RU2530040C2 - Способ очистки магнетитовых концентратов от серы электролитическими растворами гипохлорита - Google Patents
Способ очистки магнетитовых концентратов от серы электролитическими растворами гипохлорита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2530040C2 RU2530040C2 RU2012134245/05A RU2012134245A RU2530040C2 RU 2530040 C2 RU2530040 C2 RU 2530040C2 RU 2012134245/05 A RU2012134245/05 A RU 2012134245/05A RU 2012134245 A RU2012134245 A RU 2012134245A RU 2530040 C2 RU2530040 C2 RU 2530040C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetite
- hypochlorite
- chloride
- sulfur
- sulphur
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при доводке магнетитовых концентратов с высоким содержанием серы (более 0,08%). Способ очистки магнетитовых концентратов от серы включает обработку окислителем, в качестве которого используют электролитический раствор гипохлорита, полученный из исходных хлоридсодержащих водных систем, в качестве которых используют природные, технические и модельные хлоридсодержащие воды с концентрацией хлорид-ионов от 6 до 30 г/л, путем их электрохимической обработки в бездиафрагменном моно- или биполярном электролизере с нерастворимыми анодами при анодной плотности тока от 250 А/м2 до 1000 А/м2 в течение 5-15 минут. Полученный раствор гипохлорита с концентрацией активного хлора от 0,5 до 7,0 г/л смешивают с магнетитовым концентратом при соотношении Т:Ж от 1:5 до 1:100, выдерживают до 5-ти часов, снижая содержание серы в магнетитовом концентрате до 0,01%, обезвоживают и высушивают концентрат. Применение полученных растворов гипохлорита позволяет в динамических условиях за 5 часов удалить до 90% сульфидной серы и обеспечивает снижение ее содержания в магнетитовом концентрате до 0,01%. Потери магнетита при этом не превышают 1% . 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к горному делу и, в частности, к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при доводке магнетитовых концентратов.
Известен способ окисления сульфидных минералов различными окислителями. Так, например, для окисления пирита (пример №1) и очистки магнетитового концентрата от пирротина (пример №2) используется озон. Способ окисления сульфидных минералов включает подачу пульпы (Т:Ж=1,5:2) с сульфидными минералами и окислителя (3000÷15000 мг·л/ч) в реактор с последующим их перемешиванием и выводом окисленных соединений из реактора. В камере реактора осуществляется перемешивание пульпы с окислителем посредством мешалок-диспергаторов, создавая турбулентное движение пульпы. В результате чего происходит механическая активация поверхности окисляемой твердой фазы пульпы, что повышает степень окисления сульфидных минералов, а также обеспечивает высокую скорость растворения продуктов реакции в пульпе с образованием гидратированных комплексов серной кислоты и элементарной серы. [Патент РФ №2365425. Кл. C22B 1/11 от 19.03.2008 г. на «Способ окисления сульфидных минералов» (прототип)].
Недостатками указанного способа являются:
Обработка пульпы окислителем при Т:Ж=1,5:2 и при концентрации пирита в твердой фазе пульпы более 0,1% приводит к резкому увеличению концентрации соединений серы в жидкой фазе, и как следствие:
- расширение области устойчивости в ней пирита по мере его растворения т.к. максимальная устойчивость сульфидов железа в водных растворителях с концентрацией соединений серы ≤10-6 моль/л находится в области значений их рН от 4 до 8 (Е от 0 до -450 мВ); при повышении их концентрации до 10-1 моль/л увеличивается поле устойчивости пирита: область значений рН составляет от 1 до 14 (Е от +150 до -700 мВ).
- резкое уменьшение в размерах поля устойчивости магнетита (область значений рН, при которых магнетит устойчив, изменится от 6÷14 до 11÷14) при попутном резком снижении рН жидкой фазы пульпы. Т.е. будут созданы условия для растворения самого магнетита (ценного компонента).
Технология, использующая озон (пример №2), требует тщательного контроля техники безопасности, тестирование константы концентрации озона газоанализаторами, а также аварийного управления чрезмерной концентрацией озона, так как озон относится к первому, самому опасному классу отравляющих веществ и является взрывоопасным газом.
Высокая стоимость процесса озонирования.
Кроме того, низкая растворимость озона в воде (в сравнении окисленными формами хлорсодержащих ионов) требует создания избыточного давления или тонкого диспергирования газа в реакторе для его эффективного использования.
