain 35.2 g / l Zn and 0.0026 g / l Mn, indicating a selective removal of 99.94 manganese and only 13.1% zinc removal.

10 6581 5 ΚΗ ΚΛ 33 « ι ·> ι ι ι ι ι10 6581 5 ΚΗ ΚΛ 33 «ι ·> ι ι ι ι ι

Q. LTN LAQ. LTN LA

•=r νχ) HQ » >i• = r νχ) HQ »> i

Öo , fA I I I I I I -p IÖo, fA I I I I I I -p I

booj ' g .p tobooj 'g .p to

ffi rH :cö Offi rH: cö O

co cö , -η coco cö, -η co

Ή rHΉ rH

Φ O £ ώΒ ·> I ·η φ E LA LA I I I | | C 0) Ό V Φ Ή , w CO CÖ 0)Φ O £ ώΒ ·> I · η φ E LA LA I I I | C 0) Ό V Φ Ή, w CO CÖ 0)

Ή X ·Η CΉ X · Η C

> Φ rH I rH I I I I | Ο -P -H> Φ rH I rH I I I I | Ο -P -H

&PW v/ 3 -P CÖ E v V -H CÖ 3 rH CÖ J5 _ d-i * 1 , O CCÖ rH CÖ rH f— rH 3& PW v / 3 -P CÖ E v V -H CÖ 3 rH CÖ J5 _ d-i * 1, O CCÖ rH CÖ rH f— rH 3

"CM JiP O * rH CO -H"CM JiP O * rH CO -H

Μ <Γ * •'lllll :cti I XΜ <Γ * • 'lllll: cti I X

E O O E φ V Is ™ r-sE O O E φ V Is ™ r-s

rH ί) H HrH ί) H H

~bp ^ CM I CM I I I I I rH c3 ^ E ., .. . CO cö V V cö ώ co~ bp ^ CM I CM I I I I I rH c3 ^ E., ... CO cö V V cö ώ co

•rj C CO• rj C CO

. a ctj rH cd E T3 >Λ CO rH · X| £ bp< IA I LP, I I I I I rH CÖ CCÖ Ο Φ E O .. O -H p> JE Φ V V Oh 40 CO 40 s s f *. a ctj rH cd E T3> Λ CO rH · X | £ bp <IA I LP, I I I I I rH CÖ CCÖ Ο Φ E O .. O -H p> JE Φ V V Oh 40 CO 40 s s f *

CO rH CA Id <H KO Ä CCO rH CA Id <H KO Ä C

v >>, £> *\ I 2 ri a 3 Ο ξφΚ ^ rHIIIII -H ro E £ ro y fc V/ E CO -Η Φ 40v >>, £> * \ I 2 ri a 3 Ο ξφΚ ^ rHIIIII -H ro E £ ro y fc V / E CO -Η Φ 40

-r I rH φ .S-r I rH φ .S

•H CÖ r-' >H CO Φ rH , rH CM id Ό• H CÖ r- '> H CO Φ rH, rH CM id Ό

rH !K rH o XTrH! K rH o XT

40 'ϊήΚ! I>- MD 33- CÖ -rj · £ -H40 'ϊήΚ! I> - MD 33- CÖ -rj · £ -H

,, g £PI2 « « ·» φ £ cö -H cö M π E ΟΉγ-ηι i I I I—I c8 I—( I—( !>,, g £ PI2 «« · »φ £ cö -H cö M π E ΟΉγ-ηι i I I I — I c8 I— (I— (!>

40 Έ" £ ccl 1 l *H40 Έ "£ ccl 1 l * H

o as v 'd §> S c So as v 'd §> S c S

^44J UJ CÖ £ Ω. Φ O^ 44J UJ CÖ £ Ω. Φ O

V m rH IK rl 8 (d (D rl 5 Ϊ· ca o ca m Exco pdmo « " ·* I I I « cö -73 -h cö rH 40 E O rH ·=ί rH CMI P Ϊ1) ilj dj -rj ro la 40 rH a h o CÖ C S d ‘ E S n EH <l> rH IK Φ H ^ I 8 <ö TJ oo cm lp O cö:c3cöc3co 40 bp O 03- LP n| I «I I 5 « H 10V m rH IK rl 8 (d (D rl 5 Ϊ · ca o ca m Exco pdmo «" · * III «cö -73 -h cö rH 40 EO rH · = ί rH CMI P Ϊ1) ilj dj -rj ro la 40 rH aho CÖ CS d 'ES n EH <l> rH IK Φ H ^ I 8 <ö TJ oo cm lp O cö: c3cöc3co 40 bp O 03- LP n | I «II 5« H 10

.£ E r-H r—I O O *73 CO 1—I. £ E r-H r — I O O * 73 CO 1 — I

£ VI ^ ‘jj i? ^ CÖ « V ^ § S £ S-H C -H 4) ro rHrH IK dn m cö .£ -p 40 1"- AJ LP IA rH CÖ rH £ ,£ m bpO « CT\ « λ £ ·· cö £ .M £ r-H CM O I t>- I I I [OH 10 -n ft d v# -=3- -rl "M :Q -rf a r l .h£ VI ^ ‘jj i? ^ CÖ «V ^ § S £ SH C -H 4) ro rHrH IK dn m cö. £ -p 40 1" - AJ LP IA rH CÖ rH £, £ m bpO «CT \« λ £ ·· cö £. M £ rH CM OI t> - III [OH 10 -n ft dv # - = 3- -rl "M: Q -rf arl .h

rH IK g 33- :c3 Έ OrH IK g 33-: c3 Έ O

β ^ ° -H CM rcö -H m .£ δΡ &H *> r CO ·> -rj (Π Φβ ^ ° -H CM rcö -H m. £ δΡ & H *> r CO ·> -rj (Π Φ

_,E O rH r-H t I I I 1 LP CO_, E O rH r-H t I I I 1 LP CO

ζ 03- V/ CÖ r-.cÖ -Hζ 03- V / CÖ r-.cÖ -H

cö ro ro 1—1 40 rHcö ro ro 1–1 40 rH

CÖ 40 +4 CO rHCO 40 +4 CO rH

bO _ 40 CO -rl robO _ 40 CO -rl ro

rr 33-cxD^rvxoLnQcALTi ro--CrH-Hrr 33-cxD ^ rvxoLnQcALTi ro - CrH-H

*HrHC CM CM ΓΑ C~— O O O CM 40γΗ3ΗΕ* HrHC CM CM ΓΑ C ~ - O O O CM 40γΗ3ΗΕ

CO N, ^ \ Ό CO · <DCO N, ^ \ Ό CO · <D

Sbfl Ln^s-Ln^rcntALPiMO tobOX-p-H^ ftN ä S J2 CöSbfl Ln ^ s-Ln ^ rcntALPiMO tobOX-p-H ^ ftN ä S J2 Cö

C"— Φ 1—IC "- Φ 1 — I

iaitncm cö •ί cö :cö cO 1—i 1 I »1 »\ ·ι ,—( Q rH rH -rH CÖiaitncm cö • ί cö: cö cO 1 — i 1 I »1» \ · ι, - (Q rH rH -rH CÖ

Cl Ή0 O CM I I I I I 1—I i—I 1—IE ECl Ή0 O CM I I I I I 1 — I i — I 1 — IE E

bOtsirH-=!-rH roro ro =ro ro robOtsirH - =! - rH roro ro = ro ro ro

I—I 1—I E-ÄEE-AH-OI — I 1 — I E-ÄEE-AH-O

ro ho ro m co 40 40 ro 40 :cd -rH o 40 ro 40 co o ro ro ro ro -h o *hro ho ro m co 40 40 ro 40: cd -rH o 40 ro 40 co o ro ro ro ro -h o * h

ro -H ro rH rHro -H ro rH rH

1 o ro M ro 40 ro ro -n ro1 o ro M ro 40 ro ro -n ro

Ir-^r-NSSr-vr-. 43.H4O4040Ir ^ r NSSr-VR. 43.H4O4040

PdrH CM-HCA 33- r-v r^ r-^ p Q, p -H 40 •H '— C0w ^— 33- 33- 3T Φ -H Φ Φ CO ΦPdrH CM-HCA 33- r-v r ^ r- ^ p Q, p -H 40 • H '- C0w ^ - 33- 33- 3T Φ -H Φ Φ CO Φ

O *rl I 4> C H 4>ii 4JO * rl I 4> C H 4> ii 4J

Q, CO -rl 1—I ro -rH ' - Μ^ΜΦφΦQ, CO -rl 1 — I ro -rH '- Μ ^ ΜΦφΦ

tr 40 40 40 CM CM -H ro -H -d co -Htr 40 40 40 CM CM -H ro -H -d co -H

Γ5 -H 40 G 40 40 H I -H —- -rf -H E 9P E E -d EΓ5 -H 40 G 40 40 H I -H —- -rf -H E 9P E E -d E

