RU2413012C1 - Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus - Google Patents

Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus Download PDF

Info

Publication number
RU2413012C1
RU2413012C1 RU2009142098/02A RU2009142098A RU2413012C1 RU 2413012 C1 RU2413012 C1 RU 2413012C1 RU 2009142098/02 A RU2009142098/02 A RU 2009142098/02A RU 2009142098 A RU2009142098 A RU 2009142098A RU 2413012 C1 RU2413012 C1 RU 2413012C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
containing material
sodium chloride
arsenic
phosphorus
Prior art date
Application number
RU2009142098/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Григорьевич Ковзун (UA)
Игорь Григорьевич Ковзун
Зоя Рудольфовна Ульберг (UA)
Зоя Рудольфовна Ульберг
Ирина Тимофеевна Проценко (UA)
Ирина Тимофеевна Проценко
Юрий Васильевич Филатов (UA)
Юрий Васильевич Филатов
Михаил Александрович Ильяшов (UA)
Михаил Александрович Ильяшов
Владимир Петрович Воловик (UA)
Владимир Петрович Воловик
Евгений Александрович Юшков (UA)
Евгений Александрович Юшков
Валерий Григорьевич Витер (UA)
Валерий Григорьевич Витер
Original Assignee
ЗАО "Донецксталь"-металлургический завод"
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
Application filed by ЗАО "Донецксталь"-металлургический завод" filed Critical ЗАО "Донецксталь"-металлургический завод"
Priority to RU2009142098/02A priority Critical patent/RU2413012C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2413012C1 publication Critical patent/RU2413012C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: procedure consists in crumbling material and in its leaching. Also, material crumbling and leaching is performed in concentrated solution of sodium chloride when compounds of arsenic and phosphorus are dissolved to suspension. Produced suspension is subjected to gravitation separation to a solid phase of concentrated iron containing material and to suspension of dispersed impurities. The separated solid phase of iron containing material is further subjected to washing with acid concentrated solution of sodium chloride.
EFFECT: raised contents of iron in iron containing material at diminished contents of arsenic and phosphorus to standard values, reduced duration of process, and consumption of reagents and lowered prime cost.
5 cl, 1 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области горно-металлургической и металлургической промышленности, а именно к физико-химическим способам подготовки железных, железомарганцевых, железо-титановых, железохромовых, марганцевых и др. руд, концентратов, губчатого железа, металлизированных окатышей, крицы, и может быть использован для повышения содержания железа в железосодержащем материале и удаления из него нежелательных примесей, прежде всего ванадия.The invention relates to the field of mining and metallurgical and metallurgical industries, and in particular to physicochemical methods for preparing iron, iron-manganese, iron-titanium, iron-chromium, manganese and other ores, concentrates, sponge iron, metallized pellets, crits, and can be used for increasing the iron content in the iron-containing material and removing unwanted impurities from it, especially vanadium.

Железосодержащие материалы для использования в промышленности, например, в доменной плавке, сталеплавильном процессе, подвергают обогащению, получая концентраты, содержащие до 71% железа, до 0,15% мышьяка и до 0,25% фосфора [Доменное производство. Справочник, т.1, Подготовка руд и доменный процесс, под редакцией Вегмана Е.Ф. М.: Металлургия, 1989, с.496; Арсентьев П.П. и др. Общая металлургия, М.: Металлургия, 1986, с.360].Iron-containing materials for use in industry, for example, in blast-furnace smelting, steelmaking, are enriched to obtain concentrates containing up to 71% iron, up to 0.15% arsenic and up to 0.25% phosphorus [Blast furnace production. Handbook, Volume 1, Preparation of ores and a blast furnace process, edited by Wegman E.F. M .: Metallurgy, 1989, p. 496; Arsentiev P.P. and other General metallurgy, M .: Metallurgy, 1986, S. 360].

Среди различных железосодержащих материалов, подлежащих обогащению и очистке, наибольший интерес представляют железные руды с относительно высоким содержанием железа (до 35%), удельный вес которых непрерывно возрастает в связи с истощением запасов богатых руд, и в настоящее время превышает 20%. Как правило, это осадочные руды морского пелоидного происхождения, обладающие существенным преимуществом - низкой себестоимостью их добычи. К таким рудам относятся в Украине руды Керченского месторождения, содержащие 37-39% железа, 15-35% силикатов, до 1% фосфора, до 0,2% мышьяка и до 0,1% ванадия, а также до 4% марганца и др. легирующих элементов; руды Кременчугского месторождения, содержащие от 34 до 58% железа, 13-43% силикатов, примеси фосфора, мышьяка и серы; руды Приазовья. В Российской Федерации к подобным рудам относятся руды Тульского, Лисаковского, Ангаро-Илимского и др. месторождений. В Казахстане многие месторождения железной руды осадочного метаморфизированного происхождения также имеют повышенные количества фосфора и мышьяка. Подобные месторождения имеются и в других странах (Австралия, Китай, Индия, Канада). Поэтому переработка таких руд представляет хотя и сложную, но актуальную проблему, но это оправдывает себя благодаря наличию в рудах легирующих элементов и относительной простоте их добычи, обычно открытым способом.Among the various iron-containing materials to be processed and refined, the most interesting are iron ores with a relatively high iron content (up to 35%), the specific gravity of which is continuously increasing due to depletion of rich ore reserves, and currently exceeds 20%. As a rule, these are sedimentary ores of marine peloid origin, which have a significant advantage - the low cost of their extraction. Such ores in Ukraine include ores of the Kerch deposit containing 37-39% iron, 15-35% silicates, up to 1% phosphorus, up to 0.2% arsenic and up to 0.1% vanadium, as well as up to 4% manganese, etc. alloying elements; ores of the Kremenchug deposit containing from 34 to 58% iron, 13-43% silicates, impurities of phosphorus, arsenic and sulfur; ores of the Sea of Azov. In the Russian Federation, such ores include ores of the Tula, Lisakovsky, Angaro-Ilim and other deposits. In Kazakhstan, many deposits of iron ore of sedimentary metamorphosed origin also have elevated amounts of phosphorus and arsenic. Similar deposits exist in other countries (Australia, China, India, Canada). Therefore, the processing of such ores is a difficult but urgent problem, but it justifies itself due to the presence of alloying elements in the ores and the relative simplicity of their extraction, usually by open methods.

