RU2176678C1

RU2176678C1 - Method of extraction of manganese from manganese ores

Info

Publication number: RU2176678C1
Application number: RU2000112262A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Захарова; С.Н. Лакеев; В.В. Лапин; О.Н. Логинов; А.И. Павлов; Н.Н. Силищев; И.А. Сорокин; В.Д. Шаповалов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Биомедхим-фарм"
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-12-10

Abstract

FIELD: extraction of useful components by hydrometallurgical methods. SUBSTANCE: method consists in leaching manganese from ores by means of hydrochloric acid for obtaining manganese oxides, stoichiometric amount of hydrochloric acid is taken at temperature of 80-90 C. EFFECT: enhanced efficiency due to avoidance of additional stages; high purity of target product. 5 ex

Description

Изобретение относится к добыче полезных компонентов гидрометаллургическими способами и может быть использовано на горно-обогатительных предприятиях, при извлечении марганца из марганецсодержащих руд выщелачиванием. The invention relates to the extraction of useful components by hydrometallurgical methods and can be used in mining and processing enterprises, when extracting manganese from manganese-containing ores by leaching.

Известны способы извлечения марганца из марганцевых руд, заключающиеся в восстановительном обжиге с различными восстановителями с последующим выщелачиванием серной кислотой [1-3]. Недостатками указанных способов являются необходимость проведения процесса высокотемпературного восстановительного обжига, невысокая степень сквозного извлечения марганца, расход концентрированной серной кислоты, продолжительность процесса выщелачивания. Known methods for the extraction of manganese from manganese ores, which include reducing firing with various reducing agents, followed by leaching with sulfuric acid [1-3]. The disadvantages of these methods are the need for a high-temperature reductive firing process, a low degree of through extraction of manganese, the consumption of concentrated sulfuric acid, the duration of the leaching process.

Известны способы выщелачивания марганца из марганцевых руд раствором серной кислоты в токе сернистого ангидрида либо смесью серной и сернистой кислот [4, 5]. Недостатками известных способов являются сравнительно низкая степень извлечения марганца из руды, необходимость применения дорогостоящего экологически вредного реагента - сернистого ангидрида либо неустойчивого в водных растворах дорогостоящего реагента - сернистой кислоты. Known methods for leaching manganese from manganese ores with a solution of sulfuric acid in a stream of sulfur dioxide or a mixture of sulfuric and sulfuric acids [4, 5]. The disadvantages of the known methods are the relatively low degree of extraction of manganese from ore, the need to use an expensive environmentally harmful reagent - sulfur dioxide or unstable in aqueous solutions of an expensive reagent - sulfur dioxide.

Наиболее близким к предложенному является способ извлечения марганца из марганцевых руд, включающий выщелачивание соляной кислотой без перевода марганца в раствор [6]. Closest to the proposed one is a method for extracting manganese from manganese ores, including leaching with hydrochloric acid without converting manganese into solution [6].

Недостатком указанного известного решения, принятого за прототип, является низкая чистота целевого продукта и громоздкость технологического процесса. The disadvantage of this known solution adopted for the prototype is the low purity of the target product and the bulkiness of the process.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса за счет исключения дополнительных стадий и повышения чистоты целевого продукта. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the process by eliminating additional stages and increasing the purity of the target product.

Технический результат достигается способом извлечения марганца из марганцевых руд, включающим выщелачивание соляной кислотой без перевода марганца в раствор, при этом согласно изобретению при выщелачивании используют стехиометрическое количество соляной кислоты, необходимое для получения марганца в виде окислов, при ее концентрации 5-20 вес.% и при температуре процесса, составляющей 80-90^oC.The technical result is achieved by a method of extracting manganese from manganese ores, including leaching with hydrochloric acid without converting manganese into a solution, while according to the invention, the stoichiometric amount of hydrochloric acid necessary to obtain manganese in the form of oxides is used for leaching at a concentration of 5-20 wt.% And at a process temperature of 80-90 ^o C.

