RU2448175C1 - Method of processing manganese-containing material - Google Patents
Method of processing manganese-containing material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448175C1 RU2448175C1 RU2010152656/02A RU2010152656A RU2448175C1 RU 2448175 C1 RU2448175 C1 RU 2448175C1 RU 2010152656/02 A RU2010152656/02 A RU 2010152656/02A RU 2010152656 A RU2010152656 A RU 2010152656A RU 2448175 C1 RU2448175 C1 RU 2448175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- solution
- hydrochloric acid
- processing
- concentration
- Prior art date
Links
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 64
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 22
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical group [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 description 2
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 2
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 2
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии марганца, в частности к переработке марганецсодержащих материалов с высоким содержанием кальция, железа, и может быть использовано в технологии получения высококачественных концентратов марганца, которые используются в металлургической, электротехнической, химической промышленности, а также в производстве электролитического металлического марганца и химического диоксида марганца.The invention relates to chemical technology of manganese, in particular to the processing of manganese-containing materials with a high content of calcium, iron, and can be used in the technology for producing high-quality manganese concentrates, which are used in the metallurgical, electrical, chemical industries, as well as in the production of electrolytic metal manganese and chemical manganese dioxide.
Известен способ переработки марганцевых руд выщелачиванием концентрированной соляной кислотой, подаваемой в водную суспензию измельченного обогащенного марганцевого полупродукта со скоростью 0,8-2,0 л/ч на 1 кг в присутствии соединений двухвалентного железа - семиводного сульфата железа - до достижения рН среды 2,0-2,6, выдержку пульпы при перемешивании 1 час, затем доведение рН пульпы до 2,9-3,2 суспензией гидроксида кальция, отфильтровывание твердой фазы, осаждение из фильтрата марганца добавлением суспензии гидроксида кальция до установления рН 10. Осадок концентрата марганца отфильтровывают, промывают, сушат и прокаливают. Полученный концентрат марганца содержит, мас.%: марганец - 64,3-68,6; железо - 0,5-0,85; оксид кальция - 7,7-8,2; оксид магния - 0,2-0,4; диоксид кремния - 0,4-2,5; фосфор - 0,01. Извлечение марганца не менее 98%. (А.с №1832736, С22В 47/00, 1996 г.). Недостатком способа является высокое содержание в концентрате марганца железа.There is a method of processing manganese ores by leaching with concentrated hydrochloric acid supplied to an aqueous suspension of ground enriched manganese intermediate at a rate of 0.8-2.0 l / h per 1 kg in the presence of ferrous iron compounds - heptahydrate iron sulfate - to achieve a pH of 2.0 -2.6, holding the pulp with stirring for 1 hour, then adjusting the pH of the pulp to 2.9-3.2 with a suspension of calcium hydroxide, filtering the solid phase, precipitating from the manganese filtrate by adding a suspension of calcium hydroxide to established I pH 10. The precipitate was filtered concentrate manganese, washed, dried and calcined. The obtained manganese concentrate contains, wt.%: Manganese - 64.3-68.6; iron - 0.5-0.85; calcium oxide - 7.7-8.2; magnesium oxide - 0.2-0.4; silicon dioxide - 0.4-2.5; phosphorus - 0.01. Manganese extraction of not less than 98%. (A.s No. 1832736, C22B 47/00, 1996). The disadvantage of this method is the high content in the concentrate of manganese iron.
Известен способ переработки марганцевых руд до концентрата марганца различного назначения. Способ включает совмещенный обжиг-спекание с углеродсодержащим материалом при 600-900°С, обработку спека 3,0-12 N абгазной соляной кислотой, содержащей 0,003-1,5 мас.% органически связанного хлора, при 70-95°С. Поддерживая рН смеси меньше 1,0, раствор декантируют, доводят рН до 4,0-6,0, отфильтровывают гидроксиды примесей. Из раствора хлорида марганца (II) при 40-90°С выделяют концентрат марганца при рН 7,6-14,0 в присутствии окислителя при соотношении окислитель:руда = 1:(2,0-5,0), концентрат отделяют от маточного раствора, промывают его горячей водой при Т:Ж=1:(2,5-3,5), отфильтровывают и сушат. Способ позволяет перерабатывать марганцевые руды различного минералогического состава до высококачественного концентрата марганца с содержанием не менее 60 мас % марганца при извлечении его из руды не менее 95% с одновременным повышением степени обогащения от 2 до 6. [RU 2175991].A known method of processing manganese ores to concentrate manganese for various purposes. The method includes combined firing-sintering with a carbon-containing material at 600-900 ° C, processing the cake with 3.0-12 N with hydrochloric acid containing 0.003-1.5 wt.% Organically bound chlorine, at 70-95 ° C. Maintaining the pH of the mixture below 1.0, the solution is decanted, the pH is adjusted to 4.0-6.0, and the impurity hydroxides are filtered off. Manganese concentrate is isolated from a solution of manganese (II) chloride at 40-90 ° С at pH 7.6-14.0 in the presence of an oxidizing agent with an oxidizing: ore ratio of 1: (2.0-5.0), the concentrate is separated from the mother solution, washed with hot water at T: W = 1: (2.5-3.5), filtered and dried. The method allows to process manganese ores of various mineralogical composition to high-quality manganese concentrate with a content of not less than 60 wt% manganese when it is extracted from the ore not less than 95% with a simultaneous increase in the degree of enrichment from 2 to 6. [RU 2175991].