При этом используются химические технологии переработки таких комплексных железосодержащих материалов не только в цветной, но и в черной металлургии.In this case, chemical technologies are used for processing such complex iron-containing materials not only in non-ferrous, but also in ferrous metallurgy.

Известен способ переработки железосодержащих материалов, в котором обожженную измельченную руду обрабатывают разбавленным раствором кислоты при высоких соотношениях твердой и жидкой (Т:Ж) фаз и значительной продолжительности процесса (до 25 часов), при последующем ионообменном извлечении нежелательных примесей [Патент Франции №1505100, кл. С22В 3/06, опубл. 1963 г.].There is a method of processing iron-containing materials, in which the calcined ore is treated with a dilute acid solution at high ratios of solid and liquid (T: G) phases and a significant process time (up to 25 hours), with subsequent ion-exchange extraction of undesirable impurities [French Patent No. 1505100, cl . C22B 3/06, publ. 1963].

Недостатками известного способа являются низкий процент извлечения примесей, продолжительность выщелачивания и значительное количество жидкой фазы, что снижает производительность и увеличивает себестоимость.The disadvantages of this method are the low percentage of extraction of impurities, the duration of leaching and a significant amount of the liquid phase, which reduces productivity and increases cost.

Известен также способ очистки руды от примесей окислительным обжигом при температуре 800-1000°С в течение 1 часа, выщелачиванием 49%-ой кислотой, при Т:Ж=1:1-1,2 и температуре 20-50°С в течение 2-3 часов [Патент РФ №2184158, кл. С22В 1/11, опубл. 27.06.2002].There is also a method of cleaning ore from impurities by oxidative calcination at a temperature of 800-1000 ° C for 1 hour, leaching with 49% acid, at T: W = 1: 1-1.2 and a temperature of 20-50 ° C for 2 -3 hours [RF Patent No. 2184158, cl. C22B 1/11, publ. 06/27/2002].

Недостатками способа являются, наряду с относительно высокими потерями (до 4-8%) железа и кислоты, химическая агрессивность растворов и низкое извлечение мышьяка из-за образования трудно растворимых в 49%-ой кислоте арсенатов железа.The disadvantages of the method are, along with the relatively high losses (up to 4-8%) of iron and acid, the chemical aggressiveness of the solutions and the low recovery of arsenic due to the formation of iron arsenates which are hardly soluble in 49% acid.

Известен способ выщелачивания из руды, обожженной при температуре 500-600°С в течение 1-1,5 часов, мышьяка и фосфора разбавленной серной кислотой при повышенных (60-80°С) температурах, Т:Ж=1:3-1:5 и продолжительности процесса 2-3 ч [Дукино Р.Д., Энгланд В.М. Фосфор в железных рудах Хемерслейского хребта, Австралийский институт горного дела (Austral, IMM) 1977, №5, с.197-202].A known method of leaching from ore calcined at a temperature of 500-600 ° C for 1-1.5 hours, arsenic and phosphorus diluted with sulfuric acid at elevated (60-80 ° C) temperatures, T: W = 1: 3-1: 5 and the duration of the process 2-3 hours [Dukino R.D., England V.M. Phosphorus in Iron Ores of the Hemersleys Range, Australian Institute of Mining (Austral, IMM) 1977, No. 5, pp. 179-202].

Недостатками способа являются низкое извлечение мышьяка и фосфора и значительные расходы выщелачивающего раствора.The disadvantages of the method are the low extraction of arsenic and phosphorus and the significant costs of the leach solution.

Известен также способ извлечения нежелательных примесей из железной руды обработкой ее в присутствии 6-7% соды при температуре 300°С с последующим выщелачиванием примесей горячей водой [Патент США №2928024, кл. С22В 1/11, опубл. 1975 г.].There is also a method of extracting unwanted impurities from iron ore by treating it in the presence of 6-7% soda at a temperature of 300 ° C, followed by leaching of impurities with hot water [US Patent No. 2928024, cl. C22B 1/11, publ. 1975].

К недостаткам способа относятся низкое извлечение мышьяка и фосфора при большом расходе выщелачивающего раствора.The disadvantages of the method include the low extraction of arsenic and phosphorus at a high flow rate of the leaching solution.

