PL50263B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: [bi&l Opublikowano: 8. I. 1966 Imani urnw^ 50263 KI. 12n, 45/10 ffl MKP C 01 g k5JA UKD 6817871.532 Wspóltwórcy wynalazku: Mieczyslaw Kapczynski, Henryk Lakomski, Franciszek Czuba, Jan Nosel, Ryszard Fila Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Szopienice", Katowice-Szopie- nice (Polska) Sposób odzyskiwania manganu z piasków cynkonosnych Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwa¬ nia manganu z piasków cynkonosnych, polegajacy na przeprowadzeniu manganu ze zwiazku Mn02 w MnS04 w procesie kwasnego lugowania piasków.Podczas procesu elektrolitycznego wydzielania cynku, siarczan manganu jako jeden ze skladników elektrolitu ulega anodowemu utlenieniu wedlug ponizszej reakcji: 1) 2 MnS04 + 2- 02 + 3 H20 - 2 HMn04 + 2 H2S04 2) 2 HMn04 + 3 MnS04 + 2 H20 = 5 MnOz + 3 H2S04 Dwutlenek manganu w postaci szlamu gromadzi sie na dnie wanien elektrolitycznych, skad jest okresowo wybierany i stosowany w procesie lugo¬ wania koncentratów cynkowych.Podczas procesu lugowania blendy prazonej nie- rozpuszczone czesci tak zwane piaski cynkonosne sa wydzielane na urzadzeniach klasyfikacyjnych.Piaski zmieszane z woda poddaje sie kwasnemu lugowaniu dozujac kwas siarkowy w celu popra¬ wienia odzysku cynku. Piaski te zawieraja prze¬ cietnie okolo 40% cynku i okolo 7% manganu.Metoda ta wplywa korzystnie na odzysk cynku jednak odpadowe piaski zawieraja znaczne ilosci manganu w postaci Mn02, który jest bezpowrot¬ nie tracony przy dalszej przeróbce ogniowej w pie¬ cach przewalowych.Sposób wedlug wynalazku pozwala na maksy¬ malne obnizenie zawartosci manganu w odpado¬ wych piaskach cynkonosnych, przez co uzyskuje sie wzrost zawartosci manganu w postaci MnS04 w wodnym roztworze siarczanu cynku z 0,8 g do 5 4 g/l.Istota wynalazku polega na tym, ze podczas pro¬ cesu kwasnego lugowania piasków cynkonosnych, po dodaniu stezonego kwasu siarkowego i zakwa¬ szeniu gestwy do 4—5% wolnego H2S04, wprowa- 10 dza sie roztwór siarczanu zelazawego i rozdrobnio¬ ny cynk metaliczny. Ilosc dodawanego roztworu FeS04 okresla sie w zaleznosci od ilosci lugowane¬ go piasku i zawartego w nim manganu.Dzieki dozowaniu rozdrobnionego cynku meta- 15 licznego dodaje sie mniejsze ilosci roztworu FeS04, okolo 50% potrzebnej ilosci, w stosunku do wyli¬ czonej stechiometrycznie. Wprowadzenie zelaza dwuwartosciowego w postaci roztworu FeS04, po¬ woduje redukcje Mn02 i przechodzenie do roztwo- 20 ru manganu w postaci siarczanu manganu oraz utlenienie zelaza dwuwartosciowego na trójwarto¬ sciowe zgodnie z reakcja: - 3) 2 FeS04+ 2 H2S04 + Mn02 = Fe2(S04)3 + 25 + MnS04 + 2 H20 Wprowadzenie rozdrobnionego cynku meta¬ licznego powoduje wydzielanie wodoru in statu nascendi, który redukuje zelazo trójwartosciowe 30 na dwuwartosciowe zgodnie z reakcja: 5026350263 3 4 4) Zn + H2SO4 = ZnS04 + 2 H 5) Fe2(S04)3 + 2 H = 2 FeS04 + H2S04 Powstale zelazo dwuwartosciowe ponownie re¬ dukuje Mn02 zgodnie z reakcja: 3. Wprowadzenie cynku metalicznego pozwala na ponowne wyko¬ rzystanie zelaza dwuwartosciowego jako reduktora piroluzytu znajdujacego sie jeszcze w piaskach cynkonosnych (zgodnie z kolejnym przebiegiem reakcji 4, 5 i 3) w czasie danego lugowania.Zakonczenie przebiegu reakcji 3 kontroluje sie na drodze analitycznej przez miareczkowanie mia¬ nowanym roztworem K]\TnC4. Po calkowitym utle¬ nieniu zelaza w roztworze wprowadza sie roz¬ drobniony cynk metalicznie który ponownie redu¬ kuje zelazo. ' *"% ~* Przyklad. Lugowniki piasku o pojemnosci 20 m3 napelnia sie pulpa piaskowa w ilosci 16 m3, otrzymana z procesu lugowania blendy prazonej, odpowiada