RU2082797C1 - Treatment of manganese-containing raw material - Google Patents
Treatment of manganese-containing raw material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082797C1 RU2082797C1 RU94015537A RU94015537A RU2082797C1 RU 2082797 C1 RU2082797 C1 RU 2082797C1 RU 94015537 A RU94015537 A RU 94015537A RU 94015537 A RU94015537 A RU 94015537A RU 2082797 C1 RU2082797 C1 RU 2082797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- suspension
- sulfur dioxide
- sulfuric acid
- containing raw
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
Description
Изобретение относится к области добычи полезных компонентов геотехническими и гидрометаллургическими способами и может быть использовано на горнообогатительных предприятиях, в частности при извлечении марганца из марганецсодержащего сырья с получением растворов сульфата марганца. The invention relates to the field of extraction of useful components by geotechnical and hydrometallurgical methods and can be used in mining enterprises, in particular when extracting manganese from manganese-containing raw materials to obtain solutions of manganese sulfate.
Известен способ переработки марганецсодержащего сырья (пыли ферросплавных электропечей), включающий ващелачивание марганца серной кислотой в присутствии восстановителя сульфита натрия в смеси с соотношением Na2SO3:H2SO4 1,1 1,38:1 (авт.св. СССР N 1054437, кл. C 22 B 47/00, опубл. 15.11.83).A known method of processing manganese-containing raw materials (dust of ferroalloy electric furnaces), including alkalization of manganese with sulfuric acid in the presence of a sodium sulfite reducing agent in a mixture with a ratio of Na 2 SO 3 : H 2 SO 4 1.1 1.38: 1 (ed. St. USSR N 1054437 , CL C 22 B 47/00, publ. 15.11.83).
Недостатком данного способа является сравнительно низкая степень извлечения марганца, а также применение специального дорогостоящего реагента для восстановления марганца (4) сульфита натрия. The disadvantage of this method is the relatively low degree of extraction of manganese, as well as the use of a special expensive reagent for the recovery of manganese (4) sodium sulfite.
Известен способ выщелачивания марганца из марганцевых руд смесью серной и сернистой кислот при соотношении H2SO3:H2SO4 1 (Ненно Э.С. и др. Материалы II-ой Всесоюзной конференции по геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых, М. Химия, 1975, кр. 1, с. 173 177).A known method of leaching manganese from manganese ores with a mixture of sulfuric and sulfuric acids with a ratio of H 2 SO 3 : H 2 SO 4 1 (Nenno E.S. et al. Materials of the 2nd All-Union Conference on Geotechnological Methods of Mineral Extraction, M. Chemistry, 1975, cr. 1, p. 173 177).
Недостатками способа являются низкая степень извлечения марганца, а также применение в качестве восстановителя неустойчивого в водных растворах дорогостоящего реагента сернистой кислоты
Наиболее близки аналогом, взятым за прототип, является выщелачивание марганцевой серной кислотой с пропусканием сернистого газа (SO2) при интенсивном перемешивании без доступа воздуха, причем серную кислоту берут в количестве, не более стехиометрического по отношению к растворимым компонентам руды. Затем нагревают полученную суспензию при 95 100oC до удаления сернистого газа, при этом pH суспензии повышается до 3,6 4,0, в результате чего примеси выпадают в осадок.The disadvantages of the method are the low degree of extraction of manganese, as well as the use as a reducing agent unstable in aqueous solutions of the expensive reagent sulfurous acid
The closest analogue taken for the prototype is the leaching of manganese sulfuric acid with the passage of sulfur dioxide (SO 2 ) with vigorous stirring without air, and sulfuric acid is taken in an amount not more stoichiometric to the soluble components of the ore. Then the resulting suspension is heated at 95-100 ° C. until sulfur dioxide is removed, while the pH of the suspension rises to 3.6 4.0, as a result of which impurities precipitate.
Недостатком способа-прототипа является низкая степень извлечения марганца, дополнительные затраты на нагревание. Сравнительно низкая степень очистки растворов сульфата марганца от примесей (авт.св. СССР N 350850, кл. C 22 B 47/00, 13.09.72). The disadvantage of the prototype method is the low degree of extraction of manganese, the additional cost of heating. The relatively low degree of purification of manganese sulfate solutions from impurities (ed. St. USSR N 350850, class C 22 B 47/00, 09/13/72).
