RU2344076C2 - Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore - Google Patents
Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344076C2 RU2344076C2 RU2006133844A RU2006133844A RU2344076C2 RU 2344076 C2 RU2344076 C2 RU 2344076C2 RU 2006133844 A RU2006133844 A RU 2006133844A RU 2006133844 A RU2006133844 A RU 2006133844A RU 2344076 C2 RU2344076 C2 RU 2344076C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- magnesium
- silicon dioxide
- filtrate
- processing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургической переработки неметаллических полезных ископаемых и может быть использовано для получения высокочистого диоксида кремния (аналога белой сажи) в процессах комплексной переработки магнийхромсодержащего рудного сырья (смеси, состоящей из серпентинита, хромита, пироксена, хлорита и др. минералов).The invention relates to the field of hydrometallurgical processing of non-metallic minerals and can be used to obtain high-purity silicon dioxide (an analogue of white carbon) in the processes of complex processing of magnesium-containing ore raw materials (a mixture consisting of serpentinite, chromite, pyroxene, chlorite and other minerals).
При переработке природного или техногенного сырья, в состав которого входит кремнезем (SiO2) или диоксид кремния в виде кремневой кислоты (SiO2×nH2O), его кремнеземная составляющая традиционно рассматривалась как балластная и трудно утилизируемая часть. Вместе с тем, в различных отраслях промышленности в больших количествах используется высокодисперсный аморфный диоксид кремния, который производят на основе кислотной переработки дорогостоящего жидкого стекла.When processing natural or technogenic raw materials, which include silica (SiO 2 ) or silicon dioxide in the form of silicic acid (SiO 2 × nH 2 O), its silica component has traditionally been considered as a ballast and difficult to recycle part. At the same time, highly dispersed amorphous silicon dioxide, which is produced on the basis of acid processing of expensive liquid glass, is used in large quantities in various industries.
Существует ряд минералов: нефелин, эвдиалит, полевой шпат, оливин, серпентин и др., кислотное и щелочное разложение которых сопровождается переводом в раствор не только солей металлов, но и кремнезема в виде кремневой кислоты. Поэтому при переработке такого вида сырья актуальной проблемой является выделение кремнеземной составляющей в виде высококачественного продукта - диоксида кремния, широко используемого в ряде отраслей промышленности - электронной, химической, шинной и др., для получения силикатных материалов с уникальными свойствами: световодов (устройства для направленной передачи световой энергии), полупроводников, добавок для улучшения физико-механических свойств полимеров и каучуков и др.There are a number of minerals: nepheline, eudialyte, feldspar, olivine, serpentine, etc., the acid and alkaline decomposition of which is accompanied by the transfer into the solution of not only metal salts, but also silica in the form of silicic acid. Therefore, when processing this type of raw material, the urgent problem is the separation of the silica component in the form of a high-quality product - silicon dioxide, which is widely used in a number of industries - electronic, chemical, bus, etc., to obtain silicate materials with unique properties: optical fibers (devices for directional transmission light energy), semiconductors, additives to improve the physical and mechanical properties of polymers and rubbers, etc.
Известен способ переработки неметаллических полезных ископаемых, в частности кислых стекловатных пород (пемзы или обсидиана), с целью получения диоксида кремния, включающий его измельчение, выщелачивание раствором щелочи (концентрацией 130-260 г/л NaOH) при 100-180°С и соотношении Ж:Т=1:(2-4), фильтрование суспензии, электромагнитную обработку фильтрата, с целью очистки от железооксидных примесей, осаждение геля кремневой кислоты из фильтрата раствором минеральных кислот (соляной или азотной) до рН=6,5-7,0 с последующим фильтрованием суспензии, отмывку и сушку диоксида кремния. (SU 1791383 А1, С 01 В 33/12, публ. 30.01.1993 г.)A known method of processing non-metallic minerals, in particular acidic glassy rocks (pumice or obsidian), in order to obtain silicon dioxide, including grinding, leaching with an alkali solution (concentration of 130-260 g / l NaOH) at 100-180 ° C and the ratio of W : T = 1: (2-4), filtering the suspension, electromagnetic treatment of the filtrate, in order to purify iron oxide impurities, precipitating silicic acid gel from the filtrate with a solution of mineral acids (hydrochloric or nitric) to pH = 6.5-7.0 s subsequent filtration of the suspension, washing y and drying of silicon dioxide. (SU 1791383 A1, C 01 B 33/12, publ. 1/30/1993)
Однако использование данного способа переработки для магнийхромсодержащего рудного сырья, содержащего слабомагнитные и немагнитные минералы типа волокнистого асбеста, форстерита, хлорита, пироксена, хромита и др., неэффективно, поскольку электромагнитный способ очистки фильтрата (жидкого стекла) от части неразложившегося сырья не позволит получить высокий выход диоксида кремния с низким содержанием примесей.However, the use of this processing method for magnesium-chromium-containing ore raw materials containing weakly magnetic and non-magnetic minerals such as fibrous asbestos, forsterite, chlorite, pyroxene, chromite, etc., is inefficient, since the electromagnetic method of purifying the filtrate (liquid glass) from part of the undecomposed raw material will not allow to obtain a high yield silica with a low content of impurities.