Известен способ обработки железосодержащего материала 40-50%-ным раствором щелочи в автоклавах при температуре 125-140°С [8-й Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, т.2, Ленинград, 1969].A known method of processing iron-containing material with a 40-50% alkali solution in autoclaves at a temperature of 125-140 ° C [8th International Congress on Mineral Processing, vol. 2, Leningrad, 1969].

Однако такой способ требует сложного аппаратного оформления, высоких концентраций агрессивной щелочи, а также больших объемов воды на ее отмывание, что усложняет регенерацию растворов и делает процесс экономически невыгодным.However, this method requires complex hardware design, high concentrations of aggressive alkali, as well as large volumes of water for washing it off, which complicates the regeneration of solutions and makes the process economically disadvantageous.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ очистки железосодержащего материала от мышьяка и фосфора, включающий измельчение железосодержащего материала в мельнице с последующим выщелачиванием мышьяка и фосфора 2%-ным раствором щелочи при Т:Ж=1:10 и продолжительности процесса до 48 часов [Сыртланова Т.С. и др. Известия СО АН СССР, сер. Хим. Наук, 1979, вып.3, №7, с.50-55].The closest in technical essence to the claimed method is a method of purification of iron-containing material from arsenic and phosphorus, including grinding the iron-containing material in a mill, followed by leaching of arsenic and phosphorus with a 2% alkali solution at T: W = 1: 10 and the duration of the process up to 48 hours [Syrtlanova T.S. and other Izvestiya SB AS USSR, ser. Chem. Science, 1979, issue 3, No. 7, pp. 50-55].

Однако такой способ пригоден только для сульфидных руд, при этом в выщелачиваемом материале остается от 0,22% до 1,5% мышьяка. В то же время его содержание, например в железных рудах, не превышает 0,1-0,2%, при высоких температурах и Т:Ж расход щелочи от массы руды составляет до 20%, процесс имеет большую продолжительность, а содержание железа в железосодержащем материале после обработки щелочью не увеличивается.However, this method is suitable only for sulfide ores, while in the leached material remains from 0.22% to 1.5% of arsenic. At the same time, its content, for example in iron ores, does not exceed 0.1-0.2%, at high temperatures and T: W the alkali consumption of the ore mass is up to 20%, the process has a longer duration, and the iron content in iron-containing material after treatment with alkali does not increase.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа очистки железосодержащего материала от мышьяка и фосфора, в котором проведение измельчения и выщелачивания материала в щелочном концентрированном растворе хлорида натрия, с растворением соединений мышьяка и фосфора, до получения суспензии, которую подвергают гравитационному разделению на твердую фазу обогащенного железосодержащего материала и суспензию дисперсных примесей, проведение промывки отделенной твердой фазы железосодержащего материала кислым концентрированным раствором хлорида натрия, обеспечивают повышение содержания железа в железосодержащем материале при снижении содержания в нем мышьяка и фосфора до стандартных значений, этим обеспечивается сокращение продолжительности процесса, снижение содержания мышьяка и фосфора в железосодержащем остатке, снижение расхода щелочного реагента, уменьшение его потерь, снижение себестоимости.The basis of the invention is the task of improving the method of purification of iron-containing material from arsenic and phosphorus, in which the grinding and leaching of the material in an alkaline concentrated solution of sodium chloride, with the dissolution of compounds of arsenic and phosphorus, to obtain a suspension, which is subjected to gravitational separation into a solid phase of the enriched iron-containing material and a suspension of dispersed impurities, washing the separated solid phase of the iron-containing material with acid concentrate bath solution of sodium chloride, provide an increase in the iron content in the iron-containing material while reducing the content of arsenic and phosphorus in it to standard values, this reduces the duration of the process, reduces the content of arsenic and phosphorus in the iron-containing residue, reduces the consumption of alkaline reagent, reduces its losses, reduces cost. .

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки железосодержащего материала от мышьяка и фосфора, включающем измельчение материала и его выщелачивание, согласно изобретению предусмотрены следующие отличия:The problem is solved in that in the method of purification of iron-containing material from arsenic and phosphorus, including grinding the material and its leaching, according to the invention, the following differences are provided:

- измельчение и выщелачивание материала проводят в щелочном концентрированном растворе хлорида натрия, с растворением соединений мышьяка и фосфора, до получения суспензии;- grinding and leaching of the material is carried out in an alkaline concentrated solution of sodium chloride, with the dissolution of compounds of arsenic and phosphorus, to obtain a suspension;

- полученную суспензию подвергают гравитационному разделению на твердую фазу обогащенного железосодержащего материала и суспензию дисперсных примесей;- the resulting suspension is subjected to gravitational separation into the solid phase of the enriched iron-containing material and a suspension of dispersed impurities;

- отделенную твердую фазу железосодержащего материала подвергают промывке кислым концентрированным раствором хлорида натрия.- the separated solid phase of the iron-containing material is washed with an acidic concentrated sodium chloride solution.