Технический результат повышение эффективности способа за счет увеличения степени извлечения марганца, исключение затрат на нагревание и более глубокой очистки растворов сульфата марганца от примесей. Это достигается тем, что сернокислотное выщелачивание марганецсодержащего сырья с различной степенью окисленности осуществляют с подачей в процесс сернистого газа с естественной температурой после обжига серного колчедана сернокислотного производства, взятом в соотношении SO4 к содержанию Mn4 в исходном сырье 1,95 2,5: 1. Очистку растворов сульфата марганца ведут отдувкой воздухом из суспензии (пульпы) остаточного содержания SO2 с последующим осаждением примесей щелочносоставляющими компонентами при pH 4,5 7,0. При этом, серную кислоту берут в количестве, не более стехиометрического по отношению к растворимым компонентам марганецсодержащего сырья. Температуру процесса выщелачивания 75 ± 5oC создают подачей в суспензию (пульпу) сернистого газа с температурой 80 100oC причем, смешение суспензии (пульпы) с сернистым газом осуществляют в эжекционном смесителе. Процесс осаждения примесей осуществляют при остаточной температуре суспензии (пульпы) 40 70oC.The technical result is an increase in the efficiency of the method by increasing the degree of extraction of manganese, eliminating the cost of heating and more thorough cleaning of solutions of manganese sulfate from impurities. This is achieved by the fact that sulfuric acid leaching of manganese-containing raw materials with varying degrees of oxidation is carried out by feeding sulfur dioxide gas at a natural temperature into the process after firing sulfur pyrites of sulfuric acid production, taken in the ratio of SO 4 to the content of Mn 4 in the feedstock 1.95 2.5: 1 Manganese sulfate solutions are cleaned by blowing air from a suspension (pulp) of residual SO 2 , followed by precipitation of impurities with alkaline components at a pH of 4.5 to 7.0. In this case, sulfuric acid is taken in an amount not more than stoichiometric with respect to the soluble components of the manganese-containing raw material. The temperature of the leaching process of 75 ± 5 o C is created by supplying a suspension (pulp) of sulfur dioxide with a temperature of 80 100 o C and mixing the suspension (pulp) with sulfur dioxide is carried out in an ejection mixer. The process of deposition of impurities is carried out at a residual temperature of the suspension (pulp) 40 70 o C.
Технологическая схема предлагаемого способа представлена в примерах. Отношение SO2 и Mn4+ в исходном сырье выбрано в пределах от 1,9 до 2,5 -1, так как при соотношении SO2 к Mn4+<1,9 ведет к снижению извлечения марганца в раствор в сравнении со способом прототипом, а при соотношении SO2 к Mn4+>2,5 приводит к увеличению расхода сернистого газа при незначительном изменении извлечения марганца в раствор.The technological scheme of the proposed method is presented in the examples. The ratio of SO 2 and Mn 4+ in the feedstock is selected in the range from 1.9 to 2.5 -1, because when the ratio of SO 2 to Mn 4+ <1.9 leads to a decrease in the extraction of manganese in solution in comparison with the prototype method , and when the ratio of SO 2 to Mn 4+ > 2.5 leads to an increase in the consumption of sulfur dioxide with a slight change in the extraction of manganese in solution.
Область pH для процесса очистки растворов сульфата марганца ограничена и находится в пределах 4,5 7,0, так как при pH <4,5 в суспензии (пульпе) остается большое количество таких примесей как Fe3+, Al3+, Zn2+, Cu2+ др.The pH range for the process of purifying manganese sulfate solutions is limited and is in the range 4.5-7.0, since at pH <4.5 a large amount of such impurities as Fe 3+ , Al 3+ , Zn 2+ remains in the suspension (pulp) , Cu 2+ al.
При pH > 7,0 начинает выпадать гидроокись марганца, что ведет к увеличению потери марганца. At pH> 7.0, manganese hydroxide begins to precipitate, which leads to an increase in manganese loss.
Внутри этой области с увеличением pH степень очистки раствора сульфата марганца от вышеуказанных примесей повышается. Inside this region, with increasing pH, the degree of purification of a solution of manganese sulfate from the above impurities increases.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. The proposed method is as follows.
