PL57699B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.VI.1969 57699 KI. 40 a, 5/02 MKP C 22 b Cfaij UKD 669.094.1 Wspóltwórcy wynalazku: inz. Janusz Chrzanowski, inz. Marian Plonka, mgr inz. Franciszek Piechaczek Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Przemyslowo-Handlowe „Polskie Odczynniki Chemiczne" Gliwice (Polska) Sposób redukcji rudy manganowej w szczególnosci piroluzytu Przedmiotem wynalazku jest sposób redukcji rudy manganowej, w szczególnosci piroluzytu,' za¬ wierajacego jako glówny skladnik dwutlenek man¬ ganu, pozwalajacy na otrzymanie w wyniku auto- termicznej, samorzutnie zachodzacej reakcji, pól¬ produktu, nadajacego sie do bezposredniego roz¬ twarzania w kwasach, w celu otrzymania rozpu¬ szczalnych w wodzie soli manganu.Znane sposoby redukcji rudy manganowej do tlenku manganawego polegaja na prazeniu zmielo¬ nej rudy manganowej, zawierajacej jako glówny skladnik dwutlenek manganu, z weglem, koksi- kiem, lub róznymi materialami organicznymi, z za¬ stosowaniem ogrzewania posredniego w piecach typu muflowego, lub bezposredniego w piecach typu rurowego ogrzewanych od wewnatrz mieszanina paliw stalych, gazowych lub paliw plynnych z po¬ wietrzem. Wedlug znanej metody wsad skladajacy sie z 85—90% wagowych piroluzytu i 10—15% wa¬ gowych wegla kamiennego ogrzewa sie do 600—800°C w piecach retorowych lub obrotowych osiagajac stopien redukcji okolo 90%.Jako reduktor zamiast wegla stosuje sie takze gaz generatorowy wprowadzajac go do przestrzeni reakcyjnej pieca. Material wychodzacy ^ z pieca w celu unikniecia utlenienia tlenem powietrza pro¬ wadzacego do odtworzenia Mn02 lub mieszaniny Mn02, Mn203 i Mn204 pozostawia sie do ochlodze¬ nia w hermetycznie zamykanych bebnach. Stosowa¬ ne sposoby wymagaja dodatkowego nakladu energii 20 25 30 cieplnej niezaleznie od wprowadzenia do mieszanki wsadowej substancji sluzacej jako reduktor. Wy¬ nika to z faktu, ze ostatnim stadium redukcji dwutlenku manganu do tlenku manganawego jest redukcja hausmanitu (M113O/J za pomoca wegla pierwiastkowego bedaca typowa reakcja endoter- miczna.Znane jest rozwiazanie problemu dostarczenia energii cieplnej potrzebnej dla reakcji redukcji rud, przez ogrzewanie uprzednio sprasowanej mie¬ szaniny sproszkowanej rudy i substancji weglo- dajnej, za pomoca chemicznie obojetnego plomie¬ nia do osiagniecia w masie redukowanej tempe¬ ratury, w której mozliwy jest dalszy przebieg re¬ akcji endotermicznej kosztem nagromadzonej ener¬ gii cieplnej. Metoda ta charakteryzuje sie uzyciem czynnika redukcyjnego niezaleznego od równiez stosowanego paliwa dajacego cieplo wskutek spa¬ lania w powietrzu.Do procesów redukcji rud manganu dla otrzy¬ mania tlenku manganawego do przerobu na sole manganu stosuje sie takze substancje roslinne jak trociny, slome plewy. Nieznana jednak jest mozli¬ wosc realizacji procesu jako jednoetapowego i samorzutnego tymi substancjami roslinnymi, nie wymagajacego doprowadzenia z zewnatrz ani energii cieplnej ani tez powietrza dla spalania paliwa.Doprowadzanie energii cieplnej przy stosunkowo wysokiej temperaturze reakcji, lub spalanie pali- 576993 wa wewnatrz urzadzenia i koniecznosc jednocze¬ snego zabezpieczenia produktu przed wtórnym utlenieniem wymaga stosowania zlozonych kon¬ strukcji aparatowych i stwarza trudnosci w pro¬ wadzeniu i kontroli procesu. • Sposób wedlug wyna- 5 lazku usuwa powyzsze wady i wybitnie upraszcza proces, pozwalajac na jego prowadzenie nawet w tak prostym urzadzeniu jak beben lub pojemnik z blachy stalowej.