>5 1—C CÖ 'rl roro-H-Pr-j l P -H 40 140 rHCHiHErl 40 roro id 40 ro ro 40 ^ £0 4>h -ho ^rorororoHö to CÖ <E( S-t C0<P aro CO-H 3(ö +HCÖ H Cd >EP»>-PP> cv mi—1 ω co -h 1—i roro -h -p -h ro i-h ro roro> 5 1 — C CÖ 'rl roro-H-Pr-j l P -H 40 140 rHCHiHErl 40 roro id 40 ro ro 40 ^ £ 0 4> h -ho ^ rorororoHö to CÖ <E (St C0 <P aro CO -H 3 (ö + HCÖ H Cd> EP »> - PP> cv mi — 1 ω co -h 1 — i roro -h -p -h ro ih ro roro

io 40 Ρ E O Ό ^ ffiH CiH E1^ OCh rHio 40 Ρ E O Ό ^ ffiH CiH E1 ^ OCh rH

^ rSCO-rH^EcOgrHQHro'QgXl-parH^ rSCO-rH ^ EcOgrHQHro'QgXl-parH

•ή φ -h co -h ro -h ro ro ro ro ro ro o -h -h g bö h cm ro 03- EI fcjH Oril SM id^ Äco «C Zco IK W w 11 6581 5• ή φ -h co -h ro -h ro ro ro ro ro ro o -h -h g bö h cm ro 03- EI fcjH Oril SM id ^ Äco «C Zco IK W w 11 6581 5

Esimerkki 2Example 2

Ammoniumpersulfaattia lisättiin taulukossa I es-itettyjen eri liuosten näytteisiin ja sekoitettiin 90°C:ssa kiehumislämpötilaan vaihtelevis-sa lämpötiloissa aikoja, jotka vaihtelivat 15 minuutista 2 tuntiin. Lisätyn ammoniumpersulfaatin määrää vaihdeltiin mangaanisisällön, vety-ioniväkevyyden, reaktiolämpötilan ja -ajan ja muiden yllä selostettujen olosuhteiden tarpeiden mukaisesti.Ammonium persulfate was added to samples of the various solutions shown in Table I and stirred at 90 ° C to boiling temperature at varying temperatures for periods ranging from 15 minutes to 2 hours. The amount of ammonium persulfate added was varied according to the needs of the manganese content, the hydrogen ion concentration, the reaction temperature and time, and other conditions described above.

Saatu sakka poistettiin kaikissa tapauksissa suodattamalla ja suoto-kakku pestiin vedellä. Suodos analysoitiin taulukossa I esitettyjen eri alkuaineiden suhteen ja mangaanin ja muiden metallien poisto laskettiin.The precipitate obtained was removed in all cases by filtration and the filter cake was washed with water. The filtrate was analyzed for the various elements shown in Table I and the removal of manganese and other metals was calculated.

Kuten taulukosta II voidaan nähdä, liuokset, jotka reagoivat prosessiin, peittivät suuren valikoiman sisältäen suurehkoja määriä mangaania ja metalleja, kuten sinkkiä, kuparia, nikkeliä, kobolttia, kadmiumia ja rautaa. Liuosten, jotka sisälsivät vain yhtä metalleista tai useampia niistä, havaittiin olevan yhtä herkkiä prosessille.As can be seen from Table II, the solutions reacting to the process covered a wide range containing larger amounts of manganese and metals such as zinc, copper, nickel, cobalt, cadmium, and iron. Solutions containing only one or more of the metals were found to be equally sensitive to the process.

Mangaani poistettiin selektiivisesti näistä liuoksista vain pienten määrien muita metalleja ollessa läsnä mangaanisakassa.Manganese was selectively removed from these solutions in the presence of only small amounts of other metals in the manganese precipitate.

12 - 6 5 81 512 - 6 5 81 5

~ I I I I I I I CVJ~ I I I I I I I CVJ

2 r—l2 r — l

VOVO

C"-C "-

Λ Λ IΛ Λ I

° I tilli ^3- Ό , , , I . 8 I 1 r N I I I I I o° I till ^ 3- Ό,,, I. 8 I 1 r N I I I I I p

^ LA^ LA

Z3 COZ3 CO

p 3 LA I I Ip 3 LA I I I

-pa 1 1 1 1 kv a) -p to co o fc ‘ 5 ' ' > » ' 1-pa 1 1 1 1 kv a) -p to co o fc '5' '> »' 1

Oh ^ I—I I—1 CVJ "XoOh ^ I — I I — 1 CVJ "Xo

^ ^ r~i i-H (—I^ ^ r ~ i i-H (—I

(D N * * #» I I I f f a> o -=r o 2 rj ovr-ic— ojovctniooj ^ _onc\jonononononon ’1 D C Λ A «t ^ f) |\ S on r-ι on on on on on on O onvoonononononon(D N * * # »I I I f f a> o - = r o 2 rj ovr-ic— ojovctniooj ^ _onc \ jonononononon’ 1 D C Λ A «t ^ f) | \ S is r-ι on is on is on is on is O isvoonononononon

>> M>> M

r—Ir-I

QJ O -P 2 -P 2 •H 3 ® ^ ^ *H «QJ O -P 2 -P 2 • H 3 ® ^ ^ * H «

-CÖ 2 M2 1 I I I I I I VO-CÖ 2 M2 1 I I I I I I VO

-isj Cö KN-isj Cö KN

*H p s . ° H 3 P 'bbö ' ' ' ' ' ' R ' Μ «μ 2* H p s. ° H 3 P 'bbö' '' '' 'R' Μ «μ 2

(—I(-I

O 3 c 2 to <uO 3 c 2 to <u

ϋ Φ H LfNΦ Φ H LfN

3 CD P I I I I I « I I3 CD P I I I I I «I I

<-t a ss ωο Lr d E 3 ^ cd 3 ca<-t a ss ωο Lr d E 3 ^ cd 3 ca

E-< -HE- <-H

C C , ^ O <U °° § 'rj bO o * I I I irv ι ι iC C, ^ O <U °° § 'rj bO o * I I I irv ι ι i

E tO tOE tO tO

cd i>, >> >s >»cd i>, >>> s> »

-P ή <H-P ή <H

a, cd cg h «a, cd cg h «

W C E. φ ONW C E. φ ON

2 cd bOfe I KN I I ι ι ι ι 0 3 C ΚΛ •Η ω So 1 1 -P P λ cd „ .3 »§ ' ....... ts Α ί vo in -8 P" CVJ Q —^ Ή r-H fNJ LO 3 •H QJ r-i q 'PQQQQQQ 3 O 0( >3 O voOOOOOO to C l3 oQ 2, λ cd 2 OPOOOOOO o bO (H >/ >/ .¾ fi < ι a cd to .3* ε >>o 5 5 p cvj 2 Q “ KR8RRRS ·§2 cd bOfe I CN II ι ι ι ι 0 3 C ΚΛ • Η ω So 1 1 -PP λ cd „.3» § '....... ts Α ί vo in -8 P "CVJ Q - ^ Ή rH fNJ LO 3 • H QJ ri q 'PQQQQQQ 3 O 0 (> 3 O voOOOOOO to C l3 oQ 2, λ cd 2 OPOOOOOO o bO (H> /> / .¾ fi <ι a cd to .3 * ε >> o 5 5 p cvj 2 Q “KR8RRRS · §

vH bO I-HvH bO I-H

w P -1 P *H to cd p •h cd ι p 3 a <p ·3 . «ι ι ι pw P -1 P * H to cd p • h cd ι p 3 a <p · 3. «Ι ι ι p

rV Pr-i « 3ffl ^ ---1 PrV Pr-i «3ffl ^ --- 1 P

E* 1J 3 p **-< c\j cvj r—t tu j 3 C! ·Η P ip ----(-1 ·Η ·Η --- Ή 3 2 >j cä m ·Η P m 3 ·Η p .pjLP-HPco to -p Cd-H tOPPCOCP P E P P P ·Η Cti ο P2 sI 3S il -h| || ss 33 ^ 2 — ·5 3*h 32 Sh<p e<p ofi 2p ^ 3 C Oi—(OC —I QirHOrHPpScdE * 1J 3 p ** - <c \ j cvj r — t tu j 3 C! · Η P ip ---- (- 1 · Η · Η --- Ή 3 2> j cä m · Η P m 3 · Η p .pjLP-HPco to -p Cd-H tOPPCOCP PEPPP · Η Cti ο P2 sI 3S il -h ||| ss 33 ^ 2 - · 5 3 * h 32 Sh <pe <p ofi 2p ^ 3 C Oi— (OC —I QirHOrHPpScd

•H <i> -H KT 3 3 -H js 3 P 3 Cd 3 O -H -H Cd iH• H <i> -H KT 3 3 -H js 3 P 3 Cd 3 O -H -H Cd iH

P1 z η Sw Äio Sw sim «to 2<h --- 13 6581 5P1 z η Sw Äio Sw sim «to 2 <h --- 13 6581 5

Esimerkki 3Example 3

Neutraalin sinkkisulfaattiliuoksen näytteitä, jotka sisälsivät 116,3 g/1 Zn ja 5,24 g/1 Mn (kts. taulukko I, jossa täydellinen analyysi), pidettiin kiehuvina n. 15 minuutin ajan lisäten liuoksiin eri hapetti-mia 100 g/l:n määrät. Liuokset suodatettiin ja suotokakku pestiin vedellä ja suodos analysoitiin mangaanin suhteen.Samples of the neutral zinc sulphate solution containing 116.3 g / l Zn and 5.24 g / l Mn (see Table I for complete analysis) were kept boiling for about 15 minutes by adding various oxidants 100 g / l to the solutions: n amounts. The solutions were filtered and the filter cake was washed with water and the filtrate was analyzed for manganese.