Известен способ переработки силикатного сырья, в частности - нефелинового концентрата, включающий: разложение сырья серной или соляной кислотой (5,0-30,0%-ной концентрации), фильтрование суспензии, термическую обработку (дегидратацию) фильтрата при 80-300°С, очистку дегидратированного продукта от примесей выщелачиванием горячей водой, или слабокислым раствором, фильтрование суспензии и отделение диоксида кремния от жидкой фазы, сушку и затаривание готового продукта. (RU 2179527, МПК С 01 В 33/187, публ. 20.02.2002 г.)A known method of processing silicate raw materials, in particular nepheline concentrate, including: decomposition of raw materials with sulfuric or hydrochloric acid (5.0-30.0% concentration), filtering the suspension, heat treatment (dehydration) of the filtrate at 80-300 ° C, purification of the dehydrated product from impurities by leaching with hot water or a slightly acidic solution, filtering the suspension and separating silicon dioxide from the liquid phase, drying and packaging of the finished product. (RU 2179527, IPC С 01 В 33/187, publ. 02.20.2002)
Готовый продукт характеризуется хорошими физико-химическими свойствами: большой удельной поверхностью (не менее 100 м2/г) и высоким содержанием диоксида кремния (не менее 90%).The finished product is characterized by good physicochemical properties: a large specific surface area (at least 100 m 2 / g) and a high content of silicon dioxide (at least 90%).
Недостатком приведенного способа является то, что он пригоден для переработки минерального сырья, хорошо разлагаемого слабыми растворами минеральных кислот (5,0-30,0%-ной концентрации), например таких, как: нефелин, эвдиалит, полевые шпаты и др. минералы, с образованием растворимых в воде силикатов калия или натрия, и не может быть использован в процессе переработки серпентин-хромитовой рудной смеси, поскольку минералы, входящие в ее состав (хромит, хромпикотит, оливин, пироксен, форстерит и др.), такими слабыми растворами кислот практически не вскрываются.The disadvantage of this method is that it is suitable for processing mineral raw materials, well decomposed by weak solutions of mineral acids (5.0-30.0% concentration), for example, such as nepheline, eudialyte, feldspars and other minerals, with the formation of water-soluble potassium or sodium silicates, and cannot be used in the processing of serpentine-chromite ore mixtures, since the minerals included in its composition (chromite, chrompicotite, olivine, pyroxene, forsterite, etc.), such weak solutions of acids practically not are opened.
Наиболее близким по технической сущности аналогом является способ комплексной переработки серпентинита.(RU №20973322, МПК С 01 В 33/142, публ. 27.11.1997 г.)The closest in technical essence analogue is the method of complex processing of serpentinite. (RU No. 20973322, IPC S 01 B 33/142, publ. 11/27/1997)
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Измельченный до размеров частиц 0,074 мм серпентинит разлагают серной кислотой концентрации 20-50% и фильтруют полученную суспензию. На первой стадии получают осадок, состоящий из аморфного кремнезема и неразложившихся минералов, и фильтрат. Осадок подвергают магнитной сепарации для разделения хромомагнетитового концентрата от диоксида кремния. Фильтрат нейтрализуют до рН 7,0-8,5, осаждают гидрооксиды Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni2+. Из оставшегося фильтрата методом карбонизации, с последующим осаждением и фильтрованием, получают карбонат магния, который прокаливанием переводят в жженую магнезию, спеченный или плавленый периклаз. Диоксид кремния, после электромагнитного разделения от неразложившегося сырья, отмывают от водорастворимых солей, сушат и прокаливают.Grinded to particle sizes of 0.074 mm, serpentinite is decomposed with sulfuric acid at a concentration of 20-50% and the resulting suspension is filtered. In the first stage, a precipitate is obtained consisting of amorphous silica and undecomposed minerals, and a filtrate. The precipitate is subjected to magnetic separation to separate the chromomagnetite concentrate from silicon dioxide. The filtrate is neutralized to a pH of 7.0-8.5, hydroxides Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Ni 2+ are precipitated. From the remaining filtrate by carbonization, followed by precipitation and filtration, magnesium carbonate is obtained, which by calcination is converted into burnt magnesia, sintered or fused periclase. Silicon dioxide, after electromagnetic separation from undecomposed raw materials, is washed from water-soluble salts, dried and calcined.