Целью изобретения является снижение содержания серы в магнетитовых концентратах методом ее выщелачивания продуктами электролиза хлоридсодержащих водных систем с концентрацией активного хлора более 0,5 г/л.
Способ включает в себя электрохимическую обработку природных, технических и модельных хлоридсодержащих вод с исходной концентрацией хлорид-ионов от 6 до 30 г/л для получения гипохлоритных растворов, используемых в качестве реагента для удаления серы из магнетитового концентрата методом выщелачивания (окисление сульфидной серы до сульфат ионов).
Указанная цель достигается получением растворов гипохлорита с концентрацией активного хлора от 0,5 до 7,0 г/л из природных, технических и модельных хлоридсодержащих водных систем, которые впоследствии используются в качестве реагента для выщелачивания сульфидной серы из магнетитовых концентратов. Процесс выщелачивания серы с использованием активного хлора интенсифицируют добавлением в раствор гипохлорита одномолярного раствора азотной кислоты, перекиси водорода или других реагентов-окислителей в количестве от 1:100 до 1:10. При этом рациональный диапазон соотношения Т:Ж в процессе выщелачивания серы из магнетитовых концентратов электролитическими растворами активного хлора составляет от 1:5 до 1:100. Таким образом, использование смеси одномолярной азотной кислоты в количестве 1%, 2%, 4% и 10% с раствором активного хлора позволяет интенсифицировать процесс растворения пирита в сравнении с использованием раствора активного хлора без азотной кислоты примерно в 1,1, 1,3, 1,4 и 1,5 раза, соответственно.
Применение полученных растворов гипохлорита позволяет за 5 часов удалить до 90% сульфидной серы и обеспечивает снижение ее содержания в магнетитовом концентрате до 0,01%. Потери магнетита при этом не превышают 1%.
Способ реализуется следующим образом.
Исходные водные хлоридсодержащие системы (природные, технические и модельные хлоридсодержащие водные системы) с концентрацией хлорид-ионов от 6 до 30 г/л поступают в бездиафрагменный электролизер для электрохимической обработки. В процессе электролиза происходит насыщение минерализованной воды активным хлором и кислородом, являющимися сильными окислителями, т.е. водные хлоридсодержащие системы превращаются в растворы гипохлорита с концентрацией активного хлора от 0,5 до 7,0 г/л и кислорода до 30,0 мг/л.
Образование гипохлорита в электролизере осуществляется по следующим реакциям:
на аноде: 2Cl--2e=Cl2↑;
на катоде: 2H2O+2e=H2↑+2OH-.
в объеме Cl2+H2O=HCl+HClO=2H++ClO-+Cl-
В качестве электрохимического кондиционера воды используют бездиафрагменные электролизеры моно- или биполярного типа с нерастворимыми анодами. Рекомендуется использование анодов, выполненных из ОРТА-И1 (титановая основа с покрытием, состоящим из смеси оксидов иридия и рутения), что увеличивает срок службы электролизеров.
Процесс электрохимической обработки минерализованной воды проводят при плотностях тока на электродах от 250 до 1000 А/м2 и времени обработки от 5 до 15 мин. При выбранных режимах обработки расход электроэнергии на обработку 1 м3 воды составляет от 10 до 50 кВт*ч, на получение 1 кг активного хлора от 8 до 16 кВт*ч.
Полученные из хлоридсодержащих водных систем растворы гипохлорита подают в контактную емкость, обеспечивающую:
1. Смешение раствора гипохлорита с некондиционным магнетитовым концентратом в соотношениях от 5:1 до 100:1 в зависимости от концентрации гипохлорита в полученных растворах, а также концентрации серы в магнетитовом концентрате.
2. Продолжительность контакта до 5 часов позволяет удалить до 90% сульфидной серы из магнетитового концентрата.
В итоге получается кондиционный магнетитовый концентрат с содержанием серы от 0,01 до 0,07%, что соответствует требованиям мирового рынка.
Пример.
В качестве объектов исследования выбраны: магнетитовый концентрат Ковдорского ГОКа с содержанием серы - 0,1%, модельная водная система (раствор NaCl 30,0 г/л), продукты электрохимической обработки модельной водной системы.
Получение раствора гипохлорита из хлоридсодержащих вод методом электролиза является стабильным процессом, показатели которого зависят только от времени обработки и величины линейного тока на электролизере (плотности тока на электродах).