Tulokset esitetään taulukossa III ja se osoittaa selvästi mangaanin lähes täydellistä poistoa kaikissa tapauksissa.The results are shown in Table III and clearly show almost complete removal of manganese in all cases.

Käytetyt hapettimet olivat ammoniumperoksidisulfaatti (NHjj) 2^203» natriumperoksidisulfaatti (Na)2S20g, kaliumperoksidisulfaatti K2S2OQ (tunnetaan myös persulfaattien nimellä), natriumvismutaatti NaBiO^, natriumbromaatti NaBrO^ ja lyijydioksidi Pb02*The oxidants used were ammonium peroxide sulfate (NH 3) 2 ^ 203 »sodium peroxide sulfate (Na) 2 S 2 O 2, potassium peroxide sulfate K 2 S 2 OQ (also known as persulfates), sodium bismuthate NaBiO 2, sodium bromate NaBrO 2 and lead dioxide P

Taulukko IIITable III

Mangaanin poisto neutraalista sinkkisulfaattiliuoksesta (5,24 g/1 Mn) käyttäen eri hapettimia Käytetty hapetin Demanganoitu liuos Saostettua mangaania g/1 Mn %Removal of manganese from a neutral zinc sulphate solution (5.24 g / 1 Mn) using different oxidants Oxidant used Demanganized solution Precipitated manganese g / 1 Mn%

Armoniumpe rsul fäat t i (NH1i)2S208 0,0086 99,84Armonium psulfate (NH1i) 2S208 0.0086 99.84

Natriumpersulf aatti (Na)2S208 0,0024 99,95Sodium persulfate (Na) 2 S 2 O 8 0.0024 99.95

Kaliumpersulfaatti k2s2o8 0,0095 99,82Potassium persulfate k2s2o8 0.0095 99.82

Natriumvismutaattisodium bismuthate

NaBi03 0,016 99,69NaBiO3 0.016 99.69

Natriumbromaattisodium bromate

NaBrO^ 0,027 99,96NaBrO 2 0.027 99.96

Lyij ydoksidiLead oxide

Pb02 0,0005 99,99Pb02 0.0005 99.99

Esimerkki 4Example 4

Taulukossa IV esitetään sarja kokeita, joissa neutraalin sinkkisulfaattiliuoksen näytteitä sekoitettiin 90°C:ssa vaihtelevia aikoja eri ammoniumpersulfaattimäärillä. Kuten aikaisemminkin saadut liuokset suodatettiin ja sakat pestiin vedellä. Näissä kokeissa kuitenkin sekä suodokset että sakat analysoitiin sinkin ja mangaanin suhteen. Sinkki-ja mangaanipoisto voitiin tämän vuoksi laskea molempien materiaalien analyysien perusteella.Table IV shows a series of experiments in which samples of a neutral zinc sulphate solution were mixed at 90 ° C for varying times with different amounts of ammonium persulphate. As before, the solutions obtained were filtered and the precipitates were washed with water. In these experiments, however, both filtrates and precipitates were analyzed for zinc and manganese. Zinc and manganese removal could therefore be calculated based on analyzes of both materials.

14 6581 514 6581 5

Kuten taulukossa IV esitetyistä tuloksista voidaan nähdä mangaani saostettiin liuoksista käyttäen laajaa lisätyn hapettimen määrän aluetta, so. välillä 50-460 % teoreettisesta määrästä,joka tarvitaan mangaanin saostamiseen mangaanidioksidina. Seuraavat tiedot sopivat kaikkiin kokeisiin, jotka on koottu taulukkoon IV:As can be seen from the results shown in Table IV, manganese was precipitated from solutions using a wide range of amount of oxidant added, i. between 50-460% of the theoretical amount required to precipitate manganese as manganese dioxide. The following data apply to all experiments summarized in Table IV:

Koe 10 AExperiment 10 A

Sinkkisulfaattiliuosta, joka sisälsi 5,24 g/l Mn, sekoitettiin 90°C:ssa 30 minuuttia riittävän määrän kanssa ammoniumpersulfaattia seostamaan 460 % siihen sisältyvästä mangaanista. Malmiliete suodatettiin helposti, mutta sakan havaittiin olevan pääasiassa mangaani(2)-manganiit-tia ZnO·6Mn02·2-4H20, jonka analyysi osoitti suurta, 8,00 %:n sinkki-määrää. Röntgensädediffraktioanalyysi osoittaa, että mitään gamma-mangaanidioksidia ei ollut läsnä ja sakasta löydettiin vain pienehkö määrä sinkkisulfaattia, mikä osoittaa, että suurin osa sinkistä oli kemiallisesti sidottu mangaani(2)-manganiittiin.The zinc sulphate solution containing 5.24 g / l Mn was stirred at 90 ° C for 30 minutes with a sufficient amount of ammonium persulfate to compound 460% of the manganese contained therein. The ore slurry was easily filtered, but the precipitate was found to be predominantly manganese (2) -manganite ZnO · 6MnO 2 · 2-4H 2 O, which analysis showed a high zinc content of 8.00%. X-ray diffraction analysis shows that no gamma-manganese dioxide was present and only a small amount of zinc sulfate was found in the precipitate, indicating that most of the zinc was chemically bound to manganese (2) -manganite.

Koe 11 Tämä koe suoritettiin kuten koe 10 A, mutta käytetyn ammoniumpersulfaa-tin määrää pienennetiin 230 %:iin teoreettisesta. Malmiliete suodattui helposti, mutta sakka sisälsi yhä runsaasti sinkkiä, määrän ollessa 9,40 % Zn ja koostui pääasiassa mangaani(2)-manganiitista, jossa alkoi esiintyä pieni määrä gamma-mangaanidioksidia. Sinkkisulfaattia oli myös läsnä osoittaen, että osa sakkaan sisältyvästä sinkistä johtui suotokakun tehottomasta pesusta.Experiment 11 This experiment was performed as in Experiment 10 A, but the amount of ammonium persulfate used was reduced to 230% of theory. The ore slurry filtered easily, but the precipitate still contained a large amount of zinc, amounting to 9.40% Zn, and consisted mainly of manganese (2) -manganite, in which a small amount of gamma-manganese dioxide began to be present. Zinc sulphate was also present, indicating that part of the zinc contained in the precipitate was due to inefficient washing of the filter cake.

Koe 12 Tämä koe oli kokeen 11 toisinto paitsi, että sekoitusta lisättiin 60 minuuttiin ja suoritettiin suotokakun huolellinen pesu. Tulokset olivat samanlaiset kuin kokeessa 11 paitsi, että sinkin määrä sakassa oli pienempi ollen 5,60 % Zn johtuen parannetusta suotokakun pesutekniikasta. Sakka oli jälleen pääasiassa mangaani(2)-manganiittia, jossa oli läsnä jonkin verran gamma-mangaanidioksidia.Experiment 12 This experiment was a replicate of Experiment 11 except that the mixture was added for 60 minutes and a thorough washing of the filter cake was performed. The results were similar to Experiment 11 except that the amount of zinc in the precipitate was lower at 5.60% Zn due to the improved filter cake washing technique. Again, the precipitate was predominantly manganese (2) manganite, with some gamma-manganese dioxide present.

Koe 13 Tämän kokeen olosuhteet olivat yhdenmukaiset kokeessa 12 käytettyjen kanssa paitsi, että käytetyn ammoniumpersulfaatin määrää pienennettiin edelleen 130 $:iin teoreettisesta tarpeesta mangaanin saostamiseksi. Malmiliete suodattui helposti ja sakka koostui täysin gamma-mangaanidioksidista. Mangaani(2)-manganiittia ei todettu lainkaan ja sakka sisälsi vain 1,82 % 'Lv.. Mangaanin poisto liuoksesta kohosi 92,65 /&:iin.Experiment 13 The conditions in this experiment were consistent with those used in Experiment 12 except that the amount of ammonium persulfate used was further reduced to $ 130 of the theoretical requirement for manganese precipitation. The ore slurry filtered easily and the precipitate consisted entirely of gamma-manganese dioxide. No manganese (2) manganite was detected and the precipitate contained only 1.82% Lv. The removal of manganese from the solution rose to 92.65 / &.

15 6581 515 6581 5

Koe mKoe m

Koe 13 toistettiin, mutta reaktioaikaa pidennettiin 60 minuutista 120 minuuttiin. Malmiliete suodattui jälleen erittäin helposti ja sakka koostui gamma-mangaanidioksidista, jonka sinkkipitoisuus oli alhainen, 1,78 Zn ja mangaanin poisto liuoksesta parani 99,99 %:iin.Experiment 13 was repeated, but the reaction time was extended from 60 minutes to 120 minutes. The ore slurry again filtered very easily and the precipitate consisted of gamma-manganese dioxide with a low zinc content of 1.78 Zn and the removal of manganese from the solution improved to 99.99%.