При этом протекают следующие химические реакции:
2MnO₂ + 2HCl = Mn₂O₃ + Cl₂ + H₂O
3Mn₂O₃ + 2HCl = 2(Mn²⁺Mn₂ ³⁺)O₄ + Cl₂ + H₂O
(Mn²⁺Mn₂ ³⁺)O₄ + 2HCl = 3MnO + Cl₂ + H₂O
В процессе реакций полученные оксиды марганца (Mn₂O₃, (Mn²⁺Mn₂ ³⁺)O₄ и MnO) выделяются в виде тонкодисперсного осадка, который может быть отделен от руды потоком воды и далее выделен в отстойнике в виде марганцового концентрата. Температура процесса составляет 80-90^oC, а сам процесс осуществляют в закрытой системе.The following chemical reactions occur:
2MnO ₂ + 2HCl = Mn ₂ O ₃ + Cl ₂ + H ₂ O
3Mn ₂ O ₃ + 2HCl = 2 (Mn ²⁺ Mn ₂ ³⁺ ) O ₄ + Cl ₂ + H ₂ O
(Mn ²⁺ Mn ₂ ³⁺ ) O ₄ + 2HCl = 3MnO + Cl ₂ + H ₂ O
During the reactions, the obtained manganese oxides (Mn ₂ O ₃ , (Mn ²⁺ Mn ₂ ³⁺ ) O ₄ and MnO) are separated in the form of a fine precipitate, which can be separated from the ore by a stream of water and then separated in the sump as a manganese concentrate. The process temperature is 80-90 ^o C, and the process itself is carried out in a closed system.

Предлагаемое техническое решение позволяет исключить стадию осаждения марганца из раствора хлорида марганца, так как использование для процесса выщелачивания стехиометрического количества раствора соляной кислоты не приводит к получению растворимого хлорида марганца. The proposed technical solution eliminates the stage of deposition of manganese from a solution of manganese chloride, since the use of a stoichiometric amount of hydrochloric acid solution for leaching does not lead to the production of soluble manganese chloride.

Пример 1. Способ испытан на рудном образце Северо-Файзулинского месторождения состава: Mn 17-50%, P 0,08%, Fe 2%, кремнезем 50%. Навеску 108,9 г этой руды обрабатывали 20%-ным раствором соляной кислоты, взятой в стехиометрическом количестве согласно вышеприведенным реакциям. Выщелачивание руды проводили в закрытой системе при температуре 80-90^oC в течение четырех часов. Проведенный анализ показал отсутствие марганца в растворе. Выделенный марганцовый концентрат содержал более 99,0% оксидов марганца, степень извлечения марганца составляет 97,1%.Example 1. The method was tested on an ore sample of the Severo-Fayzulinsky deposit composition: Mn 17-50%, P 0.08%, Fe 2%, silica 50%. A portion of 108.9 g of this ore was treated with a 20% hydrochloric acid solution taken in stoichiometric amount according to the above reactions. The ore was leached in a closed system at a temperature of 80-90 ^o C for four hours. The analysis showed the absence of manganese in solution. The isolated manganese concentrate contained more than 99.0% manganese oxides, the degree of manganese extraction is 97.1%.

Пример 2. Аналогично примеру 1 навеску 230,1 г руды обрабатывали 10%-ным раствором соляной кислоты. Выделенный марганцовый концентрат содержал более 99,0% оксидов марганца, степень извлечения марганца составляет 96,5%. Example 2. Analogously to example 1, a sample of 230.1 g of ore was treated with a 10% solution of hydrochloric acid. The isolated manganese concentrate contained more than 99.0% of manganese oxides, the degree of extraction of manganese is 96.5%.