Кроме того, измельчение и выщелачивание железосодержащего материала ведут в щелочном концентрированном растворе хлорида натрия с рН=11-12 при Т:Ж=1:1,25; концентрацию хлорида натрия в растворе поддерживают на уровне 15-28 мас.%; отделенную твердую фазу обогащенного железосодержащего материала, перед промывкой кислым концентрированным раствором хлорида натрия, промывают концентрированным водным раствором хлорида натрия, который берут в количестве, равном содержанию влаги материала твердой фазы; промывку твердой фазы обогащенного железосодержащего материала ведут кислым концентрированным раствором хлорида натрия с рН=1-2 пари Т:Ж=1:1,25.In addition, grinding and leaching of iron-containing material is carried out in an alkaline concentrated solution of sodium chloride with pH = 11-12 at T: W = 1: 1.25; the concentration of sodium chloride in the solution is maintained at a level of 15-28 wt.%; the separated solid phase of the enriched iron-containing material, before washing with an acidic concentrated sodium chloride solution, is washed with a concentrated aqueous solution of sodium chloride, which is taken in an amount equal to the moisture content of the solid phase material; washing the solid phase of the enriched iron-containing material is carried out with an acidic concentrated solution of sodium chloride with pH = 1-2 batch T: W = 1: 1.25.

Сущность изобретения поясняется технологической схемой очистки железосодержащего материала с одновременным его обогащением, изображенной на чертеже.The invention is illustrated by the technological scheme of purification of iron-containing material with its enrichment, shown in the drawing.

Способ выполняют следующим образом.The method is as follows.

В мельницу загружают железосодержащий материал, воду, хлорид натрия и гидроксид натрия, который вводят в количестве, достаточном для поддержания рН в пределах 11-12. Ведут измельчение и выщелачивание железосодержащего материала до получения частиц обогащенного железосодержащего материала (гематита, вюстита, металлического железа) фракций 0,063-0,25 мм и частиц примесей (силикаты, карбонаты, высокодисперсные углерод и оксиды железа) фракции минус 0,063 мм. В таких условиях, как было установлено авторами изобретения, происходит выщелачивание из железосодержащего материала и последующее растворение соединений мышьяка и фосфора в щелочном концентрированном растворе NaCl. Одновременно растворяются и другие щелочерастворимые соединения, например ванадий, цинк.The mill is loaded with iron-containing material, water, sodium chloride and sodium hydroxide, which is introduced in an amount sufficient to maintain a pH in the range of 11-12. Grinding and leaching of iron-containing material is carried out to obtain particles of enriched iron-containing material (hematite, wustite, metallic iron) fractions of 0.063-0.25 mm and particles of impurities (silicates, carbonates, highly dispersed carbon and iron oxides) fractions minus 0.063 mm. Under such conditions, as was established by the inventors, leaching from iron-containing material and subsequent dissolution of arsenic and phosphorus compounds in an alkaline concentrated NaCl solution occur. Other alkali-soluble compounds, for example, vanadium, zinc, dissolve simultaneously.

Полученную после измельчения суспензию подвергают гравитационному разделению (отсадке). При этом в грубодисперсном легко осаждаемом осадке концентрируются плотные частицы гематита, вюстита и металлического железа, что позволяет увеличить содержание железа, в пересчете на металлическое, от 35 до 45% мас.% в исходном материале, до 65-95% мас.% - в обогащенном железосодержащем материале. Одновременно снижается содержание мышьяка и фосфора, соответственно от 0,2-0,3 до 0,05-0,1% As и от 0,5-1% до 0,2-0,25 мас.% Р, а также удаляются другие щелочерастворимые примеси. Этот результат является следствием того, что, как было установлено авторами изобретения, с участием концентрированного раствора хлористого натрия, в присутствии незначительных добавок щелочи (0,1-5% от массы хлорида натрия) образуются устойчивые высокодисперсные суспензии (коллоидные растворы) примесей железной руды, обладающие невысокой плотностью, - силикатов, карбонатов, углерода, гидратированных оксидов железа, фосфатов и арсенатов. В то же время, материалы, богатые железом (гематит, вюстит, губчатое железо, крица) содержатся в суспензии грубодисперсных частиц и легко поддаются гравитационному обогащению - отсадке.The suspension obtained after grinding is subjected to gravitational separation (deposit). At the same time, dense particles of hematite, wustite and metallic iron are concentrated in a coarse dispersed sediment, which allows increasing the iron content, in terms of metal, from 35 to 45% wt. In the starting material, up to 65-95% wt. - in enriched iron-containing material. At the same time, the content of arsenic and phosphorus decreases, respectively, from 0.2-0.3 to 0.05-0.1% As and from 0.5-1% to 0.2-0.25 wt.% P, and also are removed other alkali soluble impurities. This result is a consequence of the fact that, as it was established by the inventors, with the participation of a concentrated solution of sodium chloride, in the presence of minor alkali additives (0.1-5% by weight of sodium chloride), stable highly dispersed suspensions (colloidal solutions) of iron ore impurities are formed, having a low density - silicates, carbonates, carbon, hydrated iron oxides, phosphates and arsenates. At the same time, materials rich in iron (hematite, wustite, sponge iron, kritz) are contained in a suspension of coarse particles and are easily amenable to gravitational enrichment - depositing.