Koe P-8 Tässä kokeessa käytettiin sinkkisulfaattiliuosta, joka sisälsi 3,90 g/1 Mn ja ammoniumpersulfaattia lisättiin riittävästi saostamaan 133 % liuoksen sisältämästä mangaanista. Sekoitusta suoritettiin 90°C:ssa 2 tuntia ja malmiliete suodattui erittäin helposti. Sakka koostui pääasiassa gamma-mangaanidioksidista, mutta jonkin verran sinkkisulfaattia oli läsnä tehottomasta pesusta johtuen. Mangaani(2)-manganiittia ei havaittu lainkaan.Experiment P-8 In this experiment, a zinc sulfate solution containing 3.90 g / 1 Mn was used, and ammonium persulfate was added enough to precipitate 133% of the manganese contained in the solution. Stirring was performed at 90 ° C for 2 hours and the ore slurry filtered very easily. The precipitate consisted mainly of gamma-manganese dioxide, but some zinc sulfate was present due to inefficient washing. No manganese (2) manganite was detected.

Kokeet D-3, D-4t D-2, D-l Nämä kokeet suoritettiin samalla liuoksella, jota käytettiin kokeeseen 0-8 ja ammoniumpersulfaattia lisättiin riittävästi saostamaan teoreettisesti 102, 102, 82 ja 50 % liuoksessa olevasta mangaanista samassa järjestyksessä. Suodattaminen kävi yhä vaikeammaksi, kun hapettimen määrää pienennettiin; ja 50 #:lla teoreettisesta tarpeesta sakka oli niin hienoa, että se läpäisi täydellisesti suodatinpaperin.Experiments D-3, D-4t D-2, D-1 These experiments were performed with the same solution used in Experiments 0-8 and sufficient ammonium persulfate was added to theoretically precipitate 102, 102, 82 and 50% of the manganese in solution, respectively. Filtration became increasingly difficult as the amount of oxidant was reduced; and at 50 # of the theoretical need, the precipitate was so fine that it completely passed the filter paper.

Liioksen sekoittaminen pitemmän aikaa, eli 3 tuntia kokeessa D-4-(102 % ammoniumpersulfaattia) verrattuna 2 tuntiin kokeessa D-3 ei parantanut tilannetta suodattuvuuden suhteen. Kuten voidaan nähdä sakat koostuivat pääasiassa gamma-mangaanidioksidista, jossa oli vaihtelevia määriä sinkkisulfaattia, joka kävi yhä vaikeammaksi pestä pois, kun hapettimen määrää pienennettiin. Näissä kokeissa saadut mangaanidioksidisakat olivat hyvin hienoja; kun taas nämä hienot hiukkaset olivat sitoutuneet toisiinsa niissä kokeissa, joissa käytettiin ^130 % teoreettisesta määrästä ammoniumpersulfaattia, muodostaen agglomeraatteja, jotka johtivat nopeaan ja tehokkaaseen suodattumiseen ja tekivät mahdolliseksi tehokkaan pesun sinkkisulfaatin poistamiseksi.Stirring the solution for a longer time, i.e., 3 hours in Experiment D-4 (102% ammonium persulfate) compared to 2 hours in Experiment D-3, did not improve the filtration situation. As can be seen, the precipitates consisted mainly of gamma-manganese dioxide with varying amounts of zinc sulfate, which became increasingly difficult to wash off as the amount of oxidant was reduced. The manganese dioxide precipitates obtained in these experiments were very fine; while these fine particles had bound to each other in those experiments using 130130% of the theoretical amount of ammonium persulfate, forming agglomerates that resulted in rapid and efficient filtration and enabled efficient washing to remove zinc sulfate.

Röntgendiffraktiotulosten mukaisesti kokeesta 10 A saadut sakat sopivat yhteen birnessiitille ilmoitettujen kuvien kanssa. Vähemmän hapetetuissa sakoissa, so. kokeissa 11 ja 12 röntgendiffraktiokuviin ilmestyy lisäviivat kohtiin 2,12, 1,63 ja 4,OA Ä osoittaen joko uutta kidemuotoa tai mangaani(2)-manganiittimuodon muunnelmaa. Röntgen- l6 6581 5 diffraktiotulokset panevat epäilemään etenevää faasimuutosta MnC^n vähemmän hydratoituneeseen muotoon (alkuasteella oleva yMnOg). Tämä varmistettiin myöhemmin saostamalla enimmäkseen yMnC^a lievemmissä hapetusolosuhteissa, kuten taulukon IV yhteenvedossa esitetään.According to the X-ray diffraction results, the precipitates obtained from Experiment 10 A are consistent with the images reported for birnesite. In less oxidized fines, i. in Experiments 11 and 12, additional lines appear at X-ray diffraction images at 2.12, 1.63, and 4, OA Ä, indicating either a new crystalline form or a variation of the manganese (2) -manganite form. X-ray 16 6581 5 diffraction results cast doubt on the progressive phase change to the less hydrated form of MnCl 2 (primary yMnOg). This was subsequently confirmed by precipitation of mostly yMnCl 2 under milder oxidation conditions, as summarized in Table IV.

Lievemmän hapetuksen olosuhteissa (so. kokeissa 13 ja Ib) muodostuu tumman ruskehtavan mustia sakkoja, jotka sisältävät pieniä määriä sinkkiä (1-2 % Zn). Röntgendiffraktiokuvat eivät muistuta lainkaan birnessiittiä tai muita manganiittimuotoja, mutta korreloivat läheisesti γΜηΟ^η kuvien kanssa. Sakat, joita ei ole perusteellisesti pesty, sisältävät havaittavia määriä ZnSO^-HgO, joka esiintyy kiteisenä faasina kuivatuissa tuotteissa. Tämä johtaa suhteellisen suuriin sinkkiarvoihin, kuten kokeen n:o 11 tapauksessa. Pienehköjä määriä ZnSO^^HgO todettiin myös röntgendiffraktiolla kokeessa n:o 10 A.Under conditions of milder oxidation (i.e., Experiments 13 and Ib), dark brownish black precipitates are formed containing small amounts of zinc (1-2% Zn). X-ray diffraction images do not resemble birnesite or other forms of manganite at all, but correlate closely with γΜηΟ ^ η images. Precipitates that have not been thoroughly washed contain detectable amounts of ZnSO 4 -HgO, which is present as a crystalline phase in the dried products. This results in relatively high zinc values, as in Experiment No. 11. Smaller amounts of ZnSO 2 HgO were also detected by X-ray diffraction in Experiment No. 10 A.

Kehitettiin eri tuotteiden röntgendiffraktiokuvat osoittamaan eri hapetusolosuhteissa syntyneitä muotoja. Kokeiden 10 A-lb '^"-välien taulukointia verrataan eri muotojen välillä taulukossa IV A.X-ray diffraction images of different products were developed to show the forms formed under different oxidation conditions. The tabulation of the 10 A-1b '^ "intervals of Experiments 10 is compared between the different forms in Table IV A.

Kokeista 10 A-lb saatuja sakkoja kuumennettiin sen jälkeen korkeintaan tunnin ajan 200°C:n ja 450°C:n lämpötiloissa stabiilisuusfaasimuutos-ten arvioimiseksi tunnistamisen apuna.The pellets from Experiments 10A-1b were then heated for up to one hour at 200 ° C and 450 ° C to assess stability phase changes for identification.

Dehydratointi 200°C:ssa johti vain päävälin romahtamisen lähellä 7,0-7,4 Angströmiä, ilmeisesti kerrostuneen veden poistumisen seurauksena.Dehydration at 200 ° C only resulted in a collapse of the main gap near 7.0-7.4 Angstroms, apparently as a result of the removal of deposited water.

450°C:ssa tapahtuu hajaantuminen, joka johtaa seoksiin, joissa on enimmäkseen hydrohetaeroliittia HZnMngO^ ja γΜηΟ^. Näytteet, jotka sisältävät suurempia määriä rakenteellista sinkkiä, muuttuvat suuremmassa määrin hydrohetaeroliitiksi (koe 10 A), kun taas pesemätön ZnSO^-f^O muuttuu yksinkertaisesti vedettömäksi ZnS0^:ksi sitoutumatta mangaani-oksidiin (koe 11).At 450 ° C decomposition occurs, resulting in mixtures of mostly hydrohetaerolite HZnMngO 2 and γΜηΟ ^. Samples containing higher amounts of structural zinc are converted to a greater extent to hydrohetaerolite (Experiment 10 A), while unwashed ZnSO 4 -f 2 O is simply converted to anhydrous ZnSO 4 without binding to manganese oxide (Experiment 11).

