Способ извлечения марганца Советский патент 1981 года по МПК C01G49/14 

I

Изобретение относится к гидрометаллургии, например к получению водных растворов солей марганца для электролитического получения металла, с использованием в качестве исходного материала ишаков ферросплавного производства.

Известен способ получения раствора сульфата марганца выщелачиванием водным раствором серной кислоты (кислым анолитом) продукта восстановительного обжига окисных марганцевых руд, при котором руда сушится, измельчается, подвергается восстановительному обжигу с мазутом и вводится в раствор, содержащий 50-60 г/л серной кислоты (отработанный анолит для выщелачивания. При этом концентрация серной кислоты от исходных 50-60 г/л доводится до нуля (нейтрализация) . Отделение твердой фазы от жидкой после вьпцелачивания проходит в течение 2-х ч и не требует фильтрации р.

Дефицитность окисных марганцеи 1Х руд обуславливает необходимость использования других исходных материалов, например шлаков производства марганцевых ферросплавов, для которых данный способ неприемлем из-за образования геля кремнекислоты и загустеиия растворов, резко снижающего скорость отделения твердой от жидкой фаз (шьтрации), т.е. эффек10тивность всего процесса получения раствора соли. Таким образом описанный способ получения сульфата марганца оправдал себя для обработки материалов с низким содержанием

ts кремнекислоты, однако при переходе к материалам с высоким содержанием кремнекислоты этот способ выщелачивания непригоден.

Наиболее близким к предлагаемому

20 по технической сущности и достигаемому результату является способ получения раствора сульфата марганца из шлаков ферросплавного проинвод38сТВа, заключающийся , что шлак выщелачивается водным раствором серной кислоты при поддержании в реакто ре постоянного высокого рН, равного по крайней мере 3,5, путем постоянной подачи кислого раствора. Далее полученный продукт подвергают нейтрализации аммиаком и Еб)0целачивают сульфат марганца 2. При этом способе выщелачивания геля кремнекислоты образуется меньше и скорость фильтрации увеличивает ся вдвое по сравнению с указанным. Улучшение фильтруемост действиЕ ель НО достигается не только при весьма тщательном поддержании рН на заданно высоком уровне, что связано с крайне малой скоростью процесса шлщелачивания, т.е. эффективность всего процес са получения раствора сульфата марганца мала. Таким образом, недостатком способа является малая скорость процесса перехода марганца из исходн го материала в раствор при высоком выщелачивания. Цель изобретения - интенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения раствора сульфата марганца из материалов с нысоким содержанием кремнекислоты выщелачиванием безводной серной кислотой в течение I5-.20 ч с последующим нагревом до 250-270 С и сухой нейтрализацией газообразным аммиаком после чего только материал вьщелачипается водой или растворами солей аммония. Осуществление такой последрватель 11ОСТИ операций позволяет предотвратнть одновременное соприкасание шлака серной кислоты и воды путем разделения реакции шлака с серной кисло той от процесса растворения образующегося сульфата марганца в воде или в водном растворе соли. При меньшем, чем 15 ч.времени обработки материала кислотой снижается извлечение марган ца. Обработка более 20 ч ведет к отвердению материала и затруднению последующего вьпцелачивания. Нагрев при температуре менее 250°С может обусловить появление геля при растворении. При нагреве вьш1е 275 С могу появиться пары непрореагированной сер-55 ной кислоты. Пример. Гранулированный шлак производства углеродистого или среднеуглеродистого ферромарганца, содержащий/например %:Ми34} S-iOgBG; Ае20з 5 еО 0, измельчают до 0,25 мм, тщательно смешивают с концентрированной серной кислотой уд.вес 1,84 г/см в открытом реакторе. Кислота берется в количестве, отвечающем определенному отношению Н250(г): шлак (г. Смесь выдерживают в течение определенного времени, подвергают нагреву, нейтрализуют газообразшлм аммиаком и вьш елачивают водой или раствором соли аммония. При образовании геля отделение твердой фазы от жидкой во всех случаях требует фильтрации, которая протекает крайне медленно. При отсутствии геля фильтрации не требуется вообще, твердая фаза быстро отстаивается и занимает через 2 ч отстоя всего 1/7-1/8 ч от общего объема совершенно прозрачного раствора. По данным таблицы оптимальными условиями проведения процесса, при которык извлечениемарганца достигает 93% от исходного, выделения паров кислоты нет, материал не затвердевает в трудно- ив ае мы е комки, остается в виде белого порошка, и не образуется геля,. явля1ртся: Нг504(г}: Шлак (г) Время обработки, ч Температура нагрева в течение I ч, С 250-275 . При растворении в воде имеется ш.1деление определенного количества марганца в виде гидроокиси марганца, что при получении соли марганца не является препятствием. При получении раствора сульфата марганца для производства электролитического марганца образование гидроокиси предотвращается растворением в растворе сернокислого аммония. В таблице представлены результаты опытов в зависимости от температуры и времени обработки. аредлагаемьм способ позволяет зиаительно интенсифицировать процесс олучения раствора сульфата Марганца, свобождает технологию от необходиости медленно протекающей фильтраии, заменяя ее отстоем твердого остатка. При применении предлагаемого способа в производстве злектролитига ческого марганца он дает возможность заменить дефицитную и дорогую перок58548826

сидную руду побочным продуктом - шла-, нотоннажном производстве ферросплавов

ком производства ферромарганца, стоимость которого в несколько раз меньше стоимости руды и который при крупке является дефицитом для маслотоннажного производства электролитического марганца,

Порсяпок

250

12

Есть 2,5 л/см.ч

п

90,7

Формула изобретения

Способ извлечения марганца из материалов с высоким содержанием кремнекислоты, включающий обработку исходного материала серной кислотой, нейтрализацию полученного продукта аммиаком и отделение раствора образующегося сульфата марганца от твердого остатка, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации процесса, обработку исходного материала ведут безводной серной кислотой при 250-275 0 в течение 15-20 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США 3003936, кл. 204-105, 1961.