Известен способ переработки марганецсодержащих материалов, в соответствии с которым исходный материал - марганцевый концентрат предварительного обогащения марганцевой руды, содержащий, мас.%,: марганец - до 30; диоксид кремния - 10-19; оксид кальция - 5-12,5; железо - 1,5-4,5, фосфор - 0,2-0,3. Способ включает выщелачивание пульпы исходного материала концентрированной соляной кислотой при рН 1,6-2,2, отделение нерастворимого остатка фильтрацией и его промывку, осаждение из фильтрата марганца (II) суспензией известкового молока, отделение от маточного раствора обогащенного по марганцу концентрата фильтрованием, последующую его промывку водой в две стадии, используя оборотный раствор для приготовления пульпы исходного материала, упаривание маточного раствора с получением порошка хлорида кальция. Обогащенный марганцевый концентрат содержит 57,4-59,6% марганца. Способ может быть применен к предварительно обогащенным карбонатным концентратам марганца, содержащим небольшие количества диоксида кремния, и связан со значительным расходом концентрированной соляной кислоты. [RU 2172358].A known method of processing manganese-containing materials, in accordance with which the source material is manganese concentrate preliminary enrichment of manganese ore, containing, wt.%,: Manganese - up to 30; silicon dioxide - 10-19; calcium oxide - 5-12.5; iron - 1.5-4.5, phosphorus - 0.2-0.3. The method includes leaching the pulp of the starting material with concentrated hydrochloric acid at pH 1.6-2.2, separating the insoluble residue by filtration and washing it, precipitating manganese (II) filtrate with a suspension of milk of lime, separating the concentrate filtered over manganese from the mother liquor, and then filtering it. washing with water in two stages, using a circulating solution to prepare the pulp of the starting material, and evaporating the mother liquor to obtain calcium chloride powder. Enriched manganese concentrate contains 57.4-59.6% manganese. The method can be applied to pre-enriched carbonate concentrates of manganese containing small amounts of silicon dioxide, and is associated with a significant consumption of concentrated hydrochloric acid. [RU 2172358].
Известен способ переработки марганцевых карбонатных руд, по которому получают целевой продукт - оксид марганца, и сопутствующий продукт - хлористый кальций. Изобретение может быть использовано при переработке карбонатных руд, в частности, как метод обогащения карбонатных руд. По известному способу карбонатную руду подвергают выщелачиванию абгазной соляной кислотой концентрацией 5-18 мас.% при контролируемом значении рН при температуре 15-45°С. При этом из руды выщелачиваются щелочные, щелочноземельные металлы переходной группы, по ряду напряженности располагающиеся до марганца. [RU 2222624].A known method of processing manganese carbonate ores, which produce the target product is manganese oxide, and a related product is calcium chloride. The invention can be used in the processing of carbonate ores, in particular, as a method of beneficiation of carbonate ores. According to the known method, carbonate ore is subjected to leaching with abhase hydrochloric acid at a concentration of 5-18 wt.% At a controlled pH at a temperature of 15-45 ° C. At the same time, alkali, alkaline-earth metals of the transition group are leached from the ore, which are located up to manganese in a number of tension. [RU 2222624].