Готовый продукт характеризуется высоким содержанием SiO2:The finished product is characterized by a high content of SiO 2 :
- не ниже 87,7% (высушенный при 105°),- not lower than 87.7% (dried at 105 °),
- 99,0% (прокаленный при 900-1000°).- 99.0% (calcined at 900-1000 °).
Причины, препятствующие широкому использованию вышеуказанного способа, заключаются в следующем:The reasons that prevent the widespread use of the above method are as follows:
- способ разделения части неразложившегося сырья от кремнезема магнитной сепарацией может быть использован при переработке рудных смесей, содержащих минералы, обладающие магнитными свойствами. Например, такие, как магнетит, овенит и др. минералы, а также хромпикотит и хромит с богатыми вкраплениями оксидов железа FeO и Fe2О3. Именно наличие в хромшпинелидах вкрапленных оксидов железа придает им магнитные свойства;- the method of separating part of the undecomposed raw material from silica by magnetic separation can be used in the processing of ore mixtures containing minerals with magnetic properties. For example, such as magnetite, ovenite and other minerals, as well as chrompicotite and chromite with rich inclusions of iron oxides FeO and Fe 2 O 3 . It is the presence of disseminated iron oxides in chrome spinels that gives them magnetic properties;
- применение способа магнитной сепарации для разделения бедных хромитовых рудных смесей, содержащих немагнитные или слабомагнитные минералы типа сарпентинит, оливин, пироксен, хлорит и др., экономически нецелесообразно, поскольку требует использования дорогостоящего и малопроизводительного сложного спецоборудования. Экспериментально установлено, что даже применение такого оборудования для электромагнитного разделения осадка после выщелачивания серпентин-хромитовой руды минеральной кислотой не дает гарантии получения диоксида кремния, свободного от примесей (см.пример 1);- the application of the magnetic separation method for the separation of poor chromite ore mixtures containing non-magnetic or weakly magnetic minerals such as sarpentinite, olivine, pyroxene, chlorite, etc., is not economically feasible, since it requires the use of expensive and inefficient sophisticated special equipment. It was experimentally established that even the use of such equipment for the electromagnetic separation of the precipitate after leaching of serpentine-chromite ore with mineral acid does not guarantee the production of silicon dioxide free of impurities (see example 1);
- выщелачивание серпентинита размером частиц менее 0,074 мм создает большие трудности при фильтровании суспензии и требует дополнительных затрат на измельчение рудной смеси.- leaching of serpentinite with a particle size of less than 0.074 mm creates great difficulties in filtering the suspension and requires additional costs for grinding the ore mixture.
Технической задачей изобретения является разработка экономически эффективного способа комплексной переработки магнийхромсодержащего рудного сырья, обеспечивающего максимальное извлечение ценных компонентов сырья (магния, хрома, кремния, марганца, железа) и получение из любых серпентиновых рудных смесей (в том числе и из таких, которые не содержат минералы с магнитными свойствами) высокодисперсного диоксида кремния.An object of the invention is to develop a cost-effective method for the integrated processing of magnesium-chromium-containing ore raw materials, ensuring maximum extraction of valuable components of the raw materials (magnesium, chromium, silicon, manganese, iron) and obtaining from any serpentine ore mixtures (including those that do not contain minerals) with magnetic properties) of finely divided silica.
Техническим результатом от применения изобретения является обеспечение наиболее полного выделения из сырья кремнеземной составляющей при одновременном комплексном извлечении ценных компонентов сырья, что обеспечивает расширение сферы использования бедных рудных смесей.The technical result from the application of the invention is to ensure the most complete separation of the silica component from the raw material while simultaneously comprehensively extracting valuable components of the raw material, which provides an extension of the scope of use of poor ore mixtures.
Технический результат достигается за счет того, что в способе комплексной переработки магнийхромсодержащего рудного сырья, включающем разложение сырья раствором минеральных кислот, фильтрование полученной суспензии, обработку нерастворимого остатка, нейтрализацию фильтрата с осаждением гидроксидов содержащихся в нем металлов, отмывку и сушку получаемых конечных продуктов, обработка нерастворимого остатка заключается в обжиге его при температуре 350-600°С с последующим растворением в едком натре с остаточной щелочностью 40-60 г/л NaOH, фильтрованием полученной суспензии, отмыванием осадка - хромитового концентрата, и осаждением диоксида кремния из полученного фильтрата раствором соляной кислоты до остаточной кислотности маточного раствора 2-15 г/л HCl.The technical result is achieved due to the fact that in the method of complex processing of magnesium-chromium-containing ore raw materials, including decomposing the raw material with a solution of mineral acids, filtering the resulting suspension, treating the insoluble residue, neutralizing the filtrate with precipitating the hydroxides of the metals contained therein, washing and drying the resulting final products, processing insoluble the residue consists in firing it at a temperature of 350-600 ° C, followed by dissolution in caustic soda with a residual alkalinity of 40-60 g / l NaOH, fil washing the obtained suspension, washing the precipitate — chromite concentrate, and precipitating silicon dioxide from the obtained filtrate with a hydrochloric acid solution to a residual acidity of the mother liquor of 2-15 g / l HCl.