to okolo 3 t piasku w przeliczeniu na substancje stala o przecietnej zawartosci 40% cyn¬ ku i 7% manganu w zwiazku Mn02.Z wyliczenia wynika, ze laczna ilosc manganu w jednym procesie lugowania piasków wynosi okolo 210 kg manganu. W celu zredukowania Mn02 dodaje sie 4 m3 kwasnego roztworu FeS04 o za¬ wartosci zelaza okolo 50 g/l.Zawartosc lugownika miesza sie okolo 3 godzin jednoczesnie dozujac stezony H2S04 w celu zakwa¬ szenia pulpy do 4—5% wolnego H2S04. Kwas siar¬ kowy rozpuszcza cynk z piasków, a zelazo dwu¬ wartosciowe redukuje mangan i przeprowadza do roztworu jako siarczan manganu.Analiza miareczkowa stwierdza sie stopien utle¬ niania zelaza i z chwila utlenienia calkowitej ilosci zelaza dwuwartosciowego na trójwartosciowe do¬ zuje sie metaliczny cynk w ilosci 120 kg. Cynk me¬ taliczny redukuje zelazo trójwartosciowe, przecho¬ dzac w siarczan cynku. Proces zostaje zakonczony po ponownym utlenieniu zelaza, pozostala nie zre¬ dukowana jeszcze iloscia Mn02. Metoda ta pozwala na odzyskanie manganu z piasków odpadowych w granicy 60%.Roztwór z lugowania piasków zawierajacy ZnS04, MnS04, oraz Fe2(S04)3 kierowany jest do lugowników blendy prazonej. Wedlug literatury „Metalurgia cynku i kadmu" — W. Domanski i A.Krupkowski str. 364,'w czasie lugowania obojetnego prazonki koncentratowej w razie potrzeby dodaje sie siarczan zelazawy, którego roztwór zostaje przygotowany uprzednio. Do tego roztworu dodaje .. sie piroluzytu (Mn02) badz szlamów anodowych 5 z wanien elektrolitycznych w celu utlenienia siar¬ czanu zelazawego na siarczan zelazowy.Po utlenieniu zelaza dwuwartosciowego dodaje sie do slabo kwasnego roztworu taka ilosc blendy prazonej aby roztwór stal sie neutralny.W tych warukach Fe2(S04)3 ulega hydrolizie i wypada z roztworu w postaci osadu wodoretlenku zelaza porywajac ze soba wielce szkodliwe pier¬ wiastki As, Sb, Ge. Dla dobrego wytracenia powyz¬ szych pierwiastków nalezy zawartosc zelaza w cza¬ sie lugowania blendy utrzymywac w granicy 1,2 g/l.Wedlug wynalazku FeS04 wprowadza sie do innej operacji technologicznej w celu zredukowania dwutlenku manganu i przeprowadzenia go do roz¬ tworu jako siarczanu manganu, a w koncowym efekcie otrzymuje sie Mn02 w wannach elektro¬ litycznych.Sposób odzysku manganu z piasków cynkonos¬ nych wedlug wynalazku obniza zawartosc manga¬ nu w piaskach odpadowych, zmniejsza zuzycie rudy manganowej, pozwala na przygotowanie utle¬ nionego juz roztworu zelaza dla glównego procesu lugowania a tym samym eliminuje dodatkowe zu¬ zycie rudy manganowej lub szlamów anodowych oraz przyczynia sie do utrzymania zawartosci siar¬ czanu manganu w wodnym roztworze siarczanu cynku w ilosciach zgodnych z wymogami procesu technologicznego, co eliminuje koniecznosc przygo¬ towania dodatkowych roztworów siarczanu man¬ ganu z rudy manganowej. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób odzyskiwania manganu z piasków cynko¬ nosnych* zawierajacych obok zwiazków cynku, mangan w postaci Mn02, znamienny tym, ze do pulpy w procesie kwasnego lugowania piasków cynkonosnych wprowadza sie roztwór siarczanu ze¬ lazawego w ilosci okolo 50% w stosunku do wyli¬ czonej stechiometrycznie, w celu zredukowania Mn02 do MnS04, a po utlenieniu sie zelaza do trój¬ wartosciowego wprowadza sie do pulpy Zn meta¬ liczny w ilosci stechiometrycznej w stosunku do wprowadzonego FeS04 w celu zredukowania Fe+++ z powrotem do Fe++, które redukuje po¬ zostaly jeszcze w piaskach Mn02 do siarczanu man¬ ganowego, przechodzacego wraz z solami cynku do roztworu poddawanego nastepnie elektrolizie. 15 20 25 30 35 40 45 50 RSW „Prasa", Wr. Zam. 2235/65. Naklad 250 egz. PL