Известен способ переработки марганцевых руд до концентрата марганца различного назначения. Способ включает обработку измельченной марганцевой руды при 40-90°С абгазной соляной кислотой 5,3-12 N и Т:Ж=1:(3,0-8,0), выделяющийся хлор поглощают щелочным раствором. После отстаивания пульпы и декантации жидкой фазы осаждают гидроксиды примесей при рН 4-6 и выделяют концентрат марганца смешиванием раствора соли марганца с раствором после поглощения хлора при температуре смеси 50-90°С, поддерживая рН 9-12. Концентрат марганца промывают горячей водой, отфильтровывают и сушат при повышенной температуре. [RU 2196183]. Недостатком способа является относительно большое содержание в продуктивном растворе и в марганцевом концентрате железа.A known method of processing manganese ores to concentrate manganese for various purposes. The method includes the processing of crushed manganese ore at 40-90 ° C with an aqueous hydrochloric acid of 5.3-12 N and T: W = 1: (3.0-8.0), the chlorine released is absorbed by an alkaline solution. After sedimentation of the pulp and decantation of the liquid phase, impurity hydroxides are precipitated at pH 4-6 and a manganese concentrate is isolated by mixing a solution of manganese salt with a solution after absorption of chlorine at a temperature of the mixture of 50-90 ° C, maintaining pH 9-12. The manganese concentrate is washed with hot water, filtered and dried at elevated temperature. [RU 2196183]. The disadvantage of this method is the relatively high content in the productive solution and in manganese iron concentrate.
Наиболее близким к заявляемому способу по сущности является способ переработки марганецсодержащих материалов путем перевода марганца и сопутствующих примесей в раствор двухстадийной обработкой исходного материала минеральной кислотой: на первой стадии серной или соляной кислотой, на второй - соляной кислотой, обработкой нерастворимого остатка при соотношении концентрации кислоты на первой стадии к концентрации ее на второй стадии, равном 1:(1,0-6,6) с одновременным поглощением выделяющегося хлора щелочным раствором, понижение рН среды в пульпе после второй стадии обработки до 3,5-4,5 введением карбонатной марганцевой руды; отделение раствора соли марганца от осадка примесей фильтрованием и выделение из фильтрата концентрата марганца смешиванием раствора его соли с раствором после поглощения хлора до установления рН среды 9,5-10,5, корректируя величину рН, при необходимости, известковым молоком или раствором гидроксида натрия, содержащим избыток хлорида натрия; фильтрацию, промывку и сушку концентрата [RU 2280089]. Недостатком способа является относительно большое содержание в марганцевом концентрате железа.The closest to the claimed method in essence is a method of processing manganese-containing materials by converting manganese and related impurities into a solution by two-stage processing of the starting material with mineral acid: in the first stage with sulfuric or hydrochloric acid, in the second with hydrochloric acid, processing of an insoluble residue with an acid concentration ratio in the first stage to its concentration in the second stage, equal to 1: (1.0-6.6) with simultaneous absorption of chlorine released by alkaline solution, lowering the pH of the medium pulp after the second processing step to 3.5-4.5 by introducing manganese carbonate ore; separating the solution of manganese salt from the precipitate of impurities by filtration and separating the manganese concentrate from the filtrate by mixing the solution of its salt with the solution after absorption of chlorine to establish a pH of 9.5-10.5, adjusting the pH, if necessary, with milk of lime or sodium hydroxide solution containing excess sodium chloride; filtering, washing and drying the concentrate [RU 2280089]. The disadvantage of this method is the relatively high content in manganese iron concentrate.
Задачей изобретения является разработка способа переработки марганецсодержащего материала, позволяющего получить продукты переработки с минимальным содержанием железа.The objective of the invention is to develop a method for processing manganese-containing material, allowing to obtain processed products with a minimum iron content.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, выражается в обеспечении высокого качества конечных продуктов применения и переработки продуктивного раствора и концентрата марганца, а в случае использования продуктивного раствора или раствора после гидролитической очистки в процессе электролиза обеспечивается высокая технологичность электролиза.The technical result obtained by using the invention is expressed in providing high quality end products of the application and processing of the productive solution and manganese concentrate, and in the case of using the productive solution or solution after hydrolytic cleaning in the electrolysis process, high technological efficiency of electrolysis is ensured.