Способ осуществляется следующим образом: природную серпентин-хромитовую рудную смесь (минеральный и химический состав см. таблицу 1) измельчают до крупности менее 2 мм и выщелачивают минеральными кислотами (серной 40-42% H2SO4 или соляной 10-20% HCl при 60-80°С в соотношении т:ж в реакционной зоне 1:(2,5-4,0) в течение 1-2 часов до остаточной кислотности в суспензии (4,0-6,0 г/л Н2SO4 или 1,0-3,0 г/л HCl). После этого суспензию фильтруют.The method is as follows: natural serpentine-chromite ore mixture (mineral and chemical composition, see table 1) is crushed to a particle size of less than 2 mm and leached with mineral acids (sulfuric 40-42% H 2 SO 4 or hydrochloric 10-20% HCl at 60 -80 ° C in the ratio t: g in the reaction zone 1: (2.5-4.0) for 1-2 hours until the residual acidity in the suspension (4.0-6.0 g / l H 2 SO 4 or 1.0-3.0 g / l HCl) After which the suspension is filtered.
Фильтрат-раствор сульфатов (хлоридов) магния, железа, алюминия и марганца нейтрализуют в 2 стадии: до рН=7,0-8,5 с целью осаждения гидрооксидов Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+ и до рН=9,0-11,0 для получения гидрооксида магния. Нейтрализацию осуществляют раствором кальцинированной соды.The filtrate solution of sulfates (chlorides) of magnesium, iron, aluminum and manganese is neutralized in 2 stages: to pH = 7.0-8.5 in order to precipitate the hydroxides Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+, and pH = 9.0-11.0 to obtain magnesium hydroxide. The neutralization is carried out with a solution of soda ash.
Из гидрооксидов Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+ получают модифицированные железооксидные пигменты, а из гидрооксида Mg2+ - периклаз.Modified iron oxide pigments are obtained from Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+ hydroxides, and periclase from Mg 2+ hydroxide.
Для получения высокочистого диоксида кремния, свободного от примесей хромита, пироксена и др. минералов, нерастворимый остаток - кек 1, полученный после серно-кислотного (или соляно-кислотного) выщелачивания рудной смеси и содержащий смесь аморфного кремнезема и нерастворившихся минералов (хромита, пироксена, хлорита и др.), отмывают от водорастворимых солей (сульфатов или хлоридов), сушат при 105-110°С, обжигают при 350-600°С в течение 2 часов с целью обезвоживания кека, дегидратации кремнезема SiO2×4H2O и разрушения структуры аморфного кремнезема (в табл.2, 3, 4 приведен минеральный и дисперсный химический состав нерастворимого остатка - кека 1). Установлено, что диоксид кремния (кремнезем) после такой обработки приобретает повышенную способность к растворению в щелочах.To obtain high-purity silicon dioxide free of impurities of chromite, pyroxene, and other minerals, an insoluble residue - cake 1, obtained after sulfuric acid (or hydrochloric acid) leaching of the ore mixture and containing a mixture of amorphous silica and insoluble minerals (chromite, pyroxene, chlorite, etc.), washed from water-soluble salts (sulfates or chlorides), dried at 105-110 ° С, burned at 350-600 ° С for 2 hours in order to dehydrate the cake, dehydrate silica SiO 2 × 4H 2 O and destroy amorphous silica structures (Tables 2, 3, 4 show the mineral and dispersed chemical composition of the insoluble residue - cake 1). It is established that silicon dioxide (silica) after such a treatment acquires an increased ability to dissolve in alkalis.
Далее кек 1 обрабатывают раствором едкого натра (с концентрацией 140-180 г/л NaOH) в течение 15-30 минут, при 50-70°С и соотношении т:ж=1:4, до содержания NaOH в суспензии не менее 40-60 г/л. Суспензию фильтруют, нерастворимый остаток - хромитовый концентрат, отмывают от примесей репульпацией в горячей воде, сушат и затаривают. Готовый продукт содержит не менее 55,0-58,0% Cr2О3.Next, cake 1 is treated with a solution of caustic soda (with a concentration of 140-180 g / l NaOH) for 15-30 minutes, at 50-70 ° C and a ratio of t: w = 1: 4, until the NaOH content in the suspension is at least 40- 60 g / l The suspension is filtered, the insoluble residue is a chromite concentrate, washed from impurities by repulpation in hot water, dried and packaged. The finished product contains at least 55.0-58.0% Cr 2 About 3 .
