Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА ИЗ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА ИЗ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА ИЗ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способу получения диоксида марганца из марганцевого сырья, включающему выщелачивание марганца (2+) раствором серной кислоты при рН не более 2, катодную обработку полученного раствора в катодной камере диафрагменного электролизера с анионообменной мембраной до рН
3,5 4,5 и осаждение марганцевого концентрата, содержащего диоксид марганца. Сущность: осаждение концентрата ведут в анодной камере диафрагменного электролизера одновременно с катодной обработкой раствора путем подачи раствора от катодной обработки после его фильтрации и подкисления в анодную камеру, а раствор после осаждения диоксида марганца направляют на выщелачивание исходного сырья. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2048562
Класс(ы) патента: C22B47/00, C01G45/02
Номер заявки: 4951999/02
Дата подачи заявки: 28.06.1991
Дата публикации: 20.11.1995
Заявитель(и): Производственное объединение "Целинный горно-химический комбинат" (KZ)
Автор(ы): Щелкин Алексей Алексеевич[KZ]; Баранов Владимир Михайлович[KZ]; Бубнов Василий Карпович[KZ]
Патентообладатель(и): Производственное объединение "Целинный горно-химический комбинат" (KZ)
Описание изобретения: Изобретение относится к добыче полезных компонентов гидрометаллургическими и геотехнологическими способами и может быть использовано на горно-обогатительных предприятиях, в частности при извлечении марганца (2+) из марганцевых руд кучным, перколяционным или чановым выщелачиванием с последующим получением диоксида марганца.
Известен способ получения диоксида марганца из марганцевого сырья, в котором восстановленную руду, содержащую марганец (2+), выщелачивают серной кислотой. Раствор сульфата марганца очищают от примесей железа, алюминия и других тяжелых металлов гидролизом. Ионы железа (2+) предварительно окисляют до железа (3+) кислородом воздуха. Для осаждения гидроокисей раствор нейтрализуют избытком MnO, затем отфильтровывают от осадка и подкисляют серной кислотой. Полученный сернокислый раствор сульфата марганца направляют на электролиз для получения диоксида марганца [1]
Недостатком способа является применение специальных операций на очистку растворов от примесей и использование реагентов для гидратного осаждения и соответствующего технологического оборудования.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ переработки марганцевого сырья, включающий приготовление суспензии, введение в нее серной кислоты и подачу при непрерывном перемешивании металлического восстановителя, содержащего марганец и железо. Полученный раствор фильтруют и подвергают катодной обработке в электролизере с ионообменной мембраной, доводя значение pH до величины 4,0-4,5. Из очищенного от фосфора раствора, содержащего сульфаты железа (2+) и марганца, 30%-ным раствором едкого натра осаждают железо-марганцевый концентрат с содержанием марганца 53,7% и железа 13,1% [2]
Недостатком способа-прототипа является использование специальных реагентов для осаждения марганцевого продукта, получение полупродукта концентрата, содержащего диоксид марганца, и необходимость использования соответствующего технологического оборудования.
Цель изобретения получение диоксида марганца, упрощение процесса и повышение его эффективности.
Это достигается тем, что осаждение концентрата, содержащего диоксид марганца, ведут в анодной камере диафрагменного электролизера одновременно с катодной обработкой раствора путем подачи раствора от катодной обработки после его фильтрации и подкисления в анодную камеру, а раствор после осаждения диоксида марганца направляют на выщелачивание исходного сырья.
С использованием кучного выщелачивания предлагаемый способ осуществлялся следующим образом.
Крупнокусковую руду для выщелачивания формируют в штабель несколькими секциями. Выщелачивание серной кислотой проводят подачей выщелачивающего раствора через рудную секцию при pH не более 2,0 до достижения содержания сульфата марганца (2+) в растворе примерно более 100 г/л, что достигается, например, рециркуляцией раствора через рудную массу и корректировкой концентрации серной кислоты в оборотном растворе.
Полученный сернокислый раствор, содержащий сульфат марганца и примеси, обрабатывают в катодной камере диафрагменного электролизера с анионообменной мембраной, например, типа МАЛ, до pH 3,5-4,5. При достижении pH 3,5-4,5 происходит осаждение металлов-примесей в виде основных сульфатов и гидратов. Затем раствор с концентрацией сульфата марганца более 100 г/л и примесей в количестве, не превышающем предельно допустимые концентрации для эффективного ведения процесса электролиза диоксида марганца, отфильтровывают от осадка, подкисляют серной кислотой до 10 г/л и подают в анодную камеру электролизера для извлечения диоксида марганца.
Маточники электролиза возвращают на выщелачивание. При этом процесс гидратного осаждения примесей в катодной камере и выделение диоксида марганца в анодной камере проводят одновременно в одном и том же электролизере с применением анионообменной мембраны.
При необходимости кеки КВ отмывают от остаточной кислотности, а промводы подают на приготовление (корректировку) выщелачивающего раствора или компенсацию потерь раствора за счет испарения оборотных растворов КВ.
П р и м е р. Марганецсодержащую руду с составом, содержащим, мас. Mn2+ 13,0; Mn4+ 2,0; Mnобщ 15,0; СО2 13,0; Sобщ 0,18; Fe 17,0; Ca 10,0; Mg 1,2; Cu < 0,025; Ni < 0,025; Zn 0,22; Al 0,63; SiO2 13,3; Co < 0,025, крупностью -5+0 мм, загружают в перколятор и орошают серной кислотой при pH ≅ 2,0 до содержания в продуктивном растворе сульфата марганца более 100 г/л. Кислотность (pH) выщелачивающих растворов поддерживают постоянным введением определенного количества серной кислоты.
Процесс выщелачивания руды осуществляют в циркуляционном режиме в течение 10 сут.
По окончании выщелачивания продуктивные растворы анализируют на Fe3+, Fe2+, Mn2+, Cu2+, Al3+, Zn2+, а хвосты (кеки) промывают водой от остаточной кислотности. Далее продуктивный раствор сульфата марганца обрабатывают в катодной камере диафрагменного электролизера, которая разделена от анодной камеры анионообменной мембраной типа МАЛ, до pH 3,5-4,5.
После достижения pH раствора 3,5-4,5, отбирают пробу и анализируют на Mn2+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, Al3+ и Zn2+.
Таким образом, очищенный от примесей продуктивный раствор отфильтровывают от осадка, подкисляют серной кислотой до концентрации 10 г/л и направляют в анодную камеру электролизера для получения диоксида марганца. Одновременно в катодную камеру подают продуктивный раствор сульфата марганца после сернокислотного выщелачивания марганца (2+).
По разности содержания марганца в исходном и конечном растворах определяют степень осаждения диоксида марганца на аноде, которая составляет 94,8% Результаты приведены в таблице.
Таким образом, выполнение данного комплекса мероприятий при переработке марганцевого сырья составит технико-экономическую эффективность предлагаемого способа, которая заключается в упрощении процесса и повышения эффективности при получении диоксида марганца.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА ИЗ МАРГАНЦЕВОГО СЫРЬЯ, включающий выщелачивание марганца (2+) раствором серной кислоты при рН не более 2, катодную обработку полученного раствора в катодной камере диафрагменного электролизера с анионообменной мембраной до рН 3,5-4,5 и осаждение марганцевого концентрата, содержащего диоксид марганца, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его эффективности, осаждение концентрата ведут в анодной камере диафрагменного электролизера одновременно с катодной обработкой раствора путем подачи раствора от катодной обработки после его фильтрации и подкисления в анодную камеру, а раствор после осаждения диоксида марганца направляют на выщелачивание исходного сырья.