Обогащенный осадок железосодержащего материала отделяют от остатков жидкой фазы, например фильтрованием, и промывают концентрированным раствором хлористого натрия в количестве, равном содержанию влаги в твердой фазе железосодержащего материала. В этих условиях концентрированный раствор хлористого натрия практически полностью замещает слабощелочной концентрированный раствор хлористого натрия в осадке железосодержащего материала. Как было установлено авторами изобретения, в таких условиях не происходит снижение растворимости фосфатов и арсенатов, содержащихся в растворе, и они удаляются из осадка. В случае же использования чистой воды для промывки железосодержащего материала, растворимость фосфатов и арсенатов снижается в 5-10 раз, а образующиеся высокодисперсные наночастицы фосфатов и арсенатов сорбируются на поверхности железосодержащего материала, загрязняя его.The enriched precipitate of iron-containing material is separated from the residual liquid phase, for example by filtration, and washed with a concentrated solution of sodium chloride in an amount equal to the moisture content in the solid phase of the iron-containing material. Under these conditions, a concentrated solution of sodium chloride almost completely replaces a slightly alkaline concentrated solution of sodium chloride in a precipitate of iron-containing material. As was established by the inventors, under such conditions, there is no decrease in the solubility of the phosphates and arsenates contained in the solution, and they are removed from the precipitate. In the case of using pure water for washing iron-containing material, the solubility of phosphates and arsenates is reduced by 5-10 times, and the resulting highly dispersed nanoparticles of phosphates and arsenates are sorbed on the surface of the iron-containing material, polluting it.

Железосодержащий материал промывают слабокислым концентрированным раствором хлористого натрия с рН-1-2 при Т:Ж=1:1-1,25. Как было установлено авторами изобретения, в этих условиях частично сорбированные поверхностью железосодержащего материала фосфаты, а также незначительные примеси арсенатов и ванадатов, растворяются в слабокислом растворе и удаляются при фильтровании. Этот прием дополнительно увеличивает степень очистки железосодержащего материала от соединений фосфора, мышьяка и ванадия, причем растворение самого железа в таких условиях практически не происходит.The iron-containing material is washed with a weakly acid concentrated solution of sodium chloride with a pH of 1-2 at T: W = 1: 1-1.25. As it was established by the inventors, under these conditions, phosphates partially sorbed by the surface of the iron-containing material, as well as minor impurities of arsenates and vanadates, dissolve in a slightly acidic solution and are removed by filtration. This technique further increases the degree of purification of the iron-containing material from compounds of phosphorus, arsenic and vanadium, and the dissolution of iron itself under such conditions practically does not occur.

Концентрацию хлористого натрия в его концентрированных растворах поддерживают в пределах 15-28 мас.% NaCl. Как было установлено авторами изобретения, в слабощелочном растворе при рН=11-12 высокая концентрация ионов натрия обеспечивает такие же условия выщелачивания фосфатов и арсенатов из железосодержащего материала, как и раствор NaOH с концентрацией 15-28 мас.%.The concentration of sodium chloride in its concentrated solutions is maintained within the range of 15-28 wt.% NaCl. As it was established by the inventors, in a slightly alkaline solution at pH = 11-12, a high concentration of sodium ions provides the same conditions for leaching of phosphates and arsenates from iron-containing material, as well as a NaOH solution with a concentration of 15-28 wt.%.

Ниже приводятся примеры осуществления способа с использованием в качестве исходного материала осадочной руды Кыз-Аульского месторождения Керченского железорудного бассейна, руда имела следующий химический состав (мас.%): SiO2=7,1; Al2O3=4,1; CaO=4,5; Mn=12,3; Fe=39,1; As=0,33; P=0,58; V=0,05.The following are examples of the method using the sedimentary ore of the Kyz-Aul deposit of the Kerch iron ore basin as the starting material, the ore had the following chemical composition (wt.%): SiO 2 = 7.1; Al 2 O 3 = 4.1; CaO = 4.5; Mn = 12.3; Fe = 39.1; As = 0.33; P = 0.58; V = 0.05.

Перед очисткой от мышьяка и фосфора руда подвергалась термической обработке способом прямого восстановления железа [Арсентьев П.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г. и др., Общая металлургия, Москва, Металлургия, 1986, стр.360].Before purification from arsenic and phosphorus, the ore was subjected to heat treatment by the direct reduction of iron [Arsent'ev PP, Yakovlev VV, Krasheninnikov MG and others, General metallurgy, Moscow, Metallurgy, 1986, p. 360].

Пример 1Example 1

1160 г металлизированных окатышей железной руды подвергались разделению на фракции:1160 g of metallized pellets of iron ore were divided into fractions:

фракция 1 (-0,25 мм) массой 221 г, содержащая (мас.%): (Fe+Mn)=94,8; CaO·SiO2=4,2; V=0,15; Y=0,17; As=0,15;fraction 1 (-0.25 mm) weighing 221 g, containing (wt.%): (Fe + Mn) = 94.8; CaO · SiO 2 = 4.2; V = 0.15; Y = 0.17; As = 0.15;

фракция 2 (-0,25+0,08 мм) массой 519 г, содержащая (мас.%): (Fe+Mn)=61,4; CaO·SiO2=3,7; SiO2=8,1; Al2O3=5,4; V=0,05; Y=0,07; Ni=0,11; As=0,22; Zr-0,05;fraction 2 (-0.25 + 0.08 mm) weighing 519 g, containing (wt.%): (Fe + Mn) = 61.4; CaO · SiO 2 = 3.7; SiO 2 = 8.1; Al 2 O 3 = 5.4; V = 0.05; Y = 0.07; Ni = 0.11; As = 0.22; Zr-0.05;

фракция 3 (-0,08 мм) массой 420 г, являющаяся отходом и содержащая (мас.%): (Fe+Mn)=12,7; As=0,35, остальное силикаты и кокс.fraction 3 (-0.08 mm) weighing 420 g, which is a waste and containing (wt.%): (Fe + Mn) = 12.7; As = 0.35, the rest are silicates and coke.