Фильтрат, после отделения хромитового концентрата, т.н. раствор кремнезема в едком натре (или жидкое стекло), концентрацией NaOH не менее 40% обрабатывают солянокислым раствором (не более 20% HCl) при 70% до остаточной кислотности в маточном растворе 2,0-15,0 г/л HCl. Суспензию фильтруют, выпавший остаток кремнезема отделяют от маточного раствора хлорида натрия фильтрованием, отмывают от водорастворимых солей горячей водой и репульпацией, сушат при 105°С, прокаливают при 900°С и затаривают. Для получения особочистого диоксида кремния, содержащего минимальную концентрацию примесей, осадок кремнезема промывают таким количеством воды, чтобы объем промывных вод был бы в 1,8-3,0 раза больше объема фильтруемой суспензии.The filtrate, after separation of chromite concentrate, the so-called a solution of silica in caustic soda (or water glass), a concentration of NaOH of at least 40% is treated with hydrochloric acid solution (not more than 20% HCl) at 70% to a residual acidity in the mother liquor of 2.0-15.0 g / l HCl. The suspension is filtered, the precipitated silica residue is separated from the mother solution of sodium chloride by filtration, washed from water-soluble salts with hot water and repulpation, dried at 105 ° C, calcined at 900 ° C and tarnished. In order to obtain highly pure silica containing a minimum concentration of impurities, the silica precipitate is washed with such a quantity of water that the volume of washing water would be 1.8-3.0 times the volume of the filtered suspension.
Готовый продукт характеризуется высокими физико-механическими свойствами (см. табл.5, 6).The finished product is characterized by high physical and mechanical properties (see table 5, 6).
В табл.1 приведен минеральный и химический составы исходной серпентин-хромитовой рудной смеси.Table 1 shows the mineral and chemical compositions of the initial serpentine-chromite ore mixture.
В табл.2, 3 приведен минеральный и химический составы нерастворимого остатка (кека 1).Table 2, 3 shows the mineral and chemical compositions of the insoluble residue (cake 1).
В табл.4 - минеральный и химический составы немагнитного продукта, полученного в результате электромагнитного разделения аморфного кремнезема от не растворившихся минералов в кеке 1.Table 4 shows the mineral and chemical compositions of a non-magnetic product obtained by electromagnetic separation of amorphous silica from insoluble minerals in cake 1.
В табл.5 приведены технологические показатели процесса выделения диоксида кремния из щелочных растворов.Table 5 shows the technological indicators of the process of separation of silicon dioxide from alkaline solutions.
В табл.6 приведены физико-химические свойства диоксида кремния, полученного заявленным способом и прокаленного при 900°С.Table 6 shows the physicochemical properties of silicon dioxide obtained by the claimed method and calcined at 900 ° C.
Пример 1 (обработка бедной серпентин-хромитовой руды проведена по технологии прототипа):Example 1 (processing of poor serpentine-chromite ore was carried out according to the technology of the prototype):
1000 грамм серпентин-хромитовой рудной смеси, размером частиц - 0,074 мм обрабатывают раствором серной кислоты концентрацией 520 г/л при 80-90°С в течение 2 часов. Суспензию фильтруют со скоростью фильтрования = 0,021 см/мин. Фильтрат направляют на дальнейшую переработку с целью выделения ценных компонентов: магния, железа, алюминия и др. Нерастворимый остаток (кек 1) массой, равной 530 г, состоящий из аморфного диоксида кремния и части нерастворившегося сырья, отмывают горячей водой репульпацией и направляют на электромагнитную сепарацию с целью отделения кремнезема от хромитов, магнетитов, пироксена и др. минералов (минеральный и химический составы нерастворимого остатка, высушенного при 105°С, до и после электромагнитной сепарации - см. таблицу 2-4).1000 grams of serpentine-chromite ore mixture, a particle size of 0.074 mm, is treated with a solution of sulfuric acid at a concentration of 520 g / l at 80-90 ° C for 2 hours. The suspension is filtered with a filtration rate = 0.021 cm / min. The filtrate is sent for further processing in order to isolate valuable components: magnesium, iron, aluminum, etc. An insoluble residue (cake 1) with a mass of 530 g, consisting of amorphous silicon dioxide and part of insoluble materials, is washed with hot water by repulpation and sent to electromagnetic separation in order to separate silica from chromites, magnetites, pyroxene and other minerals (mineral and chemical compositions of the insoluble residue dried at 105 ° C, before and after electromagnetic separation - see table 2-4).