Для проведения исследований был выбран следующий режим электрохимической обработки вод: время обработки - 10 минут; плотность тока на электродах 500 А/м2. При использовании данного режима концентрация активного хлора составила до 3,0 г/л.
Эксперимент состоял в следующем:
Навески магнетитового концентрата крупностью -0,2 мм и массой по 10 грамм выщелачивались в 100 мл исследуемой жидкой фазы в течение 5 часов. Максимальная продолжительность взаимодействия концентрата с исследуемыми растворами, равная 5 часов, обусловлена переизмельчением минеральной навески при более длительном ее перемешивании. В качестве жидкой фазы использовали электрохимически обработанный раствор NaCl с концентрацией активного хлора до 3,0 г/л. После контакта минеральной навески с исследуемой водной системой ее обезвоживали, промывали дистиллированной водой, высушивали при комнатной температуре и далее взвешивали. Количественный анализ серы в магнетитовом концентрате проводили в испытательном центре ФГУП ЦНИИЧермет.
Результаты исследований процесса выщелачивания серы из магнетитового концентрата в растворе активного хлора, полученного методом электролиза показали, что контакт раствора активного хлора с навеской магнетитового концентрата в течении 5 часов обеспечивает снижение содержания в нем серы с 0,1 до 0,01%, т.е. 90% ее удаление.
Таким образом, в результате проведения исследований процесса выщелачивания серы из магнетитового концентрата раствором активного хлора установлена возможность удаления за пять часов 90% серы из магнетитового концентрата при снижении ее содержания до 0,01%. Потери магнетита в эксперименте составили 0,4%.
Следовательно, в результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований обосновано использование электролитических растворов гипохлорита для снижения серы в магнетитовом концентрате и показана возможность получения кондиционных (экологически чистых) магнетитовых концентратов с содержанием серы 0,01%.
Claims (2)
1. Способ очистки магнетитовых концентратов от серы удалением серы из магнетитовых концентратов с использованием окислителя, отличающийся тем, что в качестве окислителя серы используют электролитический раствор гипохлорита, полученный из исходных хлоридсодержащих водных систем, в качестве которых используют природные, технические и модельные хлоридсодержащие воды с концентрацией хлорид-ионов от 6 до 30 г/л, путем их электрохимической обработки в бездиафрагменном моно- или биполярном электролизере с нерастворимыми анодами при анодной плотности тока от 250 А/м2 до 1000 А/м2 в течение 5-15 минут, полученный раствор гипохлорита с концентрацией активного хлора от 0,5 до 7,0 г/л смешивают с магнетитовым концентратом при соотношении Т:Ж от 1:5 до 1:100, выдерживают до 5-ти часов, снижая содержание серы в магнетитовом концентрате до 0,01%, обезвоживают и высушивают концентрат.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в электролитический раствор гипохлорита добавляют одномолярный раствор реагентов-окислителей в количестве от 1:100 до 1:10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012134245/05A RU2530040C2 (ru) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | Способ очистки магнетитовых концентратов от серы электролитическими растворами гипохлорита |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012134245/05A RU2530040C2 (ru) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | Способ очистки магнетитовых концентратов от серы электролитическими растворами гипохлорита |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012134245A RU2012134245A (ru) | 2014-02-20 |
RU2530040C2 true RU2530040C2 (ru) | 2014-10-10 |
Family
ID=50113840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012134245/05A RU2530040C2 (ru) | 2012-08-10 | 2012-08-10 | Способ очистки магнетитовых концентратов от серы электролитическими растворами гипохлорита |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2530040C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1050748A1 (ru) * | 1982-05-17 | 1983-10-30 | Институт Минеральных Ресурсов Министерства Геологии Усср | Способ флотационной доводки магнетитовых концентратов |
RU2189867C2 (ru) * | 2000-09-21 | 2002-09-27 | Горный институт Кольского научного центра РАН | Способ доводки магнетитовых концентратов |
WO2006043154A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Anglo Operations Limited | Leaching process in the presence of hydrochloric acid for the recovery of a value metal from an ora |
RU2313400C1 (ru) * | 2006-04-19 | 2007-12-27 | Сергей Анатольевич Щелкунов | Способ флотационной очистки магнетитовых концентратов от серы |
RU2365425C2 (ru) * | 2007-04-04 | 2009-08-27 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Способ флотационной доводки магнетитовых концентратов |