Вышеуказанный технический результат достигается способом переработки марганецсодержащих материалов, включающим перевод в раствор марганца и сопутствующих примесей двухстадийной обработкой исходного материала соляной кислотой, поглощение хлора щелочным раствором, отделение примесей с получением раствора соли марганца и дальнейшую переработку этого раствора, а именно его особенностью заключающейся в том, что двухстадийную обработку кислотой осуществляют: на первой стадии - для перевода в раствор кальция, железа, магния в раствор - абгазной соляной кислотой с концентрацией 1-10% при соотношении Т:Ж=1:3-5 с выделением СО2, с последующей декантацией и, при необходимости, фильтрацией, с отделением марганецсодержащего остатка и с дальнейшей его переработкой на второй стадии - для перевода марганца в раствор и получения продуктивного раствора марганца - ингибированной соляной кислотой с концентрацией 20-24% при соотношении Mn:HCl, равном 1,0:1,1, и с содержанием ингибитора в кислоте не менее 5 мас.%, с поглощением выделяющегося хлора щелочным раствором, отделением нерастворимого осадка (алюмосиликатов), с проведением декантации, фильтрации, с дальнейшим получением либо концентрата марганца посредством обработки продуктивного раствора раствором после улавливания хлора, либо с дальнейшей гидролитической очисткой и высаживанием чистого диоксида марганца, либо с дальнейшим электролизом с получением электролитического марганца и/или электролитического диоксида марганца.The above technical result is achieved by a method of processing manganese-containing materials, including transferring a solution of manganese and related impurities by a two-stage treatment of the starting material with hydrochloric acid, absorption of chlorine with an alkaline solution, separation of impurities to obtain a solution of manganese salt and further processing of this solution, namely, its feature, namely that the two-stage treatment with acid is carried out: at the first stage - for transfer to a solution of calcium, iron, magnesium in a solution - ab gas hydrochloric acid with a concentration of 1-10% at a ratio of T: L = 1: 3-5 with the release of CO 2 , followed by decantation and, if necessary, filtration, with the separation of the manganese-containing residue and its further processing in the second stage - for translation manganese in solution and obtaining a productive solution of manganese - inhibited hydrochloric acid with a concentration of 20-24% with a ratio of Mn: HCl equal to 1.0: 1.1, and with an inhibitor content in the acid of at least 5 wt.%, with the absorption of released chlorine alkaline solution, separation of insoluble precipitate (aluminosilicates), with decantation, filtration, with the subsequent production of either manganese concentrate by treating the productive solution with a solution after trapping chlorine, or with further hydrolytic purification and precipitation of pure manganese dioxide, or with further electrolysis to produce electrolytic manganese and / or electrolytic manganese dioxide .
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
В реакторе с механическим перемешиванием обрабатывают измельченный марганцевый материал при заданном соотношении Т:Ж=1:3-5 на первой стадии абгазной соляной кислотой с концентрацией 1-10% при начальной температуре обработки не ниже 10°С. Полученный раствор декантируют, отделяют содержащий марганец остаток. При соотношении Mn:HCl, равном 1,0:1,1, остаток обрабатывают абгазной ингибированной соляной кислотой с концентрацией 20-24% и с содержанием ингибитора в кислоте не менее 5 мас.%. Ингибитор - четвертичные аммонийные соли (ЧАС), при взаимодействии которых с железом образуются нерастворимые в кислых растворах комплексные соединения. Выделяющийся в процессе выщелачивания хлор поглощают щелочным раствором. После прекращения выделения хлора полученную пульпу декантируют, отделяют нерастворимый осадок (алюмосиликаты). Получают раствор хлорида марганца - продуктивный раствор - фильтруют. Далее продуктивный раствор либо непосредственно обрабатывают раствором после улавливания хлора с получением марганцевого концентрата, либо подвергают гидролитической очистке раствором едкого натра или аммиака, затем очищенный раствор может быть использован для: получения ХДМ - химически чистого диоксида марганца; электролитического диоксида марганца; металлического марганца.In the reactor with mechanical stirring, crushed manganese material is processed at a given ratio T: L = 1: 3-5 in the first stage with hydrochloric acid with a concentration of 1-10% at an initial processing temperature of at least 10 ° C. The resulting solution was decanted, the manganese-containing residue was separated. When the ratio of Mn: HCl equal to 1.0: 1.1, the residue is treated with inhibited gas hydrochloric acid with a concentration of 20-24% and with an inhibitor content in the acid of at least 5 wt.%. Inhibitor - Quaternary ammonium salts (QAS), during the interaction of which with iron, complex compounds are formed insoluble in acidic solutions. Chlorine released during leaching is absorbed in an alkaline solution. After the chlorine evolution ceases, the resulting pulp is decanted, insoluble precipitate (aluminosilicates) is separated. Get a solution of manganese chloride - productive solution - filtered. Next, the productive solution is either directly treated with the solution after trapping chlorine to obtain manganese concentrate, or is subjected to hydrolytic treatment with a solution of caustic soda or ammonia, then the purified solution can be used to: obtain CDM - chemically pure manganese dioxide; electrolytic manganese dioxide; metallic manganese.
