RU2583224C1 - Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд - Google Patents
Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583224C1 RU2583224C1 RU2015100859/02A RU2015100859A RU2583224C1 RU 2583224 C1 RU2583224 C1 RU 2583224C1 RU 2015100859/02 A RU2015100859/02 A RU 2015100859/02A RU 2015100859 A RU2015100859 A RU 2015100859A RU 2583224 C1 RU2583224 C1 RU 2583224C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- manganese
- iron
- cobalt
- nickel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B47/00—Obtaining manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии. Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд включает дробление и размол руды, который ведут до крупности минус 0,125, автоклавное выщелачивание присутствующих в руде элементов путем смешивания ее с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношении 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 K в течение 3 часов. Полученную после выщелачивания пульпу охлаждают до температуры 353-363 K и отделяют раствор от осадка. Проводят селективное осаждение из раствора марганца, никеля, железа и кобальта в виде их соединений. Марганец осаждают раствором известкового молока при pH=7-8 и T=298 K, железо - раствором аммиака при pH=4-5 и T=298 K, никель - раствором гипохлорита кальция и известковым молоком при pH=10 и T=298 K, а кобальт - раствором соды при pH=8-9 и T=323 K. После осаждения соединений упомянутых элементов, осадок отделяют от раствора и прокаливают осадки соединений железа, марганца и кобальта. Обеспечивается повышение извлечения марганца, никеля, кобальта. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в черной металлургии при производстве ферросплавов и выплавке стали.
Известен способ химического обогащения карбонатных марганцевых руд кальцийхлоридным методом, включающим автоклавную обработку сырой размолотой руды раствором хлорида кальция, отделение раствора от осадка путем фильтрации и осаждения марганца из отфильтрованного раствора известью [1].
Достоинством этого способа является использование недефицитного хлористого кальция, дешевой недефицитной извести, при этом полученные концентраты отличаются низким содержанием фосфора, серы, железа и кремнезема. Кроме того, процесс растворения карбоната марганца осуществляется при температурах 433-453 К, это вызывает необходимость осуществлять этот процесс в автоклавах, что делает его экологически чистым. К недостаткам этого способа можно отнести то, что с хлористым кальцием интенсивно реагируют только карбонаты марганца. Другие природные минералы, в состав которых входят оксиды MnO2 и Mn2O3, а также MnSiO3 и Mn2SiO4 с хлористым кальцием не реагируют.
Наиболее близким к заявленному является способ химического обогащения окисных марганцевых руд [2], включающий дробление и размол руды, ее выщелачивание насыщенным раствором хлористого кальция, отделение раствора от нерастворимого осадка и осаждение марганца из раствора. Выщелачивание производится непрерывным процессом в двух батареях автоклавов в присутствии сначала восстановителя, а затем хлористого железа, а осаждение производится известковой пушонкой. При введении в пульпу восстановителя оксид двухвалентного марганца растворяется по реакции
После введения в пульпу хлористого железа MnO2 растворяется по реакции
Благодаря образованию по реакции (2) углекислого газа развивается также реакция растворения оксида двухвалентного марганца по реакции
Поэтому количество растворившегося марганца после введения в пульпу FeCl2 значительно превышает стехиометрическое для реакции (2).
В результате обеспечивается не только очень высокое извлечение из руды как MnO, так и MnO2, но и не происходит загрязнения раствора соединениями железа.
Этот способ эффективен только при обогащении марганецсодержащего сырья (руды, шламы, шлаки).
Задачей изобретения является повышение извлечения марганца, никеля, кобальта вплоть до возможности использования способов для получения высококачественных концентратов из полиметаллических марганецсодержащих руд.