Готовят суспензию (пульпу) из марганецсодержащего сырья и серной кислоты. Кислоту берут в количестве, не более стехоиметрического по отношению к растворимым компонентам перерабатываемого сырья. В полученную суспензию (пульпу) с определенной скоростью подают из сернокислотного производства сернистый газ, взятый в соотношении SO2 к содержанию Mn4+ в исходном сырье 1,9 2,5: 1, с естественной температурой после обжига серного колчедана 80 100oC для поддержания температуры процесса выщелачивания 75±5oC. При этом смешение суспензии (пульпы) и сернистого газа осуществляют через эжекционный смеситель. При смешении сернистого газа с суспензией (пульпой) происходит восстановление труднорастворимого четырех валентного марганца до двух валентного состояния, легко гидратируемого и, следовательно, легко растворимого в водных растворах серной кислоты. После завершения процесса выщелачивания проводят очистку раствора сульфата марганца от примесей. Для этого, в суспензию (пульпу) подают воздух для отдувки остаточного содержаний сернистого газа. Далее в суспензию (пульпу) подают щелочносоставляющие компоненты (например, газообразный аммиак, CaO, карбонатсоставляющее марганцевое сырье и т.д.) до pH 4,5 7,0. Процесс осаждения осуществляют при остаточной температуре 40 70oC, которую имеет суспензия (пульпы) после обработки ее сернистым газом в процессе выщелачивания. Выделившийся осадок, содержащий сложнохимические соединения (например, сложные двойные соли аммиака, железа и т.д.), направляют на утилизацию, а очищенный раствор сульфата марганца подают на дальнейшую переработку с получением различных соединений марганца.A suspension (pulp) is prepared from manganese-containing raw materials and sulfuric acid. Acid is taken in an amount not more stoichiometric with respect to the soluble components of the processed raw materials. Sulfur gas, taken in the ratio of SO 2 to the content of Mn 4+ in the feedstock of 1.9 2.5: 1, with a natural temperature of 80-100 o C maintaining the temperature of the leaching process 75 ± 5 o C. In this case, the suspension (pulp) and sulfur dioxide are mixed through an ejection mixer. When sulfur dioxide is mixed with a suspension (pulp), the insoluble four valence manganese is restored to two valence states, which are easily hydrated and, therefore, readily soluble in aqueous solutions of sulfuric acid. After completion of the leaching process, the solution of manganese sulfate is purified from impurities. For this, air is supplied into the suspension (pulp) to blow off the residual sulfur dioxide content. Then, alkali-containing components (for example, gaseous ammonia, CaO, carbonate-containing manganese raw materials, etc.) are fed into the suspension (pulp) to a pH of 4.5 to 7.0. The deposition process is carried out at a residual temperature of 40 to 70 o C, which has a suspension (pulp) after processing it with sulfur dioxide in the leaching process. The precipitated precipitate containing complex chemical compounds (for example, complex double salts of ammonia, iron, etc.) is sent for disposal, and the purified solution of manganese sulfate is fed for further processing to obtain various manganese compounds.
Пример исполнения. Execution example.
Способ-прототип. Prototype method.
В 100 г марганецсодержащего концентрата состава, Mnобщ. 28,6, Mn4+ 21,5, Ca 2,1, CO2 0,6, Al 2,7, Mg 0,25, Zn - 0,16, Feобщ. 9,5, SiO2 24,0, Sобщ. 0,3, K 1,68, Pb 0,28 (крупность 0,15 мм) добавляют 0,05 л 29%-ного раствора H2SO4 (17,5 г H2SO4) и 0,45 л H2SO3 концентрации 100г/л (35 г SO2) или SO2. При Т Ж суспензии 1:5 и концентрации серной кислоты 35 г/л отношение SO2 к Mn4+ в исходном сырье составляет 1,6:1.In 100 g of a manganese-containing concentrate composition, Mn total. 28.6, Mn 4+ 21.5, Ca 2.1, CO 2 0.6, Al 2.7, Mg 0.25, Zn 0.16, Fe total. 9.5, SiO 2 24.0, S total. 0.3, K 1.68, Pb 0.28 (particle size 0.15 mm) add 0.05 L of a 29% solution of H 2 SO 4 (17.5 g of H 2 SO 4 ) and 0.45 L of H 2 SO 3 concentration of 100 g / l (35 g SO 2 ) or SO 2 . When T W suspension of 1: 5 and a concentration of sulfuric acid of 35 g / l, the ratio of SO 2 to Mn 4+ in the feedstock is 1.6: 1.
