RU2770732C1 - Method for processing manganese oxide ores - Google Patents
Method for processing manganese oxide ores Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770732C1 RU2770732C1 RU2021112515A RU2021112515A RU2770732C1 RU 2770732 C1 RU2770732 C1 RU 2770732C1 RU 2021112515 A RU2021112515 A RU 2021112515A RU 2021112515 A RU2021112515 A RU 2021112515A RU 2770732 C1 RU2770732 C1 RU 2770732C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- hydrochloric
- concentrate
- ore
- solution
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическому обогащению обедненных окисных марганцевых руд, в частности руд, содержащих соединения марганца выше 7,0%, и может быть использован в технологии получения концентрата марганца более 90,0%, который можно использовать в металлургии и химической промышленности.The invention relates to the chemical enrichment of depleted manganese oxide ores, in particular ores containing manganese compounds above 7.0%, and can be used in the technology for producing manganese concentrate over 90.0%, which can be used in metallurgy and the chemical industry.
Известен способ переработки окисных марганцевых руд (RU 2196183, МПК С22В 47/00, опубл. 10.01.2001 г.). Способ включает обработку измельченной марганцевой руды при 40-90°C абгазной соляной кислотой 5,3 - 12 N при Т:Ж=1:(3,0-8,0). Выделяющийся хлор поглощают щелочным раствором. После отстаивания пульпы концентрат марганца выделяют смешиванием раствора соли марганца с щелочным раствором после поглощения хлора при поддержании рН 9-12.A known method of processing oxide manganese ores (RU 2196183, IPC C22V 47/00, publ. 10.01.2001). The method includes processing crushed manganese ore at 40-90°C with off-gas hydrochloric acid 5.3-12 N at T:W=1:(3.0-8.0). The released chlorine is absorbed with an alkaline solution. After settling the pulp, the manganese concentrate is isolated by mixing a manganese salt solution with an alkaline solution after chlorine absorption while maintaining a pH of 9-12.
Недостатком способа является получение огромного количества щелочных сточных вод, содержащих активный хлор. Из-за нехватки хлора (половина хлора при поглощении щелочью перейдет в NaCL) происходят большие потери со сточными водами соли марганца.The disadvantage of this method is to obtain a huge amount of alkaline wastewater containing active chlorine. Due to the lack of chlorine (half of the chlorine, when absorbed by alkali, will turn into NaCL), large losses of manganese salt occur with wastewater.
Известен двухстадийный способ переработки карбонатной руды 5,0% раствором соляной кислоты. Полученный концентрат на второй стадии обрабатывают соляной кислотой 20,0-24,0% (RU 2448175, МПК С22В 47/00, опубл. 20.04.2012 г.).Known two-stage method of processing carbonate ore 5.0% hydrochloric acid solution. The resulting concentrate in the second stage is treated with hydrochloric acid 20.0-24.0% (RU 2448175, IPC S22V 47/00, publ. 20.04.2012).
Недостатком данного способа является повышенный расход соляной кислоты, так как кислота срабатывается при 80°C до 25,0 г/л, кроме того соляная кислота концентрацией до 24,0% извлекает из руды соединения марганца только до 2,5-3,6%, т.е. имеет место перерасход марганцевой руды, а использование четвертичных аммониевых соединений от 1,0 до 5,0% загрязняет сточные воды.The disadvantage of this method is the increased consumption of hydrochloric acid, since the acid is used up at 80 ° C to 25.0 g / l, in addition, hydrochloric acid with a concentration of up to 24.0% extracts manganese compounds from the ore only up to 2.5-3.6% , i.e. there is an overconsumption of manganese ore, and the use of quaternary ammonium compounds from 1.0 to 5.0% pollutes wastewater.
Известен способ переработки марганецсодержащих материалов (RU 2280089, МПК С22В 47/00, опубл. 20.07.2006 г.), включающий перевод марганца и сопутствующих примесей в раствор обработкой минеральной кислотой с выделением хлора, поглощение хлора щелочным раствором, отделение примесей с получением раствора соли марганца, последующее выделение концентрата марганца, при этом обработку минеральной кислотой ведут в 2 стадии: на первой стадии исходный марганецсодержащий материал обрабатывают соляной или серной кислотой, на второй стадии - соляной кислотой; корректируют среду при выделении концентрата марганца известковым молоком.A known method for the processing of manganese-containing materials (RU 2280089, IPC S22V 47/00, publ. 07/20/2006), including the transfer of manganese and related impurities into a solution by treatment with mineral acid with the release of chlorine, the absorption of chlorine with an alkaline solution, the separation of impurities to obtain a salt solution manganese, subsequent isolation of manganese concentrate, while the treatment with mineral acid is carried out in 2 stages: at the first stage, the initial manganese-containing material is treated with hydrochloric or sulfuric acid, at the second stage - with hydrochloric acid; the medium is corrected when extracting manganese concentrate with lime milk.