17 6581 5 **17 6581 5 **

C\JC \ J

cdCD

COC/O

δδ

§ -S§ -S

Μ P CdΜ P Cd

g g Ig g I

q C § Φq C § Φ

Cd P P >Cd P P>

P XO P -HP XO P -H

P O O P O Cd .CP O O P O Cd .C

Cd Xd XT) XÖ XT) Xd XT) q fi +3 c Ό 'O > > > > t> > O O *H O O ·« 8 5 ** CO oCd Xd XT) XÖ XT) Xd XT) q fi +3 c Ό 'O>>>> t>> O O * H O O · «8 5 ** CO o

i—II-i

OJOJ

^ -S -S .5 « O H H P P p 5 5 5 o OJ -.Λ-' w p p p φ 1 w S cd cd φ 0)0) d te e «) e nj e^ -S -S .5 «O H H P P p 5 5 5 o OJ -.Λ- 'w p p p φ 1 w S cd cd φ 0) 0) d te e«) e nj e

e · .CM CO "Ö Ό Ό OT W Xd CO OT CO Pe · .CM CO "Ö Ό Ό OT W Xd CO OT CO P

5 ^ φ o p o o oocqEragraEra cd •h 05 0) C <DC ra φοο φοο α>οο xd O N 'il '3 S 'cd w W M 3 I ci E _ ^ » S i—ii—| <d5 ^ φ o p o o oocqEragraEra cd • h 05 0) C <DC ra φοο φοο α> οο xd O N 'il' 3 S 'cd w W M 3 I ci E _ ^ »S i — ii— | <d

cd te-" . -Hcd te- ". -H

e cd q cd —- o, •h ή ra p ra i—i i—i Γ 3 o ϋ o ^ ·« q -pracuratDcOcdcdnJcönJ tä p <L)C0emra>> > > Φ ϋ·Ηϋ·Ηοοα>α) φ o) o cd 'öidicoraaimmrara cm p cm O P P C e P P P P 1e cd q cd —- o, • h ήra p ra i — ii — i Γ 3 o ϋ o ^ · «q -pracuratDcOcdcdnJcönJ tä p <L) C0emra >>>> Φ ϋ · Ηϋ · Ηοοα> α) φ o) o cd 'öidicoraaimmrara cm p cm OPPC e PPPP 1

m Q P C * C · P P P p Ή P I Om Q P C * C · P P P p Ή P I O

m 3 , OJjPQJ-PrtCdrHrHr-HrH iHm 3, OJjPQJ-PrtCdrHrHr-HrH iH

^ ig P Ή M P q XÖ XÖ i—li—I i—j i—I^ ig P Ή M P q XÖ XÖ i — li — I i — j i — I

m WP-i<uaHCi)xöxT)cT5£}ccjaj i > O Λ e -ί Φ ra M ^ Φ o O H £ -g 5 P P J“cm q q cö •± y; a ffi φ φ fj ra q q -hm WP-i <uaHCi) xöxT) cT5 £} ccjaj i> O Λ e -ί Φ ra M ^ Φ o O H £ -g 5 P P J “cm q q cö • ± y; a ffi φ φ fj ra q q -h

• i cö -1—f t i—i p ·Η C• i cö -1 — f t i — i p · Η C

3 ö ö CM — cd cd 3 φ cd cp q cd P-- p-'· 3 3 3 3 P 3 ·Η p h -H °J CO q-Η qHPPPPPP a ^ -J E O O a>— ¢)-^ p p p p p 3 o e φ 'äcd^cdajraraa) φ φ ··> w g q qraeraOtJOT) p p %%3 ö ö CM - cd cd 3 φ cd cp q cd P-- p- '· 3 3 3 3 P 3 · Η ph -H ° J CO q-Η qHPPPPPP a ^ -JEOO a> - ¢) - ^ ppppp 3 oe φ 'äcd ^ cdajraraa) φ φ ··> wgq qraeraOtJOT) pp %%

•H C CO -H ·Η O ·Η O O O O O O O I• H C CO -H · Η O · Η O O O O O O O I

X cd· cd ^φλϊφρρρρ p p OX cd · cd ^ φλϊφρρρρ p p O

V J£ n xd raqraq -=j-V J £ n xd raqraq - = j-

r* «rri Cd P Xd 0) P Φ P *H p ·Η p ·Η Ρ Ir * «rri Cd P Xd 0) P Φ P * H p · Η p · Η Ρ I

.g^raco ρ_ «dXniwBWW W ω ö rap e 0*qP.SOOOOQÄ 1 nvri ms CM^TMdPOOOOlP cd 3 P ·> « ·» Λ *> »> " n * tf).g ^ raco ρ_ «dXniwBWW W ω ö rap e 0 * qP.SOOOOQÄ 1 nvri ms CM ^ TMdPOOOOlP cd 3 P ·>« · »Λ *>»> "n * tf)

¢0-2 0¾¾ oo cm o cr\Qp->- σ\ p i O¢ 0-2 0¾¾ oo cm o cr \ Qp -> - σ \ p i O

•h E β ^r-=rLnLnvSLoror<3^r Φ O -H EH e ^liqQOQcMcx) 'cd p to o-=rM5ooc-— invoom h ly «tr********* p •h cd οοστίηρρίηκΛνοο i q q <p p p p φ• h E β ^ r- = rLnLnvSLoror <3 ^ r Φ O -H EH e ^ liqQOQcMcx) 'cd p to o- = rM5ooc-— invoom h ly «tr ********* p • h cd οοστίηρρίηκΛνοο iqq <pppp φ

2 i—I2 i — I

cd 3 .Hcd 3 .H

60 ra | cd js! q q o -h co cd φ -h p φ S a g g m Φ P B ^ ^ S S W N ° S CM £m Tä60 ra | cd js! q q o -h co cd φ -h p φ S a g g m Φ P B ^ ^ S S W N ° S CM £ m Tä

Dd cd *□ i—i p i—i i—i i—i i—i E oDd cd * □ i — i p i — i i — i i — i i i i E o

XX

q «p 1 •h ra g e* gq «p 1 • h ra g e * g

Kiss R R R R R o g S g §Kiss R R R R R o g S g §

Cd-HPCOp- CM CM PPPP P -rl M P „ P cd »Λ P pCd-HPCOp- CM CM PPPP P -rl M P „P cd» Λ P p

KK

φ o <d o·· „ cxjro^TCMP·-^ et 18 6581 5φ o <d o ·· „cxjro ^ TCMP · - ^ et 18 6581 5

PP

C O VO o CO CO CO ΓΌ VO VOC O VO o CO CO CO ΓΌ VO VO

I—I rH I—( £I — I rH I— (£

CM VO Q (M (M CM -3" rH OJ VOCM VO Q (M (M CM -3 "rH OJ VO

Ol-H CT\ VO ΙΌ rH vovo^rro C ^ rH *\ *\ r\ r n A ι\ n ^Ol-H CT \ VO ΙΌ rH vovo ^ rro C ^ rH * \ * \ r \ r n A ι \ n ^

2 T)| r°i CM CM CM CM rHrHrHrH2 T) r ° i CM CM CM CM rHrHrHrH

P- P Ο KAOvfOPirvPOONOPCMP- P Ο KAOvfOPirvPOONOPCM

©a k\© a k \

I—II-I

oo

ä> I *H CO VOPlOOOKV.CTvrcvpKVVOä> I * H CO VOPlOOOKV.CTvrcvpKVVO

.it! e P cr\ ίη^ΓΚΛΡΡσονονο^τκν Ό Ο *Ό «CU ** CU « = ί> ΚΛ CMCMCMCMCMi—It—li—li—)ι—(.it! e P cr \ ίη ^ ΓΚΛΡΡσονονο ^ τκν Ό Ο * Ό «CU ** CU« = ί> ΚΛ CMCMCMCMCMi — It — li — li—) ι— (

WW

li 0 s * 5 sli 0 s * 5 s

•H•B

f ^ d G cmf ^ d G cm

O <P rH PO <P rH P

Cd *H C VO Lp, P O fP VO CMCd * H C VO Lp, P O fP VO CM

E—< Ö o£j P i—IE— <Ö o £ j P i — I

1 31 3

PP

S p .Ό CL· 0-1S p .Ό CL · 0-1

K Φ I ·Η Η fA Q rH CM K\ PK Φ I · Η Η fA Q rH CM K \ P

.ititrHCMOVO -3- P VO.ititrHCMOVO -3- P VO

O V id Λ Λ »I f, #» *\ e,O V id Λ Λ »I f, #» * \ e,

Ki = >t^-^Tr^\ CM CM P pKi => t ^ - ^ Tr ^ \ CM CM P p

P O CM LTV LOP O CM LTV LO

*rt s* rt s

PP

PP

•H•B

•H•B

MM

<D CM -=3"<D CM - = 3 "