Фракцию 2, массой 519 г поместили в стальную шаровую мельницу, куда добавили 248 г хлорида натрия, 770 г воды и 3 г гидроксида натрия, до получения раствора с рН=12 (Т:Ж=1:1, концентрация NaCl=24,36 мас.%). Провели процесс измельчения в течение 2 часов, суспензию отделили от шаров и отфильтровали до содержания влаги 30,4 мас.%. Остаток на фильтре промыли 158 г раствора NaCl с концентрацией 24,36 мас.% (количество раствора равно содержанию влаги в твердом остатке на фильтре). Остаток на фильтре промыли 519 г раствора NaCl с концентрацией 24,36 мас.% и концентрацией в нем H2SO4 - 0,5%, обеспечивающей получение раствора с рН=1, фильтраты смешали и использовали для выделения из них твердых соединений мышьяка, фосфора и ванадия. Остаток на фильтре промыли 519 г воды и высушили, получили после отмучивания 421 г концентрата железной руды, содержащей (мас.%)Fraction 2, weighing 519 g, was placed in a steel ball mill, where 248 g of sodium chloride, 770 g of water and 3 g of sodium hydroxide were added until a solution with pH = 12 was obtained (T: W = 1: 1, NaCl concentration = 24.36 wt.%). The grinding process was carried out for 2 hours, the suspension was separated from the balls and filtered to a moisture content of 30.4 wt.%. The filter residue was washed with 158 g of a NaCl solution with a concentration of 24.36 wt.% (The amount of solution is equal to the moisture content in the solid residue on the filter). The filter residue was washed with 519 g of a NaCl solution with a concentration of 24.36 wt.% And a H 2 SO 4 concentration of 0.5% in it, providing a solution with pH = 1, the filtrates were mixed and used to isolate solid arsenic compounds from them, phosphorus and vanadium. The filter residue was washed with 519 g of water and dried, obtained after elutriation of 421 g of iron ore concentrate containing (wt.%)

(Fe+Mn)=69,8; As=0,07; P=0,13.(Fe + Mn) = 69.8; As = 0.07; P = 0.13.

Пример 2Example 2

1000 г железосодержащих окатышей поместили в стальную шаровую мельницу. Приготовили раствор 250 г NaCl в 1000 г воды, В полученный 20%-ный раствор NaCl добавили 5 г NaOH до рН=12. Щелочной раствор хлорида натрия добавили в мельницу к железосодержащим окатышам (Т:Ж=1:1,25), измельчали 2 часа. Полученную суспензию отделили от раствора, остаток с содержанием влаги 29,1 мас.% промыли 219 г 20%-го раствора NaCl, затем - 1000 г воды. Твердый остаток отделили от взвешенных частиц и высушили. Получили 621 г железного концентрата с содержанием (мас.%):1000 g of iron-containing pellets were placed in a steel ball mill. A solution of 250 g of NaCl in 1000 g of water was prepared. 5 g of NaOH was added to the resulting 20% NaCl solution to pH = 12. An alkaline solution of sodium chloride was added to the mill to iron-containing pellets (T: W = 1: 1.25), ground for 2 hours. The resulting suspension was separated from the solution, the residue with a moisture content of 29.1 wt.% Was washed with 219 g of a 20% NaCl solution, then 1000 g of water. The solid residue was separated from the suspended particles and dried. Received 621 g of iron concentrate with a content (wt.%):

(Fe+Mn)=67,1; Y=0,l; V=0,1; Ni=0,1; As=0,08; P=0,16.(Fe + Mn) = 67.1; Y = 0, l; V = 0.1; Ni = 0.1; As = 0.08; P = 0.16.

Пример 3Example 3

Порошок железной руды в количестве 1000 г смешали с порошком кокса (коксиком), выдержали в восстановительных условиях при температуре 1300°С до полного восстановления железа. Полученный спек в количестве 1105 г подвергли сухому измельчению и рассеву на сите №0063 и №05. получили:An iron ore powder in an amount of 1000 g was mixed with coke powder (coke), kept under reducing conditions at a temperature of 1300 ° C until the iron was completely reduced. The obtained cake in an amount of 1105 g was subjected to dry grinding and sieving on a sieve No. 0063 and No. 05. got:

- 606 г железосодержащего материала в виде гранул -3+0,5 мм и пыли, содержавших (мас.%): (Fe+Mn)=89,8; As=0,23; P=0,48;- 606 g of iron-containing material in the form of granules -3 + 0.5 mm and dust containing (wt.%): (Fe + Mn) = 89.8; As = 0.23; P = 0.48;

- 591 г с (мас.%): (Fe+Mn)=12,7%;- 591 g s (wt.%): (Fe + Mn) = 12.7%;

- 8 г - безвозвратных потерь при разделении.- 8 g - irretrievable loss during separation.