Недостатком способа является большая трудоемкость и сложность процесса переработки.The disadvantage of this method is the high complexity and complexity of the processing process.
Задачей изобретения является разработка недорогого и простого способа обогащения марганцевой руды концентрацией выше 7,0% до концентрации не менее 90,0% за счет более эффективного использования выделяющегося при выщелачивании хлора, а также использования окислительных возможностей кислорода воздуха для более полного извлечения концентрата марганца.The objective of the invention is to develop an inexpensive and simple method for the enrichment of manganese ore with a concentration above 7.0% to a concentration of at least 90.0% due to more efficient use of chlorine released during leaching, as well as the use of the oxidizing capabilities of oxygen in the air for a more complete extraction of manganese concentrate.
Технический результат заключается в более полном извлечении концентрата марганца из руды за счет совместного использования соляной и серной кислоты, а полученный концентрат используется в металлургии совместно с извлеченным железом.The technical result consists in a more complete extraction of manganese concentrate from the ore due to the joint use of hydrochloric and sulfuric acid, and the resulting concentrate is used in metallurgy together with the extracted iron.
Задача решается, а технический результат достигается способом переработки окисных марганцевых руд, включающим химическое выщелачивание соединений марганца смесью соляной и серной кислот, причем предварительно в реактор с измельченной окисной марганцевой рудой загружают серную кислоту при соотношении Т:Ж=1:3-5, обеспечивающем подвижность реакционной массы, в которую в процессе перемешивания подают соляную и серную кислоту в соотношении 1:1, осуществляют перевод соединений марганца в раствор обработкой смесью соляной и серной кислот с выделением хлора, которым обеспечивают осаждение концентрата марганца из раствора при рН среды 8,5-10 и температуре 40,0-90,0°C, при этом корректируют среду известковым молоком, а для полного осаждения в реактор добавляют кислород из воздуха, после чего осуществляют фильтрацию концентрата марганца, промывку и сушку.The problem is solved, and the technical result is achieved by a method for processing manganese oxide ores, including chemical leaching of manganese compounds with a mixture of hydrochloric and sulfuric acids, and sulfuric acid is first loaded into the reactor with crushed manganese oxide ore at a ratio of T: W = 1: 3-5, which ensures mobility of the reaction mass, into which hydrochloric and sulfuric acids are fed in a ratio of 1:1 during stirring, manganese compounds are transferred into solution by treatment with a mixture of hydrochloric and sulfuric acids with the release of chlorine, which ensures the precipitation of manganese concentrate from the solution at a pH of 8.5-10 and a temperature of 40.0-90.0°C, while adjusting the medium with milk of lime, and for complete precipitation, oxygen from the air is added to the reactor, after which the manganese concentrate is filtered, washed and dried.
Согласно изобретению в раствор соединений марганца, содержащий серную кислоту, можно добавлять хлористый кальций для получения хлористого водорода в активной форме, который используют для дополнительного выщелачивания из марганцевой руды соединений марганца.According to the invention, calcium chloride can be added to a solution of manganese compounds containing sulfuric acid to obtain active hydrogen chloride, which is used for additional leaching of manganese compounds from manganese ore.
Согласно изобретению шлам стадии выщелачивания, содержащий гидрооксид алюминия и оксид кремния, после промывки водой и сушки можно использовать для получения строительного материала.According to the invention, the leaching sludge containing aluminum hydroxide and silicon oxide, after washing with water and drying, can be used to obtain a building material.
Технический результат изобретения достигается благодаря следующему.The technical result of the invention is achieved due to the following.
