Способ переработки окисных марганцевых руд Советский патент 1992 года по МПК C22B47/00 

сл

с

Изобретение относится к гидроэлектрометаллургии, к переработке окисных марганцевых руд, в частности железо-марганцевых конкреций. Цель изобретения -упрощение процесса за счет улучшения фильтрования и получения тонкодисперсного порошка магнитной окиси железа. Способ переработки окисных марганцевых руд включает выщелачивание раствором, содержащим двухвалентное железо, в присутствии кислоты, при этом раствор для выщелачивания содержит двухвалентное жепезо в количестве Fe2+ 3 Мп4+ + 0,5 Fe3+, где Fe2+ - необходимое массовое количество ионов Fe2+ в растворе, г; Мп4+ массовое содержание ионов в руде, г; Fe + - массовое содержание Fe + в руде, г; последующую нейтрализацию ведут до рН 8,0-8,5 с отделением от него окиси железа магнитной сепарацией. Отделенная тонкодисперсная магнитная окись железа может быть использована, например, в электронике, в магнитоэлластах. 2 табл.

Изобретение относится к гидроэлектрометаллургии, в переработке окисных марганцевых руд, в частности железомарган- цевых конкреций.

Цель изобретения - упрощение процесса за счет улучшения фильтрования и получение тонкодисперсного порошка магнитной окиси железа.

Пример. 100 г железомарганцевых конкреций размеров 5-10 мм со дна Тихого океана измельчены до 60 меш. Состав конкреций: 25% марганца в виде четырехвалентных ионов и 25% железа в виде трехвалентных ионов.

В качестве выщелачивающего раствора использован отход Руставского металлургического завода - травильный раствор, содержащий 73 г/л Fe2+ и 51 г/л НгЗОд, который откорректирован соответственно соотношению: Fe2+ - 3 Мп4+ + 0,5 Fe3+ и

по серной кислоте согласно стехиометрии1 H2S04 3,6 Мп4+ + 2,7 Fe3+.

Выщелачивание проводилось при перемешивании при комнатной температуре (25°С) в течение 20 мин. Объем раствора 1000 мл. После окончания выщелачивания добавили аммиак до достижения рН 8,5 и отделили окись железа магнитной сепарацией.

Состав полученного раствора (объем довели до 1000 мл): Мп2+ 24,9 г/л; ( 187,5 г/л.

При этом получено 181,5 г магнитной окиси железа РезО/ в виде тонкодисперсного порошка.

Упрощение фильтрации достигнуто тем, что вместо гелеобразной Fe(OH)a (как в про то типе) получен РезОз - магнетит, который ле ко отделили магнитной сепарацией

g

N VJ

|

Получение тонкодисперсной магнитной окиси железа достигнуто тем, что ввели избыточное количество двухвалентных ионов и довели аммиаком рН до 8,5 и полученные гидроокись и гидрозакись железа при взаи- модействии образовали FeaCM.

В табл.1 представлены сведения о граничных пределах значений необходимого количества двухвалентных ионов железа и содержания в руде марганца и железа.

При Fe2+ + 0,5 Fe3+ магнитная окись железа не образуется и раствор плохо фильтруется. При Fe + 0,5 Fe3+ образующаяся окись железа содержит гидроокись двухвалентного железа и раствор плохо фильтруется.

В табл.2 представлены пределы граничных значений рН.

При рН 8,0 магнитная окись железа не образуется, раствор содержит ионы двухва- лентного железа и плохо фильтруется.

При рН 9,0 образующаяся окись железа содержит гидроокись двухвалентного железа и плохо фильтруется.

Способ отличается наличием качествен- но нового технологического признака: для облегчения разделения железной и марганцевой составляющей руды в выщелачивающий раствор вводят в 3,5 раза больше двухвалентных ионов железа (по сравнению с прототипом) и при рН 8,0-8,5 вместо трудно фильтруемой гелеобразной гидроокиси железа (как в прототипе) получают тонкодисперсный порошок магнитной окиси железа, легко отделяемый от марганца, находящегося в растворе в виде двухвалентных ионов, магнитной сепарацией.

Предварительный расчет показал, что из 1 т железомарганцевых конкреций можно перевести в раствор 250 кг марганца, получить 1,8 т тонкодисперсной магнитной окиси железа и на 1 т руды утилизировать 10м3 отходов металлургических заводов в виде травильных растворов (вместо 0,3 м на 1 т руды в прототипе).

Способ позволяет не только рациональнее использовать глубоководное сырье за счет перевода железной составляющей в более ценный продукт, но и более интенсивно утилизировать отходы промышленных производств, чем способствовать улучшению экологии.

Способ может быть использован для переработки окисных марганцевых руд с различным содержанием марганца и железа.

Способ особенно эффективен для переработки железомарганцевых конкреций,до- бываемых со дна океана, поскольку обеспечивает не только легкое селективное отделение железной составляющей, но и позволяет получить из нее весьма ценный продукт - тонкодисперсную магнитную окись железа, которая может найти применение, например, в электронике, в магнитоэлла- стах и др.

Формула изобретения

Способ переработки окисных марганцевых руд, включающий выщелачивание раствором, содержащим двухвалентное железо, в присутствии кислоты, последующую нейтрализацию аммиаком и фильтрование осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет улучшения фильтрования и получения тонкодисперсного порошка магнитной окиси железа, выщелачивание проводят раствором, содержащим двухвалентное железо и количестве

Fe2+ + 0,5 Fe3+,

где Fe2+ - необходимое массовое количество ионов Fe2+ в растворе, г;

Мп4+ - массовое содержание ионов Мп + в руде, г;

Fe3+ - массовое содержание ионов Fe3+ в руде, г,

и нейтрализацию ведут до рН 8,0-8,5 с последующим отделением окиси железа магнитной сепарацией.

Таблица 1

Таблица 2