C I ·Η C— Q -=T P'LPi^TC I · Η C— Q - = T P'LPi ^ T

C = P CM VO -=T ^3- OVOC = P CM VO - = T ^ 3- OVO

•H O :cu r Λ * r r—I | CQ = > P CP CM P ip- IP P 1-i o• H O: cu r Λ * r r — I | CQ => P CP CM P ip- IP P 1-i o

g Sg S

HB

• ·Η P• · Η P

P o cm m -=r p pP o cm m - = r p p

CP PCCP PC

M COM CO

* S j£ P aX 5¾ ö I -rl o -=T P P Bq* S j £ P aX 5¾ ö I -rl o - = T P P Bq

0> r P ro vo P- -et 50 <C0> r P ro vo P- -et 50 <C

o t) d « " " « <di<o t) d «" "« <di <

i*i S > P rp CM P KKi * i S> P rp CM P KK

19 6581 519 6581 5

Esimerkki 5Example 5

Mangaanin poiston liuoksesta havaittiin olevan mahdollista lämpötila-alueella ympäristön lämpötilasta kiehumislämpötilaan, kuten taulukossa V esitetään. Alemmissa lämpötiloissa reaktionopeus oli kuitenkin pieni. 90°C:ssa, 2 tunnin reaktioajalla ja 135 %Ha teoreettisista hapetinvaatimuksista 99,99 % mangaanista saostui puhdistetusta sinkki-sulfaattiliuoksesta kokeessa 16. 70°C:ssa, 50°C:ssa ja 25°C:ssa samalla hapetinmäärällä ja samalla reaktioajalla kokeissa 17, 18 ja 19 saostuneen mangaanin määrä oli vain 22,66 %, 13,48 % ja 8,24 % samassa järjestyksessä. Pidentämällä reaktioaikaa 25°C:ssa (ympäristön lämpötila) 24 tuntiin kokeessa 20, mangaanin poisto kasvoi jonkin verran 14,61 JS:n määrään.Removal of manganese from the solution was found to be possible in the temperature range from ambient to boiling temperature, as shown in Table V. However, at lower temperatures, the reaction rate was low. At 90 ° C, a reaction time of 2 hours and 135% Ha of the theoretical oxidant requirements, 99.99% of the manganese precipitated from the purified zinc sulphate solution in Experiment 16. At 70 ° C, 50 ° C and 25 ° C with the same amount of oxidant and the same reaction time in experiments 17, 18, and 19, the amount of manganese precipitated was only 22.66%, 13.48%, and 8.24%, respectively. By extending the reaction time at 25 ° C (ambient temperature) to 24 hours in Experiment 20, manganese removal increased somewhat to 14.61 JS.

Taulukko VTable V

Mangaanin poisto puhdistetusta sinkkisulfaattiliuoksesta (5,34 g/1 Mn) eri lämpötiloissaRemoval of manganese from purified zinc sulphate solution (5.34 g / 1 Mn) at different temperatures

Koe Aika Lämpötila Demanganoitu Poistettu mangaani- n:o tuntia °C liuos, g/1 Mn % 16 2 90 0,0006 99,99 17 2 70 4,13 22,66 13 2 50 4,62 13,48 19 2 25 4,90 8,24 20 24 25 4,56 14,6lExperiment Time Temperature Demanganized Removed manganese: n hours ° C solution, g / l Mn% 16 2 90 0.0006 99.99 17 2 70 4.13 22.66 13 2 50 4.62 13.48 19 2 25 4.90 8.24 20 24 25 4.56 14.6l

Esimerkki 6Example 6

Kokeet, jotka suoritettiin 90°C:ssa suurella hapetinylimäärällä, osoittivat, että suhteellisen lyhyttä reaktioaikaa voitiin käyttää, kuten taulukossa IV esitettiin. 460 #:lla teoreettisesta hapetinmää-rästä 99,84 % mangaanista voitiin poistaa liuoksesta 30 minuutissa, kuten kokeessa 10 A esitettiin. 130 $:lla teoreettisesta hapetinmää-rästä tarvittiin kuitenkin 2 tunnin reaktioaika tämän mangaaninpoisto-asteen saavuttamiseksi, kuten kokeista 13 ja 14 voidaan nähdä. Esimerkki 6 on osoittanut, että liuoksen lämpötila on tärkeä tekijä reaktioaikaa harkittaessa.Experiments performed at 90 ° C with a large excess of oxidant showed that a relatively short reaction time could be used, as shown in Table IV. With 460 # of the theoretical amount of oxidant, 99.84% of the manganese could be removed from the solution in 30 minutes, as shown in Experiment 10 A. However, at $ 130 of the theoretical amount of oxidant, a reaction time of 2 hours was required to achieve this degree of manganese removal, as can be seen from Experiments 13 and 14. Example 6 has shown that the temperature of the solution is an important factor when considering the reaction time.

Taloudellisuus liittyneenä mangaanisakan muilla alkuaineilla saastuttamisen haitallisiin piirteisiin ja saostuslaitteiston tyyppi ja koko sanelevat optimireaktioajan prosessin teollisessa käytössä.The economics associated with the detrimental features of contamination of manganese precipitate with other elements and the type and size of the precipitation equipment dictate the optimum reaction time of the process in industrial use.

20 6581 520 6581 5

Taulukko VITable VI

Mangaanin poisto neutraalista sinkkisulfaattiliuoksesta (5,24 g/1 Mn) eri reaktioajoillaRemoval of manganese from a neutral zinc sulphate solution (5.24 g / 1 Mn) at different reaction times

Koe Aika (NHjJpSpOg- Demanganoitu % Mangaania n:o min * , liuos g/1 Mn poistettu h υθΟΓ « 10 A 30 130 0,0086 99,84 13 60 130 0,385 92,65 14 120 130 <"0,0002 99,99Experiment Time (NHjJpSpOg- Demanganized% Manganese No. min *, solution g / 1 Mn removed h υθΟΓ «10 A 30 130 0.0086 99.84 13 60 130 0.385 92.65 14 120 130 <" 0.0002 99, 99

Esimerkki 7Example 7

Liuokset, jotka ovat erittäin happamia, näyttävät hajottavan persulfaat-tityyppisiä hapettimia ja on käytettävä enemmän hapetinta tämän menetyksen voittamiseksi ja maksimi mangaanisaostuksen aikaansaamiseksi.Solutions that are highly acidic appear to degrade persulfate-type oxidants and more oxidant must be used to overcome this loss and achieve maximum manganese precipitation.

Kuten taulukossa I esitettiin hapan sinkkisulfaatti- ja neutraali sinkkisulfaattiliuos sisälsivät samanlaiset määrät mangaania, so.As shown in Table I, the acidic zinc sulfate and neutral zinc sulfate solutions contained similar amounts of manganese, i.

4,28 g/1 Mn ja 5,24 g/1 Mn, mutta vetyioniväkevyys oli hyvin erilainen koska hapan liuos sisälsi 103,6 g/1 I^SO^.-aa, kun taas neutraalin liuoksen pH oli 5,3.4.28 g / l Mn and 5.24 g / l Mn, but the hydrogen ion concentration was very different because the acidic solution contained 103.6 g / l L 2 SO 4, while the pH of the neutral solution was 5.3.

Molempia liuoksia käsiteltiin 130 $i:lla teoreettisesta määrästä hapetinta, joka tarvitaan kaiken mangaanin saostamiseen, 2 tuntia 90° C;ssa. Kuten kokeista 14 ja 21 taulukossa VII voidaan nähdä, 99,99 % mangaanista poistettiin neutraalista liuoksesta, kun taas vain 35,51 % poistettiin happamasta liuoksesta. Kun hapettimen määrä nostettiin 400 #:iin teoreettisesta kokeessa 22 happaman sinkkisulfaattiliuok-sen yhteydessä,poistettiin huomattavasti enemmän mangaania, so.Both solutions were treated with $ 130 of the theoretical amount of oxidant required to precipitate all manganese for 2 hours at 90 ° C. As can be seen from Experiments 14 and 21 in Table VII, 99.99% of the manganese was removed from the neutral solution, while only 35.51% was removed from the acidic solution. When the amount of oxidant was increased to 400% in the theoretical experiment 22 in connection with the acidic zinc sulphate solution, considerably more manganese was removed, i.

61,21 %.61.21%.

Tämän vuoksi voidaan tehdä se johtopäätös, että tämä prosessi toimii laajalla vetyioniväkevyysalueella liuoksessa, mutta suositeltava pH olisi läheltä neutraalia alkaliseen, so. pH 5-12, 6581 5 21 cdTherefore, it can be concluded that this process operates over a wide range of hydrogen ion concentrations in solution, but the recommended pH would be close to neutral to alkaline, i. pH 5-12, 6581 5 21 cd

H OV H i—IH OJ H i — I

3 3 σ\ ia w3 3 σ \ ia w

Cd -P « ·» *Cd -P «·» *

cd -P ON LO i—Icd -P ON LO i — I

bO 0) σ\ k'» vobO 0) σ \ k '»vo

C -p cd 03 S -HC -p cd 03 S -H

cd o p «ft cocd o p «ft co

•H•B

03 λ: o 303 λ: o 3

•H 3 3 OJ• H 3 3 OJ

rH P S OrH P S O

•H ·Η O VO VO• H · Η O VO VO

-P O Ή O O- VO-P O Ή O O- VO

-p C \ ·\ Λ Λ-p C \ · \ Λ Λ

cd cd bO O oi Hcd cd bO O oi H

cd bO v» <*h 3 co h cd o 3 E 3 03 φ ·Ηcd bO v »<* h 3 co h cd o 3 E 3 03 φ · Η

•H Q H• H Q H

Ai Ai 3Ai Ai 3

•H•B

COC/O

cd i P CO 40 co o <u cdcd i P CO 40 co o <u cd

(H ·Η OJ CU -P(H · Η OJ CU-P

H CU CO 3 03 O O OH CU CO 3 03 O O O

> H OJ O CU JO ro O> H OJ O CU JO ro O

Cd —' CU 03 iH rH ^3- O Cd -=T P ·ΗCd - 'CU 03 iH rH ^ 3- O Cd - = T P · Η

Ai 3 33 +0Ai 3 33 +0

Ai P s; 3 3 --Ai P s; 3 3 -

H CUH CU

3 3 cd3 3 cd

Eh cd '<~3 cd p co •h 3 -=r oo oo S S oj oj ojEh cd '<~ 3 cd p co • h 3 - = r oo oo S S oj oj oj