Примеры осуществления способа и полученные результаты отражены в таблицах 1, 2.Examples of the method and the results are shown in tables 1, 2.
В таблице 1 приведены результаты примеров двухстадийной обработки соляной кислотой различных марганецсодержащих материалов. На первой стадии выщелачивания используют абгазную соляную кислоту с концентрацией 5 мас.%. Во всех примерах, результаты которых отражены в таблице, выщелачивание проводят при начальной температуре 15°С и при соотношении Т:Ж, равном 1:3. Выщелачивание на первой стадии проводят в течение 2 часов, что совпадает с окончанием выделения СО2. Вторую стадию выщелачивания проводят параллельно в двух вариантах: 1 вариант - абгазной соляной кислотой с концентрацией HCl 20 мас.%; второй вариант - абгазной ингибированной кислотой с той же концентрацией HCl, содержащей ингибитор в количестве 5 мас.%. В качестве ингибитора используют четвертичные аммонийные соли (ЧАС). Время проведения процесса выщелачивания для обоих вариантов - 5 часов. Обработку ингибированной кислотой ведут при соотношении Mn:HCl, равном 1,0:1,1.Table 1 shows the results of examples of a two-stage hydrochloric acid treatment of various manganese-containing materials. At the first stage of leaching, abhase hydrochloric acid with a concentration of 5 wt.% Is used. In all examples, the results of which are shown in the table, leaching is carried out at an initial temperature of 15 ° C and with a ratio of T: W equal to 1: 3. Leaching in the first stage is carried out for 2 hours, which coincides with the end of the allocation of CO 2 . The second stage of leaching is carried out in parallel in two versions: option 1 - by using hydrochloric acid with an HCl concentration of 20 wt.%; the second option is abgase inhibited acid with the same concentration of HCl containing the inhibitor in an amount of 5 wt.%. As an inhibitor, quaternary ammonium salts (QUAS) are used. The leaching process for both options is 5 hours. Inhibited acid treatment is carried out with a Mn: HCl ratio of 1.0: 1.1.
В таблице 2 приведены примеры выполнения обработки марганецсодержащего материала соляной кислотой: на первой стадии абгазной соляной кислотой с 10% концентрацией HCl, на второй стадии абгазной соляной кислотой с концентрацией 20% и 24% HCl и с содержанием ингибитора в кислоте 1% и 5%.Table 2 shows examples of the processing of manganese-containing material with hydrochloric acid: in the first stage, by hydrochloric acid with a 10% concentration of HCl, in the second stage by hydrochloric acid with a concentration of 20% and 24% HCl and with an inhibitor content of 1% and 5% in acid.
Марганец является достаточно электроотрицательным металлом, его катодное выделение (электроосаждение) сопровождается выделением водорода, протекающим со значительной скоростью даже в нейтральных средах. Вследствие этого процесс электровыделения марганца является чувствительным к действию различных факторов, изменяющих соотношение скоростей разряда ионов металла и водорода, особенно к присутствию в растворе примесей, даже в небольших количествах. Большинство сопутствующих марганцу примесей разряжаются при более положительных потенциалах, чем марганец (железо, хром и т.д.). Поэтому в процессе электролиза эти примеси выделяются совместно с марганцем, образуя с ним микрогальванические пары. Это приводит к ускорению коррозии марганца вплоть до полного его растворения. Использование ингибированной соляной кислоты позволяет предотвратить негативное влияние железа на процесс электролиза.Manganese is a fairly electronegative metal, its cathodic release (electrodeposition) is accompanied by the release of hydrogen, which proceeds at a considerable speed even in neutral environments. As a result of this, the process of electrowinning of manganese is sensitive to the action of various factors that change the ratio of the rates of discharge of metal and hydrogen ions, especially to the presence of impurities in the solution, even in small quantities. Most impurities associated with manganese are discharged at more positive potentials than manganese (iron, chromium, etc.). Therefore, in the process of electrolysis, these impurities are released together with manganese, forming microvoltaic pairs with it. This leads to accelerated corrosion of manganese up to its complete dissolution. The use of inhibited hydrochloric acid prevents the negative effect of iron on the electrolysis process.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010152656/02A RU2448175C1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Method of processing manganese-containing material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010152656/02A RU2448175C1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Method of processing manganese-containing material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2448175C1 true RU2448175C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010152656/02A RU2448175C1 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Method of processing manganese-containing material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2448175C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799362C1 (en) * | 2022-11-25 | 2023-07-05 | Валерий Геннадьевич Побежимов | Method for processing carbonate manganese ore |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992507A (en) * | 1973-02-28 | 1976-11-16 | Deepsea Ventures, Inc. | Halidation of manganiferous ore to obtain metal values and recovery and recycle of halide values |