Электромагнитную сепарацию проводят на лабораторном роторном сепараторе, оснащенном специальными кассетами, в которых сепарируемая смесь делится на магнитный и немагнитный продукты. После электромагнитной сепарации немагнитный продукт сушат и в качестве готового продукта затаривают.Electromagnetic separation is carried out on a laboratory rotary separator equipped with special cassettes in which the separated mixture is divided into magnetic and non-magnetic products. After electromagnetic separation, the non-magnetic product is dried and packaged as a finished product.
Сравнивая табл.2, 3, 4, видно, что электромагнитная сепарация кека 1 не приводит к полному разделению кремнезема от неразложившихся минералов и как следствие не обеспечивает получение высококачественного диоксида кремния (качество готового продукта см. табл.6).Comparing Tables 2, 3, 4, it can be seen that the electromagnetic separation of cake 1 does not completely separate silica from undecomposed minerals and as a result does not provide high-quality silicon dioxide (for the quality of the finished product, see table 6).
Кроме того, недостатком данной технологии является очень низкая скорость фильтрования суспензии (0,021 см/мин), причиной которой является тонкое измельчение исходной рудной смеси, поступающей на выщелачивание.In addition, the disadvantage of this technology is the very low filtration rate of the suspension (0.021 cm / min), the reason for which is the fine grinding of the initial ore mixture fed to leaching.
Пример 2. 1000 г серпентиновой рудной смеси (состав см. табл.1) размером частиц 2 мм обрабатывают раствором серной кислоты (объемом 3,7 л, концентрацией 42% H2SO4). Суспензию фильтруют со скоростью 2,1 см/мин, фильтрат направляют на дальнейшую переработку с целью получения оксидов Fe3+, Al3+, Mg2+, а нерастворимый остаток (смесь аморфного оксида кремния, хромита и других минералов (см. табл.2, 3)) массой 480 г тщательно отмывают от сульфатов железа, магния и других растворимых солей, сушат при 105°С и обжигают при 550°С. После термической обработки кек 1 растворяют в едком натре в течение 30 мин при 70°С и т:ж=1:4, до содержания NaOH в осажденном растворе (суспензии) - 49,0 г/л. Суспензию фильтруют, нерастворимый хромитовый концентрат отмывают от примесей, сушат и затаривают. Фильтрат - «жидкое стекло», концентрацией 49,0 г/л NaOH осаждают солянокислым раствором 20% HCl при 70°С до остаточной кислотности в маточном растворе 10,2 г/л HCl. Суспензию фильтруют со скоростью фильтрования 2,1 см/мин. Выпавший осадок кремнезема отмывают горячей водой объемом в 2,1 раза больше объема фильтруемой суспензии. Далее отмытый кремнезем сушат при 105°С и прокаливают при 900°С. Качество готового продукта приведено в табл.5, 6.Example 2. 1000 g of serpentine ore mixture (composition see table 1) with a particle size of 2 mm is treated with a solution of sulfuric acid (volume of 3.7 l, a concentration of 42% H 2 SO 4 ). The suspension is filtered at a speed of 2.1 cm / min, the filtrate is sent for further processing in order to obtain Fe 3+ , Al 3+ , Mg 2+ oxides, and an insoluble residue (a mixture of amorphous silicon oxide, chromite and other minerals (see table. 2, 3)) weighing 480 g, are thoroughly washed from sulfates of iron, magnesium and other soluble salts, dried at 105 ° C and calcined at 550 ° C. After heat treatment, cake 1 is dissolved in caustic soda for 30 min at 70 ° C and t: g = 1: 4, to the NaOH content in the precipitated solution (suspension) - 49.0 g / L. The suspension is filtered, insoluble chromite concentrate is washed from impurities, dried and packaged. The filtrate is “liquid glass” with a concentration of 49.0 g / l NaOH precipitated with hydrochloric acid solution of 20% HCl at 70 ° C to a residual acidity in the mother liquor of 10.2 g / l HCl. The suspension is filtered with a filtration rate of 2.1 cm / min. The precipitated silica precipitate is washed with hot water with a volume of 2.1 times the volume of the filtered suspension. Then, the washed silica is dried at 105 ° C and calcined at 900 ° C. The quality of the finished product is given in table 5, 6.
Пример 3. Масса, минеральный, химический и дисперсный составы рудной смеси аналогичны пр.2, смесь обрабатывают 3,7 л раствора соляной кислоты (концентрацией 220 г/л HCl), фильтрат направляют на дальнейшую переработку с целью получения оксидов Mg2+, Fe3+ и др., а нерастворимый остаток массой 530 г отмывают от хлоридов магния, железа и других растворимых солей, сушат при 105°С и обжигают при 600°С. Далее нерастворимый остаток обрабатывают по схеме, аналогичной пр.2.Example 3. The mass, mineral, chemical and dispersed compositions of the ore mixture are similar to Project 2, the mixture is treated with 3.7 l of hydrochloric acid solution (concentration of 220 g / l HCl), the filtrate is sent for further processing in order to obtain Mg 2+ , Fe oxides 3+ and others, and an insoluble residue weighing 530 g is washed from magnesium chloride, iron and other soluble salts, dried at 105 ° C and fired at 600 ° C. Next, the insoluble residue is treated according to a scheme similar to pr.2.
