Способ обогащения хромовой руды Советский патент 1981 года по МПК C22B34/32 

(54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ XPOMQBOfl РУДЫ

шения кратности шлака при выплавке из концентрата углеродистого феррохрома.

Целью изобретения являются повышение степени обогащения хромовых руд за счет разложения оливина и перевода МдО оливина в раствор.

Это достигается тем, что гидрометаллургическую обработку ведут 18-20%ным оборотным раствором соляной кислоты при температуре 60-90 С в течение 1-2 ч до достижения рН в пульпе 1,2-2,0; а также тем, что фильтрат, полученный при гидрометаллургической обработке, обрабатывают прокаленной исходной рудой до рН 6,5-7.

Сущность способа заключается в следующем.

Предварительный обжиг исходной руды, несмотря на. использование такого активногр реагента, как соляная кислота (НС)), необходим для окисления двухвалентного железа, имеющегося в серпентине и оливине, в трехвалентное состояние и для предотвращения образования труднофильтруемых кремнегелей. При обработке же соляной кислотой исходной руды в растворе наряду с хлористым магнием МдСЕ образуется двухваЛейтное жепезо, которое при гидролизе образует труднофильтруемые и нефильтруемые осадки. Опыты показали, что полный перевод двухвалентного железа в трехвалентное реализуется в интервале температур прокаливания бОО-ВСО С. При температуре ниже посЛе кислотного вскрытия вмещающей породы руды скорость фильтрации пульп очень низка и составляет А/10 кг/м.ч, в указанном интернате температур обжига она составляет 600-800 кг/м.ч. При температуре обжига выше скорость фильтрации пульп опять резко падает, очевидно, вследствие развития процессов вторичного образования при обжиге ионов двухвалентного железа. Кроме того, температура обжига выше не является оправданной с точки зрения энергетических затрат на обжиг руды.

Выбор раствора соляной кислоты для вскрытия вмещающей породы определяется тем, что, во-первых, может быть организован регенеративный цикл кислоты с включением в этот цикл термогидролиза MgCjj, и ее расход будет связан только с компенсацией механических потерь и испарения (40-50 кг на 1 т концентрата), и, во-вторых, тем, что, напримерг по сравнению с использованием серной кислоты соляная кислота не вносит никаких вредных примесей в хромовый концентрат.

Концентрационный уровень соляной кислоты (20%) также обусловлен оптимальными условиями регенерации HCI при термогидролиэе. Температурный

диапазон обработки обожженной руды кислотой отвечает указанной продолжительности обработки и приемлемому уровню потерь HCI с улетом (:указанвыше.;).

Предельные значения рН в конечной пульпе (1,2-2,0) определяются по нижнему необходимостью более низких расходов обожженной руды на стадии доведения рН раствора MgCl до 6,5-7 (не более 0,6 т на 1т Концентрата) и по верхнему стремление не допустить перехода трехвалентного железа (в виде гидроокиси) в хромовый концентрат.

Пример 1. 100 вес.ч. хромовой руды, содержащей (масс.%) СгоОл 18,7; FeO 6,4; S i 0, 7,6; MgO 36,0; CaO 1,6; , 3,1; потери при прокливании 27,0; обжиггиот при температуре в течение 1 ч. При этом пцлучают 76 вес.ч. обожженного продукта, который после измельчения до круп«ости 0,1 мм обрабатывают 330 вес.ч. водного раствора соляной кислоты, содержащей 200 г/л HCI, при температуре в течение 2,0 ч. Далее пульпу подвергают фильтрации с последующей промывкой осадка на фильтре 50 вес.ч. воды. Скорость фильтрации по твердому составляет 640 .

В продуктах фильтрации было получено:

Фильтрата 380 вес.ч. содержащего (г/л)MgCl, ,9; рН фильтрата 1,2;

хромового концентрата (в пересчете на сухой) 40 вес.,ч., содержащего (масс.%) 46,8; FeO 9,7; MgO 12,5; 510, 19; 8,2; остальное - потери при прокаливании и неучтенные примеси.