Cd « « Λ Ä ή in cu -.Cd «« Λ Ä ή in cu -.

cd CO bOcd CO bO

ja o 3and o 3

O *HO * H

*P i—! 03* P i—! 03

•H 3 -=T• H 3 - = T

O 0) oO 0) o

ft β W VO VOft β W VO VO

•H OJ « « 3 »ti W I co ro• H OJ «« 3 »ti W I co ro

•H 3 O O• H 3 O O

3 CU H r—l rH3 CU H r — l rH

cd Cucd Cu

cd 3 bOcd 3 bO

bO AibO Ai

3 rH3 rH

cd <cd <

SS

S ro CU «Il in cu oS ro CU «Il in cu o

o ·· rH OJo ·· rH OJ

a 3 h oj oj 6581 5 22a 3 h oj oj 6581 5 22

Esimerkki 8Example 8

Koe suoritettiin muissa esimerkeissä mainituissa suositeltavissa olosuhteissa, so. ammoniumpersulfaatti hapettimena - 135 % teoreettisesta määrästä, joka tarvitaan saostamaan mangaani reaktion I mukaisesti - 90°C:ssa kahden tunnin ajan - käyttäen puhdistettua sinkki-sulfaattiliuosta, jonka pH oli 5j5.The experiment was performed under the recommended conditions mentioned in the other examples, i. ammonium persulfate as oxidant - 135% of the theoretical amount required to precipitate manganese according to reaction I - at 90 ° C for two hours - using a purified zinc sulphate solution with a pH of 5.

Koeolosuhteiden yksityiskohdat olivat seuraavat: 1 litraan puhdistettua sinkkiliuosta sekoitettiin 2 tunnin ajan 30 g ammoniumpersulfaattia 90°C:ssa. Malmiliete suodatettiin ja suoto-kakku pestiin, jolloin saatiin 1 litra demanganoitua liuosta. Kakku lietettiin uudelleen ja suodatettiin uudelleen 3 kertaa 1 litran kanssa vettä. Uudelleenliettäminen suoritettiin sekoittamalla 30 minuuttia 70°C:ssa. Sakkaa kuivattiin 93°C:ssa yön yli.The details of the experimental conditions were as follows: 30 g of ammonium persulfate was stirred in 1 liter of purified zinc solution for 2 hours at 90 ° C. The ore slurry was filtered and the filter cake was washed to give 1 liter of demanganized solution. The cake was reslurried and refiltered 3 times with 1 liter of water. Resuspension was performed with stirring for 30 minutes at 70 ° C. The precipitate was dried at 93 ° C overnight.

Kuten taulukosta VIII voidaan nähdä, 99,97 % mangaanista poistettiin liuoksesta yhdessä vain 0,l6 %:n kanssa sinkkiä. Mangaanidioksidi-sakka oli gammakidetyyppiä ja sisälsi analyysin mukaan 61,0 % Mn ja 2 l Zn kaikkien muiden alkuaineiden määrien ollessa hyvin pieniä.As can be seen from Table VIII, 99.97% of the manganese was removed from the solution along with only 0.16% of zinc. The manganese dioxide precipitate was of the gamma crystal type and contained 61.0% Mn and 2 l Zn by analysis with very small amounts of all other elements.

23 823 8

♦N♦ n

m . . s o 658*15 , θ' ή χ- Φ in in tjP** E-ι s/ s> • I 80 —3" n* 9* ώοο *: ^ vi w cu rH am. . s o 658 * 15, θ 'ή χ- Φ in in tjP ** E-ι s / s> • I 80 —3 "n * 9 * ώοο *: ^ vi w cu rH a

"bp** W CM CM V"bp ** W CM CM V

9 v V e r—I λ9 v V e r — I λ

x. M Ox. M O

60¾¾ < in m V· v v a ^ ps « V v ^ 8 Ή θ' x Φ cy!60¾¾ <in m V · v v a ^ ps «V v ^ 8 Ή θ 'x Φ cy!

bÖtS^. I—I I—IBots ^. I — I I — I

s v V i=t o rH $äs v V i = t o rH $ ä

x Vx V

60¾¾ -H60¾¾ -H

B 2 I—I tH tnB 2 I — I tH tn

•H ^ V V P• H ^ V V P

4J O4J O

^ i Pv LO ^ , 00¾¾. O »S Λ^ i Pv LO ^, 00¾¾. O »S Λ

•H E O H o LD• H E O H o LD

O V <SO V <S

β rH Hβ rH H

rH X„ lT\ LO o' Η ω o” oft ^rH X „lT \ LO o 'Η ω o” oft ^

H rt rH V V rHH rt rH V V rH

> g X )5¾ 3 °« φ a) O Ci rH o O r^-J E VV -V·> g X) 5¾ 3 ° «φ a) O Ci rH o O r ^ -J E VV -V ·

Pd ^ K CO LOPd ^ K CO LO

^ d CX n n^ d CX n n

3 Φ LO rH3 Φ LO rH

η m £r “< ι> O <7\ 5-5 Q h c\j « ,5° 2 :cti O O O I I O CT\η m £ r “<ι> O <7 \ 5-5 Q h c \ j«, 5 ° 2: cti O O O I I O CT \

Eh 3 I M « » * σ\Eh 3 I M «» * σ \

•rH -β β O O O• rH -β β O O O

rH >> ω o β c •h *d <u >h ^ oo a arH >> ω o β c • h * d <u> h ^ oo a a

+3¾ H" P Q .V I—I CO+ 3¾ H "P Q .V I — I CO

-p g. tn o H c β Q vo a 2p 60 * ** rs ·Η ·Η ·Η ·Η Ο ΓΌ as i-π ο ο φ a φ cd « *>-p g. tn o H c β Q vo a 2p 60 * ** rs · Η · Η · Η · Η Ο ΓΌ as i-π ο ο φ a φ cd «*>

£ .3 rH rH o LO£ .3 rH rH o LO

r_|S —Τ \Ω CO C\J c\j „r_ | S —Τ \ Ω CO C \ J c \ j „

3 Η ^8888 O3 Η ^ 8888 O

.% ι.η ° 8 ö on ^ O O O O Ή3.% ι.η ° 8 ö is ^ O O O O Ή3

β 8 ID IDβ 8 ID ID

•rH ia * r—l r—I• rH ia * r — l r — I

M M Olli I I « « i c ö o oM M Olli I I «« i c ö o o

rH Xl 0) I—IrH Xl 0) I-I

3 >1 Φ 3 -P o3> 1 Φ 3 -P o

.ρ·Η O xr Q O h- -H"LD.ρ · Η O xr Q O h- -H "LD

m Pm rvicoQQ O n- ixm Pm rvicoQQ O n- ix

,·> H Ί « o pS O rH rH, ·> H Ί «o pS O rH rH

H β 60 OH LO H Λ H #\ HH β 60 OH LO H Λ H # \ H

“•H ’ I O C— O O ro o“• H’ I O C— O O ro o

•H CO H H H• H CO H H H

Xi rHXi rH

•S OH- H- r3 rH OJ OO O O r-r• S OH- H- r3 rH OJ OO O O r-r

« « O rA O O«« O rA O O

bO C\1 L/Λ «\ *\ «S #tbO C \ 1 L / Λ «\ * \« S #t

rH o n- o o CMrH o n- o o CM

i—I i—! —'i — I i—! - '

SS

•H »H i—I · · · . · i—) a a ·η i—ίι—ii—ii—i i—i• H »H i — I · · ·. · I—) a a · η i — ίι — ii — ii — i i — i

fc H H OOfc H H OO

i 1 H I—I I—I I—I rsi 1 H I — I I — I I — I rs

, . CO,. C/O

•H -rl r1 2 1 a β m ho co a a O rH OJ ·Η •a co m) 3 Ma i• H -rl r1 2 1 a β m ho co a a O rH OJ · Η • a co m) 3 Ma i

m CtiMC-HIMIM ΙΟ βΜ a Om CtiMC-HIMIM ΙΟ βΜ a O

0) 'yO 3 H 30 30 3 ·Η OO isl-P0) 'yO 3 H 30 30 3 · Η OO isl-P

-p M3M3 M3 ϋ 3 Sx> a 3 ·η m 3 <υ ·η ω ·η ω -h o ·η a 3 ä Ph i i Q 4J> (M i-h (X, ι—| CH r-H rH CO P3-p M3M3 M3 ϋ 3 Sx> a 3 · η m 3 <υ · η ω · η ω -h o · η a 3 ä Ph i i Q 4J> (M i-h (X, ι— | CH r-H rH CO P3

2H2H

6581 56581 5

Vaikka keksintöä on kuvattu suositeltavan toteutusmuodon yhteydessä, keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa nimenomaan esitettyyn muotoon, vaan päinvastoin sen on tarkoitettu kattavan sellaiset vaihtoehdot, muunnokset ja vastaavuudet, jotka voidaan sisällyttää keksinnön henkeen ja suojapiiriin, jotka liitteenä olevat patenttivaatimukset määrittelevät.Although the invention has been described in connection with a preferred embodiment, the invention is not intended to be limited to the form specifically set forth, but rather to encompass such alternatives, modifications, and equivalents as may be included within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

i ti t

Claims (2)