Свойства диоксида кремния см. табл.5, 6. Из табл.5 и 6 видно, что процесс выщелачивания серпентин-хромитовой рудной смеси предпочтительнее проводить раствором серной кислоты.The properties of silicon dioxide see table 5, 6. From table 5 and 6 it is seen that the leaching of the serpentine-chromite ore mixture is preferable to carry out a solution of sulfuric acid.
Пример 4. Масса, минеральный, химический и дисперсный составы рудной смеси, а также концентрация серной кислоты и температура обжига кека 1 аналогичны пр.2. Изменена концентрация NaOH в осажденной суспензии - 60,0 г/л NaOH, и тщательность отмывки кремнезема горячей водой: объем промывных вод был в 3,0 раза больше объема фильтруемой суспензии, после отмывки суспензии на фильтре была проведена репульпация. В результате этого был получен диоксид кремния максимальной чистоты - содержание SiO2=99,97%.Example 4. The mass, mineral, chemical and dispersed compositions of the ore mixture, as well as the concentration of sulfuric acid and the firing temperature of cake 1 are similar to pr.2. The concentration of NaOH in the precipitated suspension was changed to 60.0 g / l NaOH, and the thoroughness of washing silica with hot water: the volume of washing water was 3.0 times the volume of the filtered suspension, after washing the suspension, the filter was repulped. As a result of this, silicon dioxide of maximum purity was obtained — SiO 2 content = 99.97%.
Пример 5-13. Выщелачивание проводилось серной кислотой с различными вариациями:Example 5-13 Leaching was carried out with sulfuric acid with various variations:
- температура обжига кека 1 - 300-700°С,- firing temperature cake 1 - 300-700 ° C,
- концентрация NaOH в осажденной суспензии - 32,2-70,0 г/л,the concentration of NaOH in the precipitated suspension is 32.2-70.0 g / l,
- остаточная кислотность HCl - 1,0-16,0 г/л,- residual acidity of HCl - 1.0-16.0 g / l,
- отношения объемов промывных вод к объему фильтруемой суспензии - 1,0-3,0 + репульпация.- the ratio of the volume of wash water to the volume of the filtered suspension is 1.0-3.0 + repulpation.
Как видно из табл.5:As can be seen from table 5:
1) скорость фильтрования кремнеземной суспензии зависит от:1) the filtration rate of a silica suspension depends on:
- температуры обжига кека 1 (при температуре обжига ниже 350°С и выше 600°С скорость фильтрования уменьшается),- firing temperature of cake 1 (at a firing temperature below 350 ° C and above 600 ° C, the filtering speed decreases),
- концентрации NaOH в осажденной суспензии (при содержании NaOH ниже 40 г/л скорость фильтрования практически равна нулю, использование суспензии с концентрацией NaOH выше 60 г/л экономически нецелесообразно);- NaOH concentration in the precipitated suspension (at a NaOH content below 40 g / l, the filtration rate is practically zero, using a suspension with a NaOH concentration above 60 g / l is not economically feasible);
2) содержание диоксида кремния в прокаленном кремнеземе при 900°С зависит от остаточной концентрации соляной кислоты в маточном фильтрате (2-15 г/л HCl) после осаждения кремнезема и объема промывных вод, который должен быть в 1,8-3 раза больше объема фильтрата. Использование суспензии концентрацией HCl в маточном растворе выше 15,0 г/л HCl экономически нецелесообразно, а менее 2 г/л - приводит к низкому содержанию диоксида кремния в готовом продукте и высокому содержанию примесей (оксидов Fe3+, Cr3+, Al3+, Mg2+, Cs2+ и пр. (см. табл.6)).2) the content of silicon dioxide in calcined silica at 900 ° C depends on the residual concentration of hydrochloric acid in the mother liquor (2-15 g / l HCl) after precipitation of silica and the volume of wash water, which should be 1.8-3 times the volume filtrate. The use of a suspension with a HCl concentration in the mother liquor above 15.0 g / l HCl is not economically feasible, and less than 2 g / l leads to a low content of silicon dioxide in the finished product and a high content of impurities (oxides Fe 3+ , Cr 3+ , Al 3 + , Mg 2+ , Cs 2+ , etc. (see table 6)).
