Способ переработки марганецсодержащих материалов Советский патент 1993 года по МПК C22B47/00 

Изобретение относится к способам переработки марганецсодержащих материалов и может быть использовано при их химическом обогащении.

Целью изобретения является интенсификация процесса переработки марганецсодержащего сырья за счет улучшения гидродинамического режима выщелачивания и физических свойств раствора.

Сульфат аммония, используемый при выщелачивании, служит разупрочняющей добавкой, повышающей поверхностное натяжение раствора и снижающей тем самым удельную поверхностную энергию твердого тела, а значили работу разрушения.

В табл. 1 приведены технологические показатели процесса гидрометаллургической переработки марганецсодержащего сырья () различной крупости известным и предлагаемым способами.

Из данных таблицы 1 следует, что при обработке предлагаемым способом марганецсодержащего материала с исходной

крупностью намного (в 10 раз) больше, чем в известном, извлечение марганца в раствор и время выщелачивания примерно равны.

Это делает возможным применение заявляемого способа для переработки крупнокускового марганецсодержащего сырья без предварительного обогатительного передела,

Сульфат натрия, также оказывающий разупрочняющее действие, применять при выщелачивании нецелесообразно из-за необходимости утилизировать (выводить из раствора) ионы Na , являющиеся вредной примесью при последующем переделе.

Нитраты и хлориды аммония не обладают разупрочняющим эффектом.

Установлено, что концентрация сульфата аммония в выщелачивающем растворе, равная 20-40%, является оптимальной, способствующей получению наилучших технологических показателей.

ел

С

со

о со J ел

В табл. 2 представлены результаты выщелачивания марганца из мытой руды крупностью 50 мм при различном расходе сульфата аммония и под действием.ударной волны.

По данным табл. 2 видно, что концентрация сульфата аммония в растворе, равная 20-40%, является оптимальной, поскольку в этом случае наблюдается резкое повышение технологических показателей, Дальнейшее увеличение концентрации сульфата аммония приводит к ухудшению технологических показателей: содержание класса - 0,16 мм падает с 97% до 95%, а извлечение марганца в раствор - с 95,7% до 95%.

Воздействие ударной волны, формируемой в выщелачивающем растворе, способствует выщелачиванию одновременно из образованных тонкоизмельченных частицу разрушающихся кусков марганецсодержа щего сырья. При этом скорость внешнедиф- фузионного процесса выщелачивания определяется скоростью диффузии активного реагента, которая не уменьшается в силу постоянного обновления поверхности при разрушении, а также благоприятных гидродинамических условий - перемешивание без застойных зон совместно с механо- химическим воздействием на частицы материала.

В табл. 3 представлены результаты выщелачивания карбонатной марганцевой руды крупностью 50 мм в статических условиях и под воздействием ударной волны.

Как видно по данным табл. 3, действие ударной волны интенсифицирует процесс выщелачивания по времени в 576 раз при одном и том же извлечении.

Разупрочняющая добавка наиболее эффективна при динамических нагрузках, то есть при совершении работы разрушения.

Пример. Пробу мытой карбонатной марганцевой руды массой 500 г с содержа,

нием марганца 26%, диоксида марганца 5%. крупностью 50 мм, помещают в специальную камеру объемом 3 дм3, выдерживающую давление жидкости 50 МПа. 5 Смешивают пробу с водой и навеской ферромарганца (Мл 52%, Fe 42%) массой 5 г. Затем последовательно вводят 230 г концентрированной серной кислоты и 600 г сульфата аммония. Концентрация раствора 10 сульфата аммония составляла 20%, затем, доливая воду, заполняют весь обьем камеры. Одна из сторон последней выполнена в виде жесткой мембраны на упругих связях, к которой через боек с помощью пневмоу- дарного механизма подводятся механические импульсы. Давление воздуха на входе в пневмогенераторы составляет 0,5-0,6 МПа. Разрушение - выщелачивание производят в течение 10-15 мин.

По истечении указанного времени перекрывают сжатый воздух, поступающий в генератор импульсов, открывают крышку камеры и выгружают выщелоченную пульпу. Затем в пульпу ввЪдят известковое молоко до рН 6,8 - 7 для осаждения примесей, после чего осадок отфильтровывают и промывают. Извлечение марганца в раствор составляет 95%. .

В фильтрат добавляют 290 г соды для осаждения марганца.В результате получают марганцевый концентрат с содержанием марганца 44,3%.

Формулаизобретения

Способ переработки марганецсодержа- щих материалов, включающий выщелачивание марганца серной кислотой в присутствии железа и/или марганца металлических, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса переработки, выщелачивание осуществляют в присутствии сульфата аммония при концентрации его в выщелачивающем растворе 20-40%, и под действием ударной волны.

15

20

25

30

35

40

Использование: переработка марганец- содержащего материала при его химическом обогащении выщелачиванием в присутствии восстановителей. Сущность: выщелачивание марганца серной кислотой в присутствии железа и/или марганца металлических осуществляют в присутствии сульфата аммония при концентрации его в выщелачивающем растворе, равной 20- 40%, и под воздействием ударной волны. 3 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3