В процессе переработки окисных марганцевых руд происходят основные химические процессы:In the process of processing oxide manganese ores, the main chemical processes occur:
MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2+2H2OMnO 2 +4HCl→MnCl 2 +Cl 2 +2H 2 O
MnCl2+H2SO4→MnSO4+2HClMnCl 2 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + 2HCl
2MnSO4+2Са(ОН)2→2Mn(OH)2+2CaSO4 2MnSO 4 + 2Ca (OH) 2 → 2Mn (OH) 2 + 2CaSO 4
2Mn(OH)2+Ca(OH)2+Cl2=Mn(OH)2 CaCl2+3H2O+Mn2O3 2Mn (OH) 2 + Ca (OH) 2 + Cl 2 = Mn (OH) 2 CaCl 2 + 3H 2 O + Mn 2 O 3
CaCl2+H2SO4=CaSO4+2HClCaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + 2HCl
Диоксид марганца MnO2 выщелачивается соляной кислотой с образованием хлорида марганца, который взаимодействует с серной кислотой с выделением хлористого водорода, который в момент выделения проявляет повышенную химическую активность и более полно разрушает окислы марганца, образуя из них хлорид марганца. В окисной марганцевой руде в результате остается соединений марганца менее 0,11%. При этом образующийся хлор используется в присутствии известкового молока Са(ОН)2, обеспечивающего рН среды 8,5-10, для осаждения из раствора концентрата марганца в виде Mn2O3.Manganese dioxide MnO 2 is leached with hydrochloric acid to form manganese chloride, which reacts with sulfuric acid to release hydrogen chloride, which, at the time of release, exhibits increased chemical activity and more completely destroys manganese oxides, forming manganese chloride from them. As a result, less than 0.11% manganese compounds remain in manganese oxide ore. While the resulting chlorine is used in the presence of milk of lime Ca(OH) 2 , providing a pH of 8.5-10, to precipitate from a solution of manganese concentrate in the form of Mn 2 O 3 .
Не предусмотренная очистка от железа упрощает и удешевляет технологический процесс выщелачивания соединений марганца. Предложенная технология позволяет экономить более дорогую соляную кислоту за счет совместного использования с серной кислотой, при этом за счет выделяющегося хлористого водорода в активной форме происходит более эффективное выщелачивание соединений марганца из руды. Кроме того, использование серной кислоты позволяет получать строительный материал - гипс CaSO4.Not provided cleaning from iron simplifies and reduces the cost of the technological process of leaching of manganese compounds. The proposed technology makes it possible to save more expensive hydrochloric acid due to its joint use with sulfuric acid, while due to the released hydrogen chloride in the active form, more efficient leaching of manganese compounds from the ore occurs. In addition, the use of sulfuric acid makes it possible to obtain a building material - gypsum CaSO 4 .
Реализация предложенного способа обогащения окисных марганцевых руд подтверждается следующими примерами.The implementation of the proposed method of enrichment of oxide manganese ores is confirmed by the following examples.
Пример 1. 1000 кг рыхлой окисной марганцевой руды, состав которой указан в таблице 1,Example 1. 1000 kg of loose manganese oxide ore, the composition of which is indicated in table 1,
загружают в реактор с перемешивающим устройством. Туда же загружают 92%-ную серную кислоту в количестве, обеспечивающем соотношение Т:Ж=1-3,5 для поддержания подвижности реакционной массы. Включают перемешивание и подают 37,5%-ную соляную и 92%-ную серную кислоту в соотношении 1:1. Соляная кислота взаимодействует с соединениями марганца с образованием хлорида марганца MnCl2 и хлора Cl2, который отгоняется из зоны реакции. Образующийся. MnCl2 взаимодействует с серной кислотой с образованием хлористого водорода и сульфата марганца MnSO4. Хлористый водород в момент образования проявляет высокую активность и более полно разрушает соединения марганца в руде, в которой их остается не более 0,11%. Для выщелачивания из руды 71,2 кг диоксида марганца потребуется 77,57 кг соляной кислоты и 60,35 кг серной кислоты. После выщелачивания соединений марганца из руды избыток серной кислоты через фильтр вымывает из реактора отработанную руду, а сульфат марганца MnSO4 совместно с серной кислотой направляется на повторную операцию по выщелачиванию соединений марганца. По достижении концентрации MnSO4 150-250 г/л определенную часть раствора смешивают в отдельном реакторе с хлоридом кальция CaCl2 для срабатывания остаточной серной кислоты. Полученный гипс CaSO4 отделяют на фильтре, а раствор сульфата марганца направляют в реактор осаждения концентрата марганца Mn2O3. В этот же реактор подается выделяющийся хлор для окисления гидрооксида марганца Mn(ОН)2 до Mn2O3. Для более полного осаждения соединений марганца в реактор