6581 5 256581 5 25 1. FÖrfarande för avlägsning av lösliga manganjoner frän en lösning innehällande zinksulfat, kännetecknat av att man behandlar en lösning eller en del av lösningen med ett oxide-ringsmedel som förmär oxidera den lösliga mangan(2)jonen tili o-löslig och filtrerbar gammamangandioxid vid förhöjd temperatur och tillräckligt länge för utfällning av mangan(2)jonen i lösningen ätminstone delvis som gammamangandioxid, varvid mängden oxideringsmedel är cirka 130-150 % av den teoretiska mängden, som behövs för avlägsnande av väsentligen ali mangan frän lösningen, och fällningen separeras frän lösningen.1. A feedstock for the production of manganese from the solution of zinc sulphate, the addition of a mixture of manure or oxide rings with a solution of oxide and a mixture of oxide and a mixture of manganese (2) or a solution of this solution the temperature and the temperature of the solution in the manganese (2) are in the form of a solution of gamma-manganese dioxide, the colors of which are in the range of 130-150% of the theoretical value, which is separated from the average of the manganese or the manganese. 1. Menetelmä liukoisten mangaani-ionien poistamiseksi sinkki-sulfaattia sisältävästä liuoksesta, tunnettu siitä, että käsitellään liuosta tai osaa liuoksesta hapettimella, joka kykenee hapettamaan liukoisen mangaanit2)~ionin liukenemattomaksi ja suodatuskelpoiseksi gamma-mangaanidioksidiksi korotetussa lämpötilassa ja riittävä aika liuoksessa olevan mangaanit2)-ionin sa-ostamiseksi ainakin osittain gamma-mangaanidioksidina, hapettimen määrän ollessa n. 130-150 % teoreettisesta määrästä, joka vaaditaan oleellisesti kaiken mangaanin poistamiseksi liuoksesta, ja erotetaan sakka liuoksesta.A process for removing soluble manganese ions from a solution containing zinc sulphate, characterized in that the solution or part of the solution is treated with an oxidizing agent capable of oxidizing soluble manganese2) to li-insoluble and filterable to be obtained at least in part as gamma-manganese dioxide, the amount of oxidant being about 130-150% of the theoretical amount required to remove substantially all of the manganese from the solution, and the precipitate is separated from the solution. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila on n. 90°C:sta liuoksen kiehumispisteeseen ja aika on n. 30 minuutista kahteen tuntiin.Process according to Claim 1, characterized in that the temperature is from about 90 ° C to the boiling point of the solution and the time is from about 30 minutes to two hours. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetin on ammoniumpersulfaatti, natriumpersulfaatti, kaliumpersulfaatti, natriumvismutaatti, natriumbromaatti, lyijydi-oksidi tai näiden seos.Process according to Claim 1, characterized in that the oxidant is ammonium persulphate, sodium persulphate, potassium persulphate, sodium bismuthate, sodium bromate, lead oxide or a mixture thereof. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetin on ammoniumpersulfaatti, reaktioaika on n. 2 tuntia ja lämpötila on n. 90°C.Process according to Claim 3, characterized in that the oxidant is ammonium persulphate, the reaction time is about 2 hours and the temperature is about 90 ° C. 2. Pörfarande enligt krav 1,kännetecknat av att temperaturen är mellan cirka 90°C och lösningens kokpunkt och tiden ligger mellan cirka 30 minuter och tvä timmar.2. The first step of step 1 is to maintain the temperature at a temperature of about 90 ° C and at a total temperature of about 30 minutes and then dim.
FI761659A 1975-07-09 1976-06-09 REFERENCE TO A FOLLOWING METAL SHEET METAL FI65815C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59427875A 1975-07-09 1975-07-09
US59427875 1975-07-09
US05/682,442 US4067789A (en) 1975-07-09 1976-05-03 Process for manganese removal from zinc metal bearing solutions
US68244276 1976-05-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI761659A FI761659A (en) 1977-01-10
FI65815B FI65815B (en) 1984-03-30
FI65815C true FI65815C (en) 1984-07-10

Family

ID=27081922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI761659A FI65815C (en) 1975-07-09 1976-06-09 REFERENCE TO A FOLLOWING METAL SHEET METAL

Country Status (8)

Country Link
AR (1) AR214399A1 (en)
AU (1) AU498352B2 (en)
CA (1) CA1070122A (en)
DE (1) DE2626679A1 (en)
ES (2) ES448693A1 (en)
FI (1) FI65815C (en)
FR (1) FR2317365A1 (en)
NL (1) NL7606394A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU523554B2 (en) * 1977-09-17 1982-08-05 Interox Chemicals Ltd. Recovering manganese values and purification of zinc sulphate
CA1141172A (en) * 1978-12-20 1983-02-15 Gerald L. Bolton Removal of manganese ions from zinc and manganese containing solutions
DE4100911A1 (en) * 1991-01-15 1992-07-16 Bayer Ag Sepg. zinc from pyrolusite by washing with dil. mineral acid - also giving manganese di:oxide useful in pigment, oxidant and ferrite mfr. and e.g. zinc sulphate
EP3834247A4 (en) * 2018-08-09 2022-05-11 Bromine Compounds Ltd. A process for recovering metals from recycled rechargeable batteries

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE303802C (en) *
DE154085C (en) *
FR464038A (en) * 1913-09-02 1914-03-11 Shunjiro Araki Process for preparing a solution of pure zinc sulphate using zinc ores
GB100171A (en) * 1915-03-16 1900-01-01 Bonastre Llopart Ramon Process of Preparing and Inalternate White Product for Painting and other Purposes.
GB138946A (en) * 1918-05-22 1920-02-26 Samuel Field Improvements in or relating to the purification of zinc solutions
US1395811A (en) * 1919-11-07 1921-11-01 Electrolytic Zinc Company Treatment of zinc-bearing ores
US1937633A (en) * 1931-03-18 1933-12-05 Niels C Christensen Process of treating zinc ores
US3436177A (en) * 1968-02-28 1969-04-01 Kennecott Copper Corp Continuous process for removing multivalent impurities from copper-bearing leach solutions
CA935650A (en) * 1968-12-03 1973-10-23 Kniprath Elmar Redox precipitation of non-ferrous heavy metals from aqueous solutions
BE756611A (en) * 1969-09-25 1971-03-01 Ruhr Zink Gmbh PROCESS FOR OBTAINING ZINC

Also Published As

Publication number Publication date
AU498352B2 (en) 1979-03-08
ES458525A1 (en) 1978-04-01
AR214399A1 (en) 1979-06-15
CA1070122A (en) 1980-01-22
FI761659A (en) 1977-01-10
NL7606394A (en) 1977-01-11
FI65815B (en) 1984-03-30
AU1429576A (en) 1977-12-01
DE2626679A1 (en) 1977-01-27
FR2317365A1 (en) 1977-02-04
FR2317365B1 (en) 1980-10-24
ES448693A1 (en) 1977-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6241661B2 (en) Arsenic separation and immobilization method
US20200109462A1 (en) Method for the production of cobalt and associated oxides from various feed materials
CN109666789B (en) Method for preparing vanadium pentoxide by using vanadium-chromium slag and manganese carbonate
CN103805788B (en) Method for recovering copper, cobalt and nickel from copper and nickel slag
CN108823420A (en) The method of chlorine is removed in a kind of metallurgical slag
JP5370777B2 (en) Method for recovering copper from copper sulfide
US4067789A (en) Process for manganese removal from zinc metal bearing solutions
CN108517425A (en) A kind of method of calcium ions and magnesium ions in reduction electrolytic manganese qualifying liquid
JP5512482B2 (en) Method for separating and recovering zinc from galvanizing waste liquid
JP2020158819A (en) Refining method of nickel hydroxide
FI65815C (en) REFERENCE TO A FOLLOWING METAL SHEET METAL
CN105274352B (en) A kind of method that copper cobalt manganese is separated in the manganese cobalt calcium zinc mixture from copper carbonate
CN113088710A (en) Method for separating copper and germanium from copper and germanium replacement slag
JP5568977B2 (en) Method for recovering manganese from batteries
JP4215547B2 (en) Cobalt recovery method
CN111573736B (en) Method for preparing industrial manganese carbonate by using copper-manganese chloride solution
CN111471862A (en) Treatment method of laterite-nickel ore pickle liquor
CN108910957A (en) A method of soft magnetism mangano-manganic oxide is produced using hydroquinone reduction electrolytic manganese anode mud
CN108893613B (en) Zinc oxide powder zinc galvanizing process
CN106555060A (en) It is a kind of to adopt the method dechlorinated from zinc solution except surface autoxidation copper ashes after cadmium
JP2017178749A (en) Method for producing manganese sulfate aqueous solution and method for producing manganese oxide
CN109095503A (en) A method of manganese carbonate is produced using hydroquinone reduction electrolytic manganese anode mud
KR102228192B1 (en) Preparing method of nickel-cobalt-manganese complex sulphate solution by recycling wasted electrode material
WO2016194658A1 (en) Aqueous cobalt chloride solution purification method
JP6634870B2 (en) Deironing method of nickel chloride aqueous solution

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: NEWMONT EXPLORATION LIMITED