606 г железосодержащего материала в виде гранул и пыли поместили в шаровую мельницу, куда добавили 606 г воды, 180 г NaCl и 3 г NaOH, измельчали 2 часа. Получили суспензию твердых частиц фракции минус 0,25 мм, которую отфильтровали. Твердый остаток с влажностью 29,5% промыли 179 г 20%-ного раствора NaCl с рН=7, а затем 606 г 20%-ного раствора NaCl с рН=1,5. Промыли осадок 606 г воды и смешали его с 1200 г воды, подвергли гравитационному разделению. Фракцию 0,063 мм в количестве 25 г удалили с суспензией, а тяжелый осадок отделили от воды и высушили. Получили железный порошок фракции -0,25+0,063 мм в количестве 577 г с содержанием, мас.%:606 g of iron-containing material in the form of granules and dust was placed in a ball mill, to which 606 g of water, 180 g of NaCl and 3 g of NaOH were added, crushed for 2 hours. A suspension of solid particles of a fraction minus 0.25 mm was obtained, which was filtered. A solid residue with a moisture content of 29.5% was washed with 179 g of a 20% NaCl solution with pH = 7, and then 606 g of a 20% NaCl solution with pH = 1.5. The precipitate was washed with 606 g of water and mixed with 1200 g of water, and subjected to gravitational separation. A fraction of 0.063 mm in an amount of 25 g was removed with a suspension, and the heavy precipitate was separated from water and dried. Received an iron powder fraction of -0.25 + 0.063 mm in the amount of 577 g with a content, wt.%:

(Fe+Mn)=94,1; As=0,06; Р=0,06; S=0,01; CaO=1,1; SiO2=0,9; Al2O3=0,7; С=3,2.(Fe + Mn) = 94.1; As = 0.06; P = 0.06; S = 0.01; CaO = 1.1; SiO 2 = 0.9; Al 2 O 3 = 0.7; C = 3.2.

Другие примеры осуществления способа очистки железосодержащего материала от мышьяка и фосфора приведены в таблице. Там же приведен пример (№0) осуществления способа согласно прототипу.Other examples of the method of purification of iron-containing material from arsenic and phosphorus are given in the table. There is an example (No. 0) of the method according to the prototype.

ТаблицаTable №№ примераExample No. Концентрация NaCl, %The concentration of NaCl,% Концентрация NaOH,%The concentration of NaOH,% Т:ЖT: F Продолжи-тельность процесса, чThe duration of the process, h Содержание в твердом остатке, мас.%The content in the solid residue, wt.% Fe+MnFe + Mn AsAs PP 00 00 22 1:101:10 4848 39,339.3 0,310.31 0,550.55 1one 24,3624.36 0,390.39 1:11: 1 22 69,869.8 0,070,07 0,130.13 22 20,020,0 0,50.5 1:1,251: 1.25 22 67,167.1 0,080.08 0,160.16 33 28,028.0 0,50.5 1:1,251: 1.25 22 68,368.3 0,070,07 0,120.12 4four 15,015.0 0,50.5 1:1,251: 1.25 22 65,465,4 0,130.13 0,180.18 55 12,012.0 0,50.5 1:1,251: 1.25 22 54,354.3 0,190.19 0,280.28

Из анализа результатов, приведенных в таблице, можно сделать следующие выводы.From the analysis of the results given in the table, the following conclusions can be drawn.

1. Добавка хлорида натрия в раствор для выщелачивания позволяет на порядок сократить продолжительность процесса, с одновременным снижением содержания мышьяка и фосфора в железосодержащем остатке на 70-85%.1. The addition of sodium chloride to the leach solution can reduce the process time by an order of magnitude, while reducing the content of arsenic and phosphorus in the iron-containing residue by 70-85%.

2. Способ позволяет одновременно с удалением мышьяка и фосфора произвести обогащение железосодержащего материала по металлу (Fe+Mn) с 51,3 до 65,4-94,1%.2. The method allows the simultaneous removal of arsenic and phosphorus to enrich the iron-containing material in the metal (Fe + Mn) from 51.3 to 65.4-94.1%.

3. Низкая исходная концентрация щелочи (0,4-0,5%) позволяет, в том числе и за счет возвращения в производство очищенных фильтратов, сократить расход щелочного реагента и снизить его потери в 20-25 раз.3. The low initial concentration of alkali (0.4-0.5%) allows, including due to the return to production of purified filtrates, to reduce the consumption of alkaline reagent and reduce its loss by 20-25 times.

Использование предложенного способа позволит обогащать железные руды с низким содержанием железа, снизить содержание в них мышьяка и фосфора, сократить продолжительность и увеличить производительность процесса, снизить расходы щелочного реагента и уменьшить себестоимость процесса.Using the proposed method will enrich iron ores with a low iron content, reduce the content of arsenic and phosphorus in them, reduce the duration and increase the productivity of the process, reduce the cost of an alkaline reagent and reduce the cost of the process.

Claims (5)