подают кислород воздуха. В реакторе поддерживается рН среды 9-10 известковым молоком Са(ОН)2. Отработанную руду промывают водой и используют как строительный материал. Время выделения концентрата марганца из руды - один час сорок минут, его выделение из раствора составляет 99,3%. Выход концентрата марганца - 70,56 кг.loaded into a stirred reactor. There also load 92% sulfuric acid in an amount that provides the ratio of T:W=1-3.5 to maintain the mobility of the reaction mass. Include stirring and serve 37.5% hydrochloric and 92% sulfuric acid in a ratio of 1:1. Hydrochloric acid reacts with manganese compounds to form manganese chloride MnCl 2 and chlorine Cl 2 , which is distilled from the reaction zone. Formed. MnCl 2 reacts with sulfuric acid to form hydrogen chloride and manganese sulfate MnSO 4 . Hydrogen chloride at the time of formation is highly active and more completely destroys manganese compounds in the ore, in which they remain no more than 0.11%. To leach 71.2 kg of manganese dioxide from ore, 77.57 kg of hydrochloric acid and 60.35 kg of sulfuric acid will be required. After the manganese compounds are leached from the ore, the excess sulfuric acid leaches the spent ore out of the reactor through a filter, and manganese sulfate MnSO 4 together with sulfuric acid is sent to a second operation for leaching manganese compounds. Upon reaching the concentration of MnSO 4 150-250 g/l, a certain part of the solution is mixed in a separate reactor with calcium chloride CaCl 2 to activate the residual sulfuric acid. The resulting gypsum CaSO 4 is separated on the filter, and the solution of manganese sulfate is sent to the reactor for precipitation of manganese concentrate Mn 2 O 3 . Evolved chlorine is supplied to the same reactor for the oxidation of manganese hydroxide Mn(OH) 2 to Mn 2 O 3 . For a more complete precipitation of manganese compounds, air oxygen is supplied to the reactor. The reactor is maintained at pH 9-10 lime milk Ca(OH) 2 . The spent ore is washed with water and used as building material. The release time of manganese concentrate from the ore is one hour and forty minutes, its release from the solution is 99.3%. The yield of manganese concentrate is 70.56 kg.
Пример 2. 1000 кг окисной марганцевой руды, состав которой указан в таблице 2,Example 2. 1000 kg of manganese oxide ore, the composition of which is indicated in table 2,
загружают в реактор с механическим перемешиванием, туда же загружают серную кислоту в количестве, обеспечивающем Т:Ж=1-4. Процесс осуществляли аналогично примеру 1. Для выщелачивания 107,2 кг диоксида марганца необходимо соляной кислоты 85,24 кг, серной кислоты 114,43 кг. Выделение концентрата марганца из руды составляет 99,0%. Время выделения - один час сорок минут. Выход концентрата марганца - 104,00 кг.is loaded into the reactor with mechanical stirring, sulfuric acid is also loaded there in an amount providing T:W=1-4. The process was carried out analogously to example 1. For leaching 107.2 kg of manganese dioxide, hydrochloric acid 85.24 kg, sulfuric acid 114.43 kg. The release of manganese concentrate from the ore is 99.0%. The release time is one hour and forty minutes. Manganese concentrate yield - 104.00 kg.
Пример 3. 1000 кг окисной марганцевой руды, состав которой указан в таблице 3,Example 3. 1000 kg of manganese oxide ore, the composition of which is indicated in table 3,
загружают в реактор с механическим перемешиванием, туда же загружают серную кислоту в количестве, обеспечивающем Т:Ж=1-4,5. Процесс осуществляли аналогично примеру 1. Для выщелачивания из руды 144,1 кг диоксида марганца необходимо соляной кислоты 121,05 кг, серной кислоты 162,5 кг. Выделение концентрата марганца из руды составляет 99,0%. Время выделения - один час сорок минут. Выход концентрата марганца - 162,50 кг.is loaded into the reactor with mechanical stirring, sulfuric acid is also loaded there in an amount providing T:W=1-4.5. The process was carried out analogously to example 1. To leach 144.1 kg of manganese dioxide from ore, 121.05 kg of hydrochloric acid and 162.5 kg of sulfuric acid are needed. The release of manganese concentrate from the ore is 99.0%. The release time is one hour and forty minutes. Manganese concentrate output - 162.50 kg.
Из приведенных примеров переработки окисных марганцевых руд с различным содержанием соединений марганца (выше 7,0%) предложенный способ обеспечивает выделение концентрата марганца не менее 99%.Of the above examples of the processing of oxide manganese ores with different contents of manganese compounds (above 7.0%), the proposed method provides the release of manganese concentrate of at least 99%.