RU2385954C2 (ru) * | 2008-03-19 | 2010-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Способ окисления сульфидных минералов |
-
2012
- 2012-08-10 RU RU2012134245/05A patent/RU2530040C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1050748A1 (ru) * | 1982-05-17 | 1983-10-30 | Институт Минеральных Ресурсов Министерства Геологии Усср | Способ флотационной доводки магнетитовых концентратов |
RU2189867C2 (ru) * | 2000-09-21 | 2002-09-27 | Горный институт Кольского научного центра РАН | Способ доводки магнетитовых концентратов |
WO2006043154A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Anglo Operations Limited | Leaching process in the presence of hydrochloric acid for the recovery of a value metal from an ora |
RU2313400C1 (ru) * | 2006-04-19 | 2007-12-27 | Сергей Анатольевич Щелкунов | Способ флотационной очистки магнетитовых концентратов от серы |
RU2365425C2 (ru) * | 2007-04-04 | 2009-08-27 | Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" | Способ флотационной доводки магнетитовых концентратов |
RU2385954C2 (ru) * | 2008-03-19 | 2010-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Способ окисления сульфидных минералов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012134245A (ru) | 2014-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feng et al. | Treatment of tannery wastewater by electrocoagulation | |
Cotillas et al. | Optimization of an integrated electrodisinfection/electrocoagulation process with Al bipolar electrodes for urban wastewater reclamation | |
CN105601039B (zh) | 一种处理硝基苯类废水的方法 | |
Vanlangendonck et al. | Influence of operating conditions on the ammonia electro-oxidation rate in wastewaters from power plants (ELONITA™ technique) | |
Pozzo et al. | An experimental comparison of a graphite electrode and a gas diffusion electrode for the cathodic production of hydrogen peroxide | |
Merzouk et al. | Using electrocoagulation–electroflotation technology to treat synthetic solution and textile wastewater, two case studies | |
Cotillas et al. | Degradation of dye Procion Red MX-5B by electrolytic and electro-irradiated technologies using diamond electrodes | |
Abdel-Gawad et al. | Removal of some pesticides from the simulated waste water by electrocoagulation method using iron electrodes | |
Nidheesh et al. | Effect of solution pH on the performance of three electrolytic advanced oxidation processes for the treatment of textile wastewater and sludge characteristics | |
Ögütveren et al. | Removal of dye stuffs from waste water: Electrocoagulation of Acilan Blau using soluble anode | |
Govindan et al. | Analysis and understanding of amido black 10B dye degradation in aqueous solution by electrocoagulation with the conventional oxidants peroxomonosulfate, peroxodisulfate and hydrogen peroxide | |
Lacasa et al. | Electro-oxidation of As (III) with dimensionally-stable and conductive-diamond anodes | |
Gendel et al. | A new approach to increasing the efficiency of low-pH Fe-electrocoagulation applications | |
Kim et al. | A novel zero emission concept for electrogenerated chlorine leaching and its application to extraction of platinum group metals from spent automotive catalyst | |
Khosa et al. | Efficiency of aluminum and iron electrodes for the removal of heavy metals [(Ni (II), Pb (II), Cd (II)] by electrocoagulation method | |
Secula et al. | Electrocoagulation treatment of sulfide wastewater in a batch reactor: effect of electrode material on electrical operating costs. | |
Chen et al. | A novel strategy of pulsed electro-assisted pyrite activation of peroxymonosulfate for the degradation of tetracycline hydrochloride | |
El-Ashtoukhy et al. | Removal of heavy metal ions from aqueous solution by electrocoagulation using a horizontal expanded Al anode | |
FI61049C (fi) | Foerfarande foer utvinning av koppar fraon koppar- och jaernhaltig malm eller slig | |
Boye et al. | Removal of vegetal tannins from wastewater by electroprecipitation combinedwith electrogenerated Fenton oxidation | |
JP5122074B2 (ja) | 水処理方法及びシステム | |
RU2530040C2 (ru) | Способ очистки магнетитовых концентратов от серы электролитическими растворами гипохлорита | |
Pozo et al. | Arsenic immobilization as crystalline scorodite by gas-diffusion electrocrystallization | |
RU2471718C1 (ru) | Способ удаления нитрит-ионов из водных растворов | |
Naumczyka et al. | Electrochemical oxidation process in application to raw and biologically pre-treated tannery wastewater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HC9A | Changing information about author(s) | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160811 |