1. Способ очистки железосодержащего материала от мышьяка и фосфора, включающий измельчение материала и выщелачивание, отличающийся тем, что измельчение и выщелачивание материала проводят в щелочном концентрированном растворе хлорида натрия с растворением соединений мышьяка и фосфора до получения суспензии, которую подвергают гравитационному разделению на твердую фазу обогащенного железосодержащего материала и суспензию дисперсных примесей, отделенную твердую фазу железосодержащего материала подвергают промывке кислым концентрированным раствором хлорида натрия.1. The method of purification of iron-containing material from arsenic and phosphorus, including grinding the material and leaching, characterized in that the grinding and leaching of the material is carried out in an alkaline concentrated solution of sodium chloride with the dissolution of compounds of arsenic and phosphorus to obtain a suspension, which is subjected to gravitational separation into a solid phase enriched iron-containing material and a suspension of dispersed impurities, the separated solid phase of the iron-containing material is washed with acid concentrate Sodium chloride solution. 2. Способ п.1, отличающийся тем, что измельчение и выщелачивание железосодержащего материала ведут в щелочном концентрированном растворе хлорида натрия с рН 11-12, при Т:Ж=1:1,25.2. The method of claim 1, characterized in that the grinding and leaching of the iron-containing material is carried out in an alkaline concentrated solution of sodium chloride with a pH of 11-12, at T: W = 1: 1.25. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию хлорида натрия в растворе поддерживают на уровне 15-28 мас.%.3. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of sodium chloride in the solution is maintained at a level of 15-28 wt.%. 4. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что отделенную твердую фазу обогащенного железосодержащего материала перед промывкой кислым концентрированным раствором хлорида натрия промывают концентрированным водным раствором хлорида натрия, который берут в количестве, равном влагосодержанию материала твердой фазы.4. The cleaning method according to claim 1, characterized in that the separated solid phase of the enriched iron-containing material is washed with a concentrated aqueous solution of sodium chloride before washing with an acidic concentrated sodium chloride solution, which is taken in an amount equal to the moisture content of the solid phase material. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что промывку твердой фазы обогащенного железосодержащего материала ведут кислым концентрированным раствором хлорида натрия с рН 1-2, при Т:Ж=1:1,25. 5. The method according to claim 1, characterized in that the washing of the solid phase of the enriched iron-containing material is carried out with an acidic concentrated solution of sodium chloride with a pH of 1-2, at T: W = 1: 1.25.
RU2009142098/02A 2009-11-16 2009-11-16 Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus RU2413012C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009142098/02A RU2413012C1 (en) 2009-11-16 2009-11-16 Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009142098/02A RU2413012C1 (en) 2009-11-16 2009-11-16 Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2413012C1 true RU2413012C1 (en) 2011-02-27

Family

ID=46310609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009142098/02A RU2413012C1 (en) 2009-11-16 2009-11-16 Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2413012C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2009251075B2 (en) * 2008-12-22 2013-05-02 Private Joint Stock Company "Donetsksteel" - Iron And Steel Works" A method for arsenic removal and phosphorous removal out of iron ore
AU2010200745B2 (en) * 2009-06-25 2013-05-02 Private Joint Stock Company "Donetsksteel" - Iron And Steel Works" A method for arsenic removal and phosphorous removal out of iron-containing material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЫРТЛАНОВА Т.С. и др. Известия СО АН СССР, сер. "Хим. науки", 1979, вып.3, №7, с.50-55. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2009251075B2 (en) * 2008-12-22 2013-05-02 Private Joint Stock Company "Donetsksteel" - Iron And Steel Works" A method for arsenic removal and phosphorous removal out of iron ore
AU2010200745B2 (en) * 2009-06-25 2013-05-02 Private Joint Stock Company "Donetsksteel" - Iron And Steel Works" A method for arsenic removal and phosphorous removal out of iron-containing material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2561554C2 (en) Method of vanadium extraction and recovery
KR20080016607A (en) A process for the treatment of electric and other furnace dusts and residues containing zinc oxides and zinc ferrites
CN101629245B (en) Zinc hydrometallurgical process of iron removal by neutralization hydrolysis
CN103540765B (en) Zinc smelting technology
CN101629246B (en) Zinc smelting process by neutralization and hydrolysis iron removal method
RU2483127C1 (en) Method of processing refractory gold-bearing pyrrotine-arsenopyrite ore
CN100540693C (en) Method for controlling leaching of silicon impurity in vanadium extraction smelting of vanadium ore
CN109518005A (en) A kind of production method of battery grade cobalt sulfate crystal
RU2350396C2 (en) Method of flotation concentration of cake of sulphuric acid leaching of copper ore
CN102690946B (en) Method for comprehensively extracting valuable metals from tellurium-containing polymetallic materials
RU2412259C1 (en) Procedure for refinement of iron ore from arsenic and phosphorus
RU2413012C1 (en) Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus
RU2740930C1 (en) Pyrite cinder processing method
RU2721731C1 (en) Method of leaching and extraction of gold and silver from pyrite cinder
RU2428493C1 (en) Procedure for extaction of metals from gold containing sulphide-oxidised copper ores
CN102719667B (en) Method for extracting manganese from electrolytic manganese waste residues or low-quality manganese ore by utilizing mechanochemical method and auxiliary agent thereof
CN109913647B (en) Wet processing method for recovering copper and zinc in bismuth middling
AU2010200745B2 (en) A method for arsenic removal and phosphorous removal out of iron-containing material
CN104445105B (en) Method for enriching and recovering tellurium dioxide from tellurium-containing soda residue
RU2398903C1 (en) Procedure for processing persistent uranium containing pyrite and valuable metals of materials for extraction of uranium and production of concentrate of valuable metals
CN103194598A (en) Method for improving recovery rate of gold ore difficult to treat by adopting sulfuric acid leaching reduction process
RU2568223C2 (en) Extraction method of metals, mainly nickel and cobalt, from oxidised ores
EP2883969B1 (en) Method for effluent treatment in smelting of nickel oxide ore
RU2353679C2 (en) Metals extraction from sulfide materials
RU2497963C1 (en) Method to process gold-containing ores with mercury admixture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141117