Таким образом, изобретение позволяет наиболее полно извлекать концентрат марганца из обедненных окисных марганцевых руд благодаря совместному использованию соляной и серной кислоты. Способ обеспечивает экономию дорогой соляной кислоты, кроме того позволяет получать гипс в качестве строительного материала.Thus, the invention allows the most complete extraction of manganese concentrate from depleted oxide manganese ores due to the combined use of hydrochloric and sulfuric acid. The method provides savings of expensive hydrochloric acid, in addition, it allows to obtain gypsum as a building material.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112515A RU2770732C1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Method for processing manganese oxide ores |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112515A RU2770732C1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Method for processing manganese oxide ores |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770732C1 true RU2770732C1 (en) | 2022-04-21 |
Family
ID=81306251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112515A RU2770732C1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Method for processing manganese oxide ores |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770732C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1412640A (en) * | 1971-10-12 | 1975-11-05 | Preussag Ag | Process for extracting a manganese oxide concentrate of metallic copper nickel and cobalt from manganese ores |
GB2161465A (en) * | 1984-07-12 | 1986-01-15 | Nat Res Dev | Obtaining aqueous solution from insoluble metal oxide |
RU2172358C2 (en) * | 1999-11-23 | 2001-08-20 | Сирина Татьяна Петровна | Method of processing manganese-containing materials |
RU2196183C2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Method of manganese ores processing |
RU2280089C2 (en) * | 2003-10-23 | 2006-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Евролизинг" | Manganese-containing materials processing method |
-
2021
- 2021-04-28 RU RU2021112515A patent/RU2770732C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1412640A (en) * | 1971-10-12 | 1975-11-05 | Preussag Ag | Process for extracting a manganese oxide concentrate of metallic copper nickel and cobalt from manganese ores |
GB2161465A (en) * | 1984-07-12 | 1986-01-15 | Nat Res Dev | Obtaining aqueous solution from insoluble metal oxide |
RU2172358C2 (en) * | 1999-11-23 | 2001-08-20 | Сирина Татьяна Петровна | Method of processing manganese-containing materials |
RU2196183C2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Method of manganese ores processing |
RU2280089C2 (en) * | 2003-10-23 | 2006-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Евролизинг" | Manganese-containing materials processing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2456241C2 (en) | Method of producing vanadium oxide through extraction | |
CN108368564B (en) | Method for fixing arsenic and arsenic-containing glass solidified body | |
CA2418472A1 (en) | Water treatment method | |
EA012466B1 (en) | Method for the recovery of valuable metals and arsenic from a solution | |
US11148956B2 (en) | Systems and methods to treat flue gas desulfurization waste to produce ammonium sulfate and calcium carbonate products | |
AU2007216890A1 (en) | Process for treating electrolytically precipitated copper | |
CN110972479B (en) | Method for producing zinc oxide by twice leaching method | |
CA3122492A1 (en) | Procedure for obtaining scorodite with a high arsenic content from acidic solutions with high content of sulfuric acid | |
JP4529969B2 (en) | Method for removing selenium from selenate-containing liquid | |
RU2770732C1 (en) | Method for processing manganese oxide ores | |
CN108516589B (en) | Method for recycling manganese hydroxide in titanium dioxide waste acid treatment process | |
RU2627431C1 (en) | Method for producing calcium fluoride from fluorocarbon-containing waste of aluminium production | |
RU2745771C1 (en) | Method of producing a gypsum binder from wastes of metallurgical production | |
WO2005068358A1 (en) | Production of 'useful material(s)' from waste acid issued from the production of titanium dioxyde | |
RU2441086C1 (en) | Method of processing manganese ore | |
JP2021008385A (en) | Method for producing zinc carbonate | |
RU2106417C1 (en) | Method for recovery of cobalt from middlings containing cobalt oxides | |
CN110205489B (en) | Method for treating zinc-containing raw ore by barium zincate synthesis way | |
RU2740063C1 (en) | Method of processing spent sulphuric acid etching solutions | |
CN108862369A (en) | A method of nano zine oxide is produced using electrolytic zinc acid system leached mud | |
EA024717B1 (en) | Process for zinc oxide production from ore | |
RU2423535C1 (en) | Procedure for hydro-metallurgical treatment of minerals | |
CN108950225A (en) | A method of zinc oxide is produced using electrolytic zinc acid system leached mud | |
CN110228816B (en) | Method for utilizing zinc-containing raw ore through strontium zincate synthesis step | |
JP4639398B2 (en) | Method for treating fly ash using sulfur dioxide |