Задача достигается тем, что в способе химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд, включающем дробление руды, автоклавное выщелачивание присутствующих в рудном сырье элементов водным раствором хлорида железа (FeCl2), отделение осадка от раствора и селективное осаждение марганца, никеля, железа и кобальта в виде их соединений, согласно изобретению дробление и размол руды ведут до крупности минус 0,125, выщелачивание проводят путем смешивания с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношения 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 К в течение 3-3,5 часов, после выщелачивания пульпу охлаждают до температуры 353-363 К, отделяют от остатка, проводят осаждение марганца раствором известкового молока (pH=7-8, Т=298 К), осаждение железа раствором аммиака (pH=4-5, Т=298 К), осаждение никеля раствором гипохлорита кальция и известковым молоком (pH=10, Т=298 К), осаждение кобальта раствором соды (pH=8-9, Т=323 К), после осаждения элементов осадок отделяют от раствора и прокаливают осадки соединений железа, марганца и кобальта.
Выщелачивание осуществляется в автоклавной установке, а осаждение марганца производят известковым молоком, никеля - раствором гипохлорита кальция и известковым молоком, железа - раствором аммиака, кобальта - раствором серы.
При совместном выщелачивании оксидов никеля NiO и марганца MnO водным раствором хлористого железа из полиметаллических марганецсодержащих руд существенное влияние на растворение оксидов никеля и марганца оказывает образование в растворе комплексных соединений, что является особенностью поведения переходных 3d-элементов
Благодаря образованию по реакции (4) в водном растворе хлористого железа комплексных солей Ni[MnCl3]2 с донорно-акцепторными химическими связями изменяется механизм растворения твердых оксидов в водном растворе хлористого железа, что способствует более глубокому извлечению никеля (98-99%) и марганца (95-97%).
Высокому извлечению оксидов марганца и никеля из полиметаллических руд способствует высокая температура процесса (475-500 К). Высокая температура способствует также очистке раствора от избыточного количества FeCl2. Это связано с тем, что избыток хлористого железа при Т=475-500 К гидролизуется, выпадая в осадок.
При выщелачивании хлористым железом наряду с марганцем и никелем в раствор переходят также и другие присутствующие в рудном сырье элементы, в частности, железо и кобальт.
Оптимальная концентрация хлористого железа 18%, при меньшей концентрации FeCl2 увеличиваются потери марганца и никеля с «хвостами», наоборот, при большей 18% концентрации FeCl2 извлечение марганца и никеля практически не увеличивается. После охлаждения пульпы и ее фильтрации происходит селективное осаждение компонентов из раствора
- осаждение железа (pH=4-5, Т=298 К)
Осаждение железа продолжалось до появления характерного запаха аммиака, осадок фильтруется и промывается водой для удаления Cl--иона. Фильтрат после сушки при атмосферных условиях подвергается термическому обжигу в муфельной печи при температуре 423-473 К в течение 30 мин;
- осаждение марганца (pH=7-8, Т=298 К)
При осаждении известковым молоком повышается щелочность раствора до уровня pH 7-8. После осаждения марганца раствор фильтруется, промывается водой, осадок подвергали термическому обжигу при температуре 473 К в течение 30 мин;
- осаждение кобальта (pH=8-9, Т=323 К)
Раствор нагревается до 313-323 К, при непрерывном перемешивании тонкой струей приливается горячий (353-363 К) раствор Na2CO3·10H2O (ч.), до уровня pH=8-9. Осадок фильтровали через воронку Бюхнера и промывали большим количеством воды. После сушки при атмосферных условиях фильтрат повергается обжигу в муфельной печи при температуре 700 К в течение 30 мин;
- осаждение никеля (pH=10, Т=298 К)
К раствору, содержащему NiCl2, приливается известковое молоко, затем постепенно добавляется Ca(ClO)2 до уровня pH=10. Осадок фильтруется и промывается большим количеством воды. Как видно из уравнения (8) никель осаждается в оксидной форме, поэтому не требуется высокотемпературный обжиг.