Пример 3. Аналогично примеру 1 навеску 280,9 г руды обрабатывали 5%-ным раствором соляной кислоты. Выделенный марганцовый концентрат содержал более 99,0% оксидов марганца, степень извлечения марганца составляет 96,3%. Example 3. Analogously to example 1, a sample of 280.9 g of ore was treated with a 5% hydrochloric acid solution. The isolated manganese concentrate contained more than 99.0% manganese oxides, the degree of manganese extraction is 96.3%.

Пример 4. При использовании для выщелачивания соляной кислоты с концентрацией выше 20% обнаружено присутствие в растворе хлорида марганца. Example 4. When used for leaching hydrochloric acid with a concentration above 20%, the presence of manganese chloride in the solution was detected.

Пример 5. Аналогично примеру 1 навеску руды обрабатывали 3%-ным раствором соляной кислоты. Степень извлечения марганца при этом составляет только 81,2%. Example 5. Analogously to example 1, a sample of ore was treated with a 3% solution of hydrochloric acid. The degree of extraction of manganese in this case is only 81.2%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать марганцовый концентрат высокой степени чистоты, так как при выбранных условиях проведения процесса присутствие оксидов других металлов (в частности, железа) в марганцовом концентрате практически исключено, а одностадийность технологического процесса значительно упрощает его техническое воплощение. Thus, the proposed method allows to obtain manganese concentrate of high purity, since under the selected conditions of the process, the presence of oxides of other metals (in particular, iron) in manganese concentrate is practically excluded, and the one-stage process significantly simplifies its technical implementation.

Список литературы
1. Клименко Д. В., Квасков А.П. Химическое обогащение марганцевых руд. Свердловск: Металлургиздат, 1943, с. 83-84.List of references
1. Klimenko D.V., Kvaskov A.P. Chemical enrichment of manganese ores. Sverdlovsk: Metallurgizdat, 1943, p. 83-84.

2. Алтаев А.И. и др. Технология чанового выщелачивания марганца из отходов обогащения и некондиционных руд: КИМС, 1984, N 10, с. 6-9. 2. Altayev A.I. et al. Technology of manganese vat leaching from enrichment waste and substandard ores: KIMS, 1984, N 10, p. 6-9.

3. Ненно Э.С. и др. Материалы 2-ой Всесоюзной конференции по геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых. - М.: Химия, 1975, кн. 1, с. 173-177. 3. Nenno E.S. and other materials of the 2nd All-Union Conference on geotechnological methods of mining. - M.: Chemistry, 1975, book. 1, p. 173-177.

4. Способ извлечения марганца из руд и концентратов: Патент 2039109 Россия, 6 С 22 В 47/00 //Щелкин А.А., Баранов В.М., Бубнов В.К., Яхно Я.И. 4. The method of extraction of manganese from ores and concentrates: Patent 2039109 Russia, 6 С 22 В 47/00 // Schelkin A.A., Baranov V.M., Bubnov V.K., Yakhno Y.I.

5. Способ переработки марганцевых руд: авт. свид. СССР N 350850, С 22 B 47/00 //Чачанидзе И.П., Пурцеладзе Х.Г., Богоявленский Е.И., Сванидзе М.И., Раквиашвили И.В. 5. A method of processing manganese ores: ed. testimonial. USSR N 350850, С 22 B 47/00 // Chachanidze I.P., Purceladze H.G., Epiphany E.I., Svanidze M.I., Rakviashvili I.V.

6. Хитрик С. И. "Получение низкофосфористых марганцевых концентратов". Киев: Техника, 1969, с. 105.7 6. Khitrik S. I. "Obtaining low phosphorous manganese concentrates." Kiev: Technique, 1969, p. 105.7

Claims

A method for extracting manganese from manganese ores, including leaching with hydrochloric acid without converting manganese into a solution, characterized in that the leaching uses a stoichiometric amount of hydrochloric acid necessary to obtain manganese in the form of oxides at a concentration of 5-20 wt.% And at a process temperature component 80-90 ^o C.