Разложение марганцевого концентрата проводят в течение 1,0 ч при интенсивном перемешивании без доступа воздуха. После этого реакционную смесь нагревают при 95 100oC до разложения избытка H2SO3 и удаления свободного SO2. По мере удаления сернистого газа кислотность суспензии постепенно уменьшается, а по окончании выделения SO2 pH жидкой фазы достигается 4,0. Полученную суспензию отфильтровывают, выделяют осадок, а раствор сульфата марганца анализируют на содержание примесей. Определяют степень извлечения марганца. Результаты экспериментов приведены в табл. 1 и 2.The decomposition of manganese concentrate is carried out for 1.0 h with vigorous stirring without air. After that, the reaction mixture is heated at 95 to 100 o C to decompose the excess H 2 SO 3 and remove free SO 2 . As sulphurous gas is removed, the acidity of the suspension gradually decreases, and upon completion of SO 2 evolution, the pH of the liquid phase is reached 4.0. The resulting suspension is filtered off, a precipitate is isolated, and a solution of manganese sulfate is analyzed for impurities. Determine the degree of extraction of manganese. The experimental results are given in table. 1 and 2.
Предлагаемый способ. The proposed method.
К 100 г марганецсодержащего концентрата (крупность 0,15 мм) с тем же химическим составом добавляют 0,5 л 3,5%-ного раствора серной кислоты (17,5 г H2SO4). Полученную суспензию с Т Ж 1:5 и концентрации серной кислоты 35 г/л циркулируют с помощью микронасосов через эжекционный смеситель, в который подается сернистый газ с температурой 80 100oC из расчета соотношения SO2 к содержанию Mn4+ в исходном сырье:
1) 1,6:1; 2) 1,75 1; 3) 1,9:1; 4) 2,2:1; 5) 2,5:1 и 6) 2,7:1;
Температуру выщелачивания поддерживают в пределах 75±5oC. Время выщелачивания 1,0 час.To 100 g of manganese-containing concentrate (particle size 0.15 mm) with the same chemical composition, add 0.5 l of a 3.5% solution of sulfuric acid (17.5 g of H 2 SO 4 ). The resulting suspension with a TJ of 1: 5 and a concentration of sulfuric acid of 35 g / l are circulated using micropumps through an ejection mixer into which sulfur dioxide gas is supplied at a temperature of 80-100 ° C based on the ratio of SO 2 to the content of Mn 4+ in the feed:
1) 1.6: 1; 2) 1.75 1; 3) 1.9: 1; 4) 2.2: 1; 5) 2.5: 1 and 6) 2.7: 1;
The leaching temperature is maintained within 75 ± 5 ° C. The leaching time is 1.0 hour.
По окончании выщелачивания определяют степень извлечения марганца (табл. 1). At the end of leaching, determine the degree of extraction of manganese (table. 1).
Затем в суспензию подают воздух до удаления остаточного содержания сернистого газа. Then, air is introduced into the suspension until the residual sulfur dioxide content is removed.
По окончании выделения SO2 в суспензию подают аммиак до получения pH, соответственно:
1) 4,0; 2) 4,5; 3) 5,0; 4) 6,0; 5) 6,0 и 6) 7,5.Upon completion of the allocation of SO 2 in the suspension serves ammonia to obtain a pH, respectively:
1) 4.0; 2) 4.5; 3) 5.0; 4) 6.0; 5) 6.0 and 6) 7.5.
Процесс осаждения осуществляют при остаточной температуре 40 70oC, которую имеет суспензия после обработки ее сернистым газом в процессе выщелачивания.The deposition process is carried out at a residual temperature of 40 70 o C, which the suspension has after processing it with sulfur dioxide in the leaching process.
Полученные суспензии с указанным pH подвергают фильтрации, осадок отделяют, а фильтрат (раствор сульфата марганца) анализируют на остаточное содержание примесей. The resulting suspensions with the indicated pH are filtered, the precipitate is separated, and the filtrate (manganese sulfate solution) is analyzed for residual impurities.