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze mieszanina odpo- 10 wiedniej ilosci dokladnie wysuszonych trocin z dwutlenkiem manganu, w wyniku samorzutnie zachodzacej reakcji moze przereagowac z wytwo¬ rzeniem tlenku i weglanu manganawego, w tem¬ peraturze znacznie nizszej niz dotad stosowana do 15 redukcji rudy na technicznie czysty tlenek man- ganawy.Okazalo sie tez, ze w przypadku stechiome- trycznych ilosci trocin, biorac za podstawe ich sklad pierwiastkowy, lub w przypadku trocin 2o zwykle stosowanych suwwych nie mozna zreali¬ zowac autotermicznego przebiegu periodycznie realizowanego procesu i ze w procesie samorzut¬ nie zachodzacym biora udzial praktycznie wylacz¬ nie lotne produkty suchej destylacji substancji 25 roslinnej, czego dowodem jest wegiel roslinny po¬ zostajacy w mieszaninie poreakcyjnej w ilosciach odpowiadajacych powstajacej przy suchej desty¬ lacji odpowiedniej ilosci trocin.Uzycie trocin prawie suchych tak zwanych po- 30 wietrzno-suchych w autotermicznym procesie oka¬ zalo sie mozliwe przy ciaglym lub pólciaglym sy¬ stemie zasilania, przy którym gorace gazy wylo¬ towe przechodza przez niewysoka warstwe swiezej mieszanki dosuszajacja. 35 Podstawowa cecha sposobu redukcji rudy man¬ ganowej, wedlug wynalazku odrózniajaca ja od sposobów znanych, jest wykorzystanie energii cieplnej utleniania przez rude manganowa produk¬ tów rozkladu suchej substancji roslinnej do zapo- 40 czatkowania rozkladu i utleniania w bezposrednim otoczeniu strefy reakcji, przez co reakcja ma cha¬ rakter reakcji lancuchowej, przebiegajacej samo¬ rzutnie, lecz w sposób nieWybuchowy. Charakte¬ rystyczne jest to, ze substancja redukujaca jest tu 45 czesc wprowadzonej substancji weglodajnej a mia¬ nowicie lotne produkty odgazowania, zachodzacego dopiero w czasie redukcji.Uzyskany pólprodukt stosuje sie poprzez roz¬ twarzanie w odpowiednim kwasie do otrzymywa- 50 nia rozpuszczalnych w wodzie soli manganawych 4 takich jak: siarczan, azotan, chlorek, octan,, mrówczan, fosforan I zasadowy. Sposobem tym uzyskuje sie roztwory soli manganu o stosunkowo wysokiej czystosci, nadajace sie do przerobu na sole manganu w gatunku odczynników czystych do analiz. Obecnosc w pólprodukcie znacznej do¬ mieszki wegla roslinnego ulatwia dalsze prowa¬ dzenie przerobu a w szczególnosci filtracje roztwo¬ rów soli manganu.Przyklad. Proces redukcji prowadzi sie przy uzyciu mieszaniny rudy manganowej z trocinami lub innymi substancjami roslinnymi takimi jak sloma, plewy zbozowe w stosunku 4 czesci wagowe rudy na czesc suchej substancji roslinnej. Uprzed¬ nio dobrze wysuszona mieszanine zapala sie przy pomocy palnika lub mieszanki zaplonowej, na przyklad z wegla i saletry, zapoczatkowujac reak¬ cje egzotermiczna. Strefa redukcji przesuwa sie w masie reakcyjnej z szybkoscia okolo jednego centymetra na minute. Przebieg reakcji podtrzy¬ muje sie przez dosypywanie od góry dalszych porcji powietrzno-suchej mieszaniny, tak, aby strefa redukcji znajdowala sie stale na glebokosci 5—15 cm od powierzchni wsadu. Wydzielajace sie- gazy i pare wodna odprowadza sie do komina wentylacyjnego.Po zakonczeniu reakcji zredukowana mieszanine- zabezpiecza sie przed wtórnym utlenieniem przez, hermetyczne zamkniecie pojemnika w którym przeprowadza sie redukcje. Z czterech czesci wa¬ gowych rudy i jednej czesci wagowej substancji roslinnej otrzymuje sie okolo 3,7 czesci wagowych mieszaniny poreakcyjnej. Stopien zredukowania rudy manganowej zalezy glównie od rozdrobnienia rudy i w przypadku, gdy wielkosc ziaren rudy nie przekracza 0,2 mm wynosi on okolo 95%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób redukcji rudy manganowej w szczegól¬ nosci piroluzytu, zawierajacych jako glówny sklad¬ nik dwutlenek manganu, przy pomocy organicz¬ nych reduktorów, zawierajacych pierwiastek we¬ glowy, takich jak trociny, sloma, plewy, znamien¬ ny tym, ze reduktory stosuje sie w stanie suchym lub prawie suchym w ilosci wagowo ponad 15% w" stosunku do rudy redukowanej, najkorzystniej okolo 25%, dzieki czemu redukcje po punktowym: zapoczatkowaniu prowadzi sie w sposób autoter- miczny, bez potrzeby wstepnego ogrzewania mie¬ szaniny reduktora i rudy. WDA-1. Zam. 2694. Naklad 220 egz. PL