При низкой скорости фильтрации (оп.9, 10) осадок практически не формируется и вся кремнеземная составляющая остается в маточном растворе.At a low filtration rate (op. 9, 10), a precipitate is practically not formed and the entire silica component remains in the mother liquor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133844A RU2344076C2 (en) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133844A RU2344076C2 (en) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006133844A RU2006133844A (en) | 2008-03-27 |
| RU2344076C2 true RU2344076C2 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=40376195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006133844A RU2344076C2 (en) | 2006-09-22 | 2006-09-22 | Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344076C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535254C1 (en) * | 2013-10-31 | 2014-12-10 | Игорь Александрович Фарбер | Method of complex processing of serpentine-chromite crude ore |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4058587A (en) * | 1973-05-24 | 1977-11-15 | Ernest William Nelson | Process for removing impurities from acidic fluid solutions |
| RU2036836C1 (en) * | 1992-11-10 | 1995-06-09 | Малое научно-внедренческое предприятие "Сибтерм" | Method for production of silicon dioxide |
| RU2097322C1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-11-27 | Вадим Викторович Велинский | Method for complex processing of serpentinite mineral |
| RU2241670C1 (en) * | 2003-07-21 | 2004-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") | Serpentinite processing method |
| RU2243154C2 (en) * | 2003-02-25 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production |
| WO2005098062A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Hovhannes Hovhannisyan | Waste-free hydrometallurgical extraction of magnesium and other metals from rock formations of varying olivine content |
-
2006
- 2006-09-22 RU RU2006133844A patent/RU2344076C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4058587A (en) * | 1973-05-24 | 1977-11-15 | Ernest William Nelson | Process for removing impurities from acidic fluid solutions |
| RU2097322C1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-11-27 | Вадим Викторович Велинский | Method for complex processing of serpentinite mineral |
| RU2036836C1 (en) * | 1992-11-10 | 1995-06-09 | Малое научно-внедренческое предприятие "Сибтерм" | Method for production of silicon dioxide |
| RU2243154C2 (en) * | 2003-02-25 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" | Integrated serpentinite processing method resulting in pure silica production |
| RU2241670C1 (en) * | 2003-07-21 | 2004-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" (ОАО "РИТМ") | Serpentinite processing method |
| WO2005098062A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Hovhannes Hovhannisyan | Waste-free hydrometallurgical extraction of magnesium and other metals from rock formations of varying olivine content |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535254C1 (en) * | 2013-10-31 | 2014-12-10 | Игорь Александрович Фарбер | Method of complex processing of serpentine-chromite crude ore |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006133844A (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101734698B (en) | Method for preparing aluminum oxide from aluminiferous material | |
| AU764739B2 (en) | A method for isolation and production of magnesium metal, magnesium chloride, magnesite and magnesium based products | |
| KR101502592B1 (en) | slag treatment method for extracting silic and magnesia | |
| CN101519219A (en) | Manufacturing process for light magnesium carbonate | |
| US6447738B1 (en) | Coproducing alumina, iron oxide, and titanium-dioxide from aluminum ore bodies and feedstocks | |
| US4474736A (en) | Treatment of aluminous materials | |
| CN108892146A (en) | A kind of desilication method of silicon-aluminum containing material | |
| RU2535254C1 (en) | Method of complex processing of serpentine-chromite crude ore | |
| JPS638210A (en) | Manufacture of available material including synthetic nepheline from bayer's process red mud | |
| CN102815728A (en) | Method for preparing nano-sized magnesium hydroxide and nano-silica by utilization of boron mud | |
| RU2097322C1 (en) | Method for complex processing of serpentinite mineral | |
| US3198622A (en) | Chemical-physical treatment of ores, and/or ore residues | |
| RU2344076C2 (en) | Method of integrated processing of magnesium-chrome crude ore | |
| Ghoniem et al. | The production of high purity alumina from solid wastes obtained from aluminium factories | |
| RU2285666C1 (en) | Method of complex reprocessing of magnesium-silicate raw materials | |
| RU2694937C1 (en) | Method for obtaining silicon, aluminum and iron oxides under complex non-waste processing from bottom ash materials | |
| RU2292300C1 (en) | Method of processing of serpentinite | |
| Meher et al. | Recovery of Al and Na Values from Red Mud by BaO‐Na2CO3 Sinter Process | |
| RU2372289C1 (en) | Method of producing magnesium oxide from talc-magnesite ore and talc tailings from talc-magnesite ore | |
| RU2198842C2 (en) | Method of magnesium oxide producing | |
| RU2613983C1 (en) | Method of producing alumina from chromiferous bauxites | |
| RU2355639C2 (en) | Method of receiving of aluminium sulfate | |
| RU2369559C2 (en) | Method of processing magnesium-containing materials | |
| RU2279404C1 (en) | Magnesium oxide production process | |
| RU2312912C2 (en) | Method of production of chromite concentrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120923 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130810 |