Результаты экспериментов приведены в табл. 2. The experimental results are given in table. 2.
Таким образом при переработке марганецсодержащего сырья по предлагаемому способу достигнуты более высокие показатели извлечения марганца, получены более чистые растворы сульфата марганца, пригодные для дальнейшей переработки с получением различных соединений марганца. Предложенный способ позволяет также исключить затраты на процесс нагревания. Thus, when processing manganese-containing raw materials according to the proposed method, higher manganese extraction rates are achieved, more pure solutions of manganese sulfate are obtained, suitable for further processing to obtain various manganese compounds. The proposed method also eliminates the cost of the heating process.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94015537A RU2082797C1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Treatment of manganese-containing raw material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94015537A RU2082797C1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Treatment of manganese-containing raw material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94015537A RU94015537A (en) | 1996-04-10 |
RU2082797C1 true RU2082797C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20155323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94015537A RU2082797C1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Treatment of manganese-containing raw material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082797C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484161C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный горный университет" | Method of extracting manganese from manganese-bearing raw stock |
RU2618591C2 (en) * | 2015-09-30 | 2017-05-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of vanadium, magnesium, manganese-containing materials complex processing |
-
1994
- 1994-04-27 RU RU94015537A patent/RU2082797C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1054437, кл. C 22 B 47/00, 1983. 2. Ненно Э.С. и др. Материалы II-ой Всесоюзной конференции по геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых. - М.: Химия, 1975, кн. 1, с. 173 -177. 3 Авторское свидетельство СССР N 350850, кл. C 22 B 47/00, 1972. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484161C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный горный университет" | Method of extracting manganese from manganese-bearing raw stock |
RU2618591C2 (en) * | 2015-09-30 | 2017-05-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method of vanadium, magnesium, manganese-containing materials complex processing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94015537A (en) | 1996-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104016398B (en) | A kind of method that dilute sulfuric acid utilized in industrial wastewater produces sulfate | |
CA3127106A1 (en) | Systems and methods to treat flue gas desulfurization and metal-bearing waste streams to recover value-added materials | |
US5204084A (en) | Hydrometallurgical production of zinc oxide from roasted zinc concentrates | |
CN101519219A (en) | Manufacturing process for light magnesium carbonate | |
KR100419122B1 (en) | Method for purifying calcium carbonate | |
US11148956B2 (en) | Systems and methods to treat flue gas desulfurization waste to produce ammonium sulfate and calcium carbonate products | |
US20110195017A1 (en) | Process for the production of high purity magnesium hydroxide | |
EP0679426B1 (en) | Magnesium-enhanced sulfur dioxide scrubbing with gypsum formation | |
US4058587A (en) | Process for removing impurities from acidic fluid solutions | |
BG112689A (en) | Method for arsenic removal from materials containing it | |
FR2575149A1 (en) | PROCESS FOR RECOVERING VALUE PRODUCTS FROM RED MUD FROM THE BAYER PROCESS | |
JPH11509586A (en) | Separation of impurities from lime and lime sludge, and two-stage causticization of green liquor containing impurities such as silicon | |
US6214313B1 (en) | High-purity magnesium hydroxide and process for its production | |
RU2082797C1 (en) | Treatment of manganese-containing raw material | |
US4563340A (en) | Process for the secondary obtention of sodium carbonate from FLP waste liquor | |
EP0244910B1 (en) | Separation of non-ferrous metals from iron-containing powdery material | |
JPH07286221A (en) | Method for recovering rhenium from nonferrous metal refining process | |
JP2003137545A (en) | Method for manufacturing waste acid gypsum | |
RO120131B1 (en) | Composition comprising at least baking soda, process for obtaining the same and the use thereof | |
EP0258196B1 (en) | A process for the preparation of sulphide-free alkali liquor | |
US4154802A (en) | Upgrading of magnesium containing materials | |
US6159436A (en) | Conversion process for strontium sulfate in carbonate rich celestite ores to strontium carbonate using sodium carbonate in an air/vapor-lift loop reactor | |
RU2179194C2 (en) | Method of hydrometallurgy preparation of zinc oxide | |
EA005989B1 (en) | A method for purifying the solution in the hydrometallurgical processing of copper | |
SU914647A1 (en) | Method for processing arsenic-containing converter dusts and sublimates |