В 380 вес.ч. фильтрата подают 22 вес.ч. порошка обожженной руды, пульпу подвергают перемешиванию при температуре в течение 1,5 ч, фильтрации и промывке ( 25 вес.ч. воды. Скорость фильтрации 760 кг/м ч, рН фильтрата 6,5.

В продуктах фильтрации было получено:

фильтрата 384 вес.ч., содержащего MgOji 205 г/л, железа - следы;

хромжёлезисто-кремниевого конценрата (в пересчете на сухой) 18,4 вес.ч., содержащего (масс.%) СгдОо, 29,5; FeO 13,8; MgO 20; S i 12,0; потери при прокаливбнии 22,0; остал1 ное - неучтенные примеси.

Фильтрат далее подвергают термогидролизу с получением 35,8 вес.ч. белой магнезии, отвечающей ГОСТ 844-41, и водного раствора соляной кислоты с концентрацией 200 г/л, возвращаемого на обработку свежих . порций обожженной руды.

П р м е р 2. 100 вес.ч. хромово руды, содержащей (масс.%) ,5 FeO 7,7; S i Oij, 16,2; MgO 27,5; AlrtO 8,2; потери при прокаливании 7,9f обжигают при температуре ВОО в течение 1 ч. При этом получают 92,4 вес.ч. обожженного продукта, который в измельченном состоянии обрабатывают 170 вес,ч. водного ра вора соляной кислоты (200 г/л HCI) при температуре в -течение 1ч Далее процесс ведут, как в прим ре 1. Скорость фильтрации пульпы составляет 750 кг/м ч. В продуктах фильтрации было получено: .фильтрата 190 вес.ч., содержаще (г/л) MgCIrt 187; Fe 8, 2 ;рН фильтр 2,0 хромового концентрата (сухого) 76 вес.ч., содержащего (масс.%) , 44,2; FeO 9,4; MgO 14,8; SiOji 21,3; AljOn, 10,3. В 190 вес.ч. фильтрата подают 18 вес.ч. порошка обожженной руды и далее процесс ведут как в пример 1. Скорость фильтрации пульпы сост ляет 730 кг/ьг.ч, рН фильтрата 6,9 В продуктах фильтрации было пол чено: фильтрата 195 вес.ч., содержаще MgCF(2 193 г/л/ железа следы; хромжелеэисто-кремниевого концен рата. 17 вес.ч., содержащего Сг, 38,5; ГеО 12,3; MgO 20,0; S i Oij 18,0; остальное потери при прокаливании и неучтенные примеси. После термогидролиэа фильтрата получают 18 вес.ч. белой магнезии и водный раствор соляной кислоты с концентрацией 200 г/л. Технико-экономическая эффективность предлагаемого метода обогащения хромовых руд заключается в следующем. В баланс промышленных руд вовлекаются бедные некондиционные, содержащие в качестве примеси оливин, руды, вследствие чего отпадают затраты на добычу кондиционных руд. Как показали расчеты, на 1 т хромконцентрата (в пересчете на 50% ,) образуется 150-700 кг белой магнезии (в зависимости от количества и состава вмещающей породы), себестоимость которой примерно на 300 руб. дешевле прейскурантной цены и составит 150-200 руб. за 1 т магнезии. Формула изобретения 1.Способ обогащения хромовой, руды, включающий термохимическую обработку руды и гидрометаллургическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обогащения и перевода окиси магния оливина в раствор, гидрометаллургическую обработку ведут 18-20%-ным оборотным раствором соляной кислоты при температуре 60t-90°C в течение 1-2 ч до рН в пульпе 1,2-2,0 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью очистки от железа, полученный, при гидрометаллургической обработке раствор обрабатывают прокаленной исходной рудой до рН 6,5-7,0. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Савченкова Н.М. Обогащение хромитовых руд за рубежом. Черметинформация. М., 1972, с. 28-29. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2597093/22-02, кл. С 22 В 34/32, 1978 (прототип).