Пример: обогащению подвергалась полиметаллическая руда месторождения Чумай, расположенного в Алтае-Саянской металлогенической провинции. Химический состав руды: 48,8% Mn, 30% Feобщ., 17,5% SiO2, 5,9% Al2O3, 0,225% Р, менее 0,1% S, 0,68% MgO, 0,7% BaO, 0,5% Ni, 3,0% Co, 0,2% Cu. Технологическая схема химического обогащения полиметаллической марганецсодержащей руды приведена на чертеже. Руда дробилась и размалывалась до крупности минус 0,125 мм, затем загружалась в автоклав объемом 75 см3, в качестве растворителя использовался хлорид железа (FeCl2), концентрация которого в водном растворе составляла 18%. Соотношение Т:Ж=1:9. Выщелачивание проводили при температуре 493 К в течение 3 ч. По окончании выщелачивания пульпу охлаждали до температуры 353 К, далее раствор отфильтровывали, остаток промывали и сушили при температуре 373 К.
Извлечение марганца и никеля оценивали по массе и результатам химического анализа «хвостов» гидрометаллургического обогащения. Извлечение марганца и никеля достигло соответственно 97,0 и 99,0%.
Наряду с марганцем и никелем в раствор перешли и другие присутствующие в рудном сырье элементы, в частности железо и кобальт. Далее проводили селективное осаждение: марганца - раствором известкового молока, никеля - раствором гипохлорита кальция и известковым молоком, кобальта - раствором кобальта, железа - раствором аммиака. Все полученные растворы фильтровали, и осадок после сушки подвергали обжигу в муфельных печах. Так как никель осаждался в оксидной форме, осадок не обжигали.
В результате обогащения полиметаллической марганецсодержащей руды получили концентраты, состав которых приведен в таблице.
Таблица - Состав концентратов
Источники информации
1. Толстогузов Н.В. К вопросу о рациональном использовании карбонатных руд / Н.В. Толстогузов // Металлургия марганца: тезисы докладов IV Всесоюзного совещания. - Тбилиси, 1986. - С. 48-49.
2. Пат. РФ №2038396 Способ химического обогащения марганцевых руд. Н.В. Толстогузов, О.И. Нохрина, И.Д. Рожихина, В.Ф. Гуменный - заявл. 16.04.1993, опубл. 27.06.1995. Бюл. №18.
Claims (1)
- Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд, включающий дробление руды, автоклавное выщелачивание присутствующих в руде элементов водным раствором хлорида железа FeCl2, отделение осадка от раствора и селективное осаждение из раствора марганца, никеля, железа и кобальта в виде их соединений, отличающийся тем, что дробление и размол руды ведут до крупности минус 0,125, выщелачивание проводят путем смешивания с 18%-ным раствором хлористого железа в соотношении 1:9 с последующим нагревом до температуры 475-500 K в течение 3 часов, полученную после выщелачивания пульпу охлаждают до температуры 353-363 K и отделяют от остатка, при этом селективное осаждение марганца ведут раствором известкового молока при pH=7-8 и T=298 K, железа - раствором аммиака при pH=4-5 и T=298 K, никеля - раствором гипохлорита кальция и известковым молоком при pH=10 и T=298 K, а кобальта - раствором соды при pH=8-9 и T=323 K, причем после осаждения соединений упомянутых элементов осадок отделяют от раствора и прокаливают осадки соединений железа, марганца и кобальта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015100859/02A RU2583224C1 (ru) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015100859/02A RU2583224C1 (ru) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2583224C1 true RU2583224C1 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=55959850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015100859/02A RU2583224C1 (ru) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583224C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106282535A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-04 | 北京矿冶研究总院 | 一种钴锰多金属氧化矿选冶联合回收锰的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4123499A (en) * | 1977-05-20 | 1978-10-31 | Chemetals Corporation | Recovering metal values from marine manganese nodules |