| GB2161465A (en) * | 1984-07-12 | 1986-01-15 | Nat Res Dev | Obtaining aqueous solution from insoluble metal oxide |
| US6171562B1 (en) * | 1994-04-07 | 2001-01-09 | Companhia Vale Do Rio Doce | Process for the extraction and elimination of deleterious material from natural manganese dioxide and concentrate of manganese dioxide obtained by said process |
| RU2175991C1 (en) * | 2001-01-10 | 2001-11-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Manganese ore processing method |
| RU2196183C2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Method of manganese ores processing |
| RU2280089C2 (en) * | 2003-10-23 | 2006-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Евролизинг" | Manganese-containing materials processing method |
-
2010
- 2010-12-22 RU RU2010152656/02A patent/RU2448175C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3992507A (en) * | 1973-02-28 | 1976-11-16 | Deepsea Ventures, Inc. | Halidation of manganiferous ore to obtain metal values and recovery and recycle of halide values |
| GB2161465A (en) * | 1984-07-12 | 1986-01-15 | Nat Res Dev | Obtaining aqueous solution from insoluble metal oxide |
| US6171562B1 (en) * | 1994-04-07 | 2001-01-09 | Companhia Vale Do Rio Doce | Process for the extraction and elimination of deleterious material from natural manganese dioxide and concentrate of manganese dioxide obtained by said process |
| RU2175991C1 (en) * | 2001-01-10 | 2001-11-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Manganese ore processing method |
| RU2196183C2 (en) * | 2001-01-12 | 2003-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Техномет" | Method of manganese ores processing |
| RU2280089C2 (en) * | 2003-10-23 | 2006-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Евролизинг" | Manganese-containing materials processing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799362C1 (en) * | 2022-11-25 | 2023-07-05 | Валерий Геннадьевич Побежимов | Method for processing carbonate manganese ore |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9963762B2 (en) | Scandium recovery method | |
| JP6241661B2 (en) | Arsenic separation and immobilization method | |
| MXPA03005959A (en) | Production of zinc oxide from complex sulfide concentrates using chloride processing. | |
| AU2007216890B2 (en) | Process for treating electrolytically precipitated copper | |
| CN105271632A (en) | Comprehensive recovery method for electroplating sludge | |
| JP4079018B2 (en) | Method for purifying cobalt aqueous solution | |
| EA015176B1 (en) | Method for recovering rare metals in a zinc leaching process | |
| JP2019127634A (en) | Manufacturing method of high purity scandium oxide | |
| JP2016507637A (en) | Method for producing scandium-containing solid material with high scandium content | |
| CN105274352B (en) | A kind of method that copper cobalt manganese is separated in the manganese cobalt calcium zinc mixture from copper carbonate | |
| RU2356963C2 (en) | Extraction method of beryllium from beryllium-bearing spodumene concentrate | |
| US2997368A (en) | Production of manganese hydroxide | |
| JP2017178749A (en) | Method for producing manganese sulfate aqueous solution and method for producing manganese oxide | |
| JP2012237030A (en) | Method for separating manganese from nickel chloride solution | |
| RU2443791C1 (en) | Conditioning method of cyanide-containing reusable solutions for processing of gold-copper ores with extraction of gold and copper and regeneration of cyanide | |
| CN116516152B (en) | A method for comprehensive recovery of valuable metals from nickel-cobalt sulfate solution containing copper and scandium | |
| JP2009209421A (en) | Method for producing high purity silver | |
| US3781405A (en) | Method of removing dissolved ferric iron from iron-bearing solutions | |
| CN104445105B (en) | Method for enriching and recovering tellurium dioxide from tellurium-containing soda residue | |
| RU2448175C1 (en) | Method of processing manganese-containing material | |
| AU2010217184A1 (en) | Zinc oxide purification | |
| RU2196183C2 (en) | Method of manganese ores processing | |
| CN110468275A (en) | Remove the method for sulfate radical and the product obtained by this method in rare-earth precipitation object | |
| AU2016284257B2 (en) | Process for producing scandium oxide | |
| RU2744291C1 (en) | Method of extraction of copper (i) oxide cu2o from multicomponent sulfate solutions of heavy non-ferrous metals |
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: 20141223 |