RU2038396C1 (ru) * | 1993-04-16 | 1995-06-27 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Способ химического обогащения окисных марганцевых руд |
RU2058195C1 (ru) * | 1991-03-25 | 1996-04-20 | Производственно-коммерческая фирма "Пансиб" | Пневматический вибровозбудитель |
RU2090641C1 (ru) * | 1993-02-11 | 1997-09-20 | Сибирская горно-металлургическая академия | Способ химического обогащения окисно-карбонатных руд |
EP2171108A1 (en) * | 2007-05-03 | 2010-04-07 | Drinkard Metalox, Inc. | Method of recovering metal values from ores |
-
2015
- 2015-01-12 RU RU2015100859/02A patent/RU2583224C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4123499A (en) * | 1977-05-20 | 1978-10-31 | Chemetals Corporation | Recovering metal values from marine manganese nodules |
RU2058195C1 (ru) * | 1991-03-25 | 1996-04-20 | Производственно-коммерческая фирма "Пансиб" | Пневматический вибровозбудитель |
RU2090641C1 (ru) * | 1993-02-11 | 1997-09-20 | Сибирская горно-металлургическая академия | Способ химического обогащения окисно-карбонатных руд |
RU2038396C1 (ru) * | 1993-04-16 | 1995-06-27 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Способ химического обогащения окисных марганцевых руд |
EP2171108A1 (en) * | 2007-05-03 | 2010-04-07 | Drinkard Metalox, Inc. | Method of recovering metal values from ores |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106282535A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-04 | 北京矿冶研究总院 | 一种钴锰多金属氧化矿选冶联合回收锰的方法 |
CN106282535B (zh) * | 2016-08-24 | 2018-08-14 | 北京矿冶研究总院 | 一种钴锰多金属氧化矿选冶联合回收锰的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2009273767B2 (en) | Removal of metals from complex ores | |
CN102115816B (zh) | 一种综合利用红土镍矿的方法 | |
AU2009238168B2 (en) | Process for production of nickel and cobalt using metal hydroxide, metal oxide and/or metal carbonate | |
RU2688072C1 (ru) | Способ извлечения ванадия и хрома из ванадиево-хромовых шлаков | |
KR101386245B1 (ko) | 페로니켈슬래그로부터 이산화규소 및 마그네시아의 분리방법 그리고 이를 이용한 규산 및 고토비료의 제조방법 | |
CN110100020A (zh) | 回收锂的方法 | |
JP4880909B2 (ja) | ニッケル化合物またはコバルト化合物から硫黄などを除去する精製方法、フェロニッケルの製造方法 | |
CN103509955B (zh) | 两矿联合法处理红土镍矿和软锰矿的工艺 | |
US8574540B2 (en) | Process for manufacturing prefluxed metal oxide from metal hydroxide and metal carbonate precursors | |
CN107058750B (zh) | 含锗铜烟灰综合回收工艺 | |
RU2412259C1 (ru) | Способ очистки железной руды от мышьяка и фосфора | |
JP6263171B2 (ja) | 大気圧下での赤鉄鉱としての第二鉄の除去 | |
CN113677813A (zh) | 锂回收和纯化 | |
CN103468973B (zh) | 一种从含镍磷铁中提镍的方法 | |
RU2583224C1 (ru) | Способ химического обогащения полиметаллических марганецсодержащих руд | |
CN103194767B (zh) | 利用高铁高磷锰矿制备硫酸锰电解液的方法 | |
CN102776357A (zh) | 一种微波-氨浸处理红土镍矿的方法 | |
CN106882839B (zh) | 一种钛白废酸综合利用的方法 | |
CN103205569B (zh) | 一种处理红土镍矿的方法 | |
RU2292300C1 (ru) | Способ переработки серпентинита | |
CN102220483B (zh) | 一种二段焙烧处理红土镍矿的方法 | |
CN110438339B (zh) | 一种氢氧化镍钴溶解液中锰的脱除方法 | |
CN103805780A (zh) | 高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法 | |
ES2539680T3 (es) | Procedimiento para el procesamiento complejo de bauxita | |
CN105063379B (zh) | 一种含钒磷铁提钒的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170113 |