Способ извлечения марганца

(72) Авторы изобретения О.С. Садунишвили, И.Г. Гвалия и Н.Т Гофй 4 н.Грузинский ордена Ленина и ордена ТрудОвого Красного Знамени политехнический институт им В.и. Дщина(5 Ч) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАРГАНЦА фильтрации Изобретение относится к гидрометаллургии, например к получению водных растворов солей марганца дляэлектролитического получения металла, с использованием в качестве исходного материала шлаков ферросплавного производства,Известен способ получения раствора сульфата марганца выщелачиваниемводным раствором серной кислоты (кислыманолитом) продукта восстановительного обжига окисных марганцевых руд,при котором руда сушится, измельчается, подвергается восстановительному обжигу с мазутом и вводитсяв раствор, содержащий 50-60 г/л серной кислоты (отработанный анолит)для выщелачивания. При этом концентрация серной кислоты от исходных50-60 г/л доводится до нуля (нейтрализация). Отделение твердой фазыот жидкой после вьпцелачивания проходит в течение 2-х ч и не требует Дефицитность окисных марганцевыхруд обуславливает необходимость использования других исходных материалов, например шлаков производства марганцевых ферросплавов, для которых данный способ неприемлем из-эа образования геля кремнекислож и загустения растворов, резко снижающего скорость отделения твердой от жидкой фаз (фильтрации), т.е, эффек 1 ф тивность всего процесса полученияраствора соли. Таким образом, описанный способ получения сульфата марганца оправдал себя для обработки материалов с низким содержанием кремнекислоты, однако при переходе к материалам с высоким содержанием кремнекислоты этот способ выщелачивания непригоден.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемо.му результату является способ получения раствора сульфата марганца из шлаков ферросплавного производ10 3 8548ства, заключакнцийся в том, что шлаквыщелачивается водным Раствором серной кисло 1 ъг при поддержании в реакто.ре постоянного высокого рН, равногопо крайней мере 3,5, путем постоянной подачи кислого раствора. Далееполученный продукт подвергают нейтрализации аммиаком и выщелачиваютсульфат марганца 121.При этом способе выщелачиваниягеля кремнекислоты образуется меньше и скорость фильтрации увеличивается вдвое по сравнению с указанным.улучшение Фильтруемости действительно достигаетсяне только при весьматщательном поддержании рН иа заданномвысоком уровне, что связано с крайнемалой скоростью процесса вьпцелачивания, т.е, эффективность всего процесса получения раствора сульфата марганца мала. Таким образом, недостат.ком способа является малая скоростьпроцесса перехода марганца из исходно.го материала в раствор при высокомрН вьпцелачивания. 25Цель изобретения - интенсификацияпроцесса.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения раствора сульфата марганца из материалов 50с высоким содержанием креииекислотывыщелачиванием безводной серной кислотой в течение 15-,20 ч с последующим нагревом до 250-270 ОС и сухойнейтрализацией газообразным аммиаком, з 5после чего только материап вьпцелачивастся водой или растворами солейаммония.Осуществление такой последрвательности операций позволяет предотвратить одновременное соприкасание шлака серной кислоты и воды путем разделения реакции шлака с серной кислотой от процесса растворения образующегося сульфата марганца в воде нли 45в водном растворе соли. При меньшем,чем 15 ч. времени обработки материалакислотой снижается извлечение марганца. Обработка более 20 ч ведет к отвердению материала и затруднению 50последующего вьпцелачивания. Нагревпрн температуре менее 250 СС можетобусловить появление геля при растоворении, При нагреве вьппе 275 С могутпоявиться пары непрореагированной сер 55ной кислоты,П р и м е р. Гранулированный шлакпроизводства углеродистого или среднеуглеродистого ферромарганца, содержащий например Х: МИ 34; 51036;К 036,6;ГЕО 0,8 Са 09 измельчаютдо 0,25 мм, тщательно смешивают сконцентрированной серной кислотойуд.вес 1,84 г/см в открытом реакторе. Кислота берется в количестве,отвечающем определенному отношениюН 504(г): шлак (г). Смесь выдерживают в течение определенного времениподвергают нагреву, нейтрализуют газообразным аммиаком и вьпцелачиваютводой или раствором соли аммония.При образовании геля отделение твердой Фазы от жидкой во всех случаяхтребует фильтрации, которая протекает крайне медленно. При отсутствиигеля фильтрации не требуется вообще,гвердая фаза быстро отстаивается изанимает через 2 ч отстоя всего1/7-1/8 ч от общего объема совершенно прозрачного раствора.По данным таблицы оптимальными условиями проведения процесса, при которых извлечение марганца достигает 933от исходного, выделения паров кислотынет, материал не затвердевает в трудно-выщелачиваемые комки, остается ввиде белого порошка, и не образуетсягеля,. являются:Н 2504,(г); Шлак (г) 1:1Время обработки, ч 15-20Температура нагревав течение 1 ч,ОС 250-275 ,.При растворении в воде имеется выделение определенного количества марганца в виде гидроокиси марганца.что при получении соли марганца неявляется препятствием, Прн получениираствора сульфата марганца для производства электролитического марганца образование гидроокиси предотвращается растворением в растворе сернокислого аммония.В таблице представлены результатыопытов в зависимости от температурыи времени обработки,предлагаемый способ позвопяет значительно интенсифицировать процесс получения раствора сульфата Марганца, освобождает технологию от необходимости медленно протекающей Фильтрации, заменяя ее отстоем твердого остатка. При применении предлагаемого способа в производстве электролитна ческого марганца он дает возможность заменить дефицитную и дорогую перок5 854882 6сидную руду побочным продуктом - щпа-., нотоннажном производстве ферросплавовком производства ферромарганца, стон- не является дефицитом для маслотоннаамость которого в несколько раз мень- ного производства злектролитическогоще стоимости руды и который при круп- марганца,л/см ч т т Отстой 2 2 15 рош 260 0 2 ь 7 Мало 23 орошок Отст 0,3 1,2 е 0280 1 сть 2,5 л/с ч 2 е ой 2 е ердые мки иль 2 л/сРч 2 т рошокНет той 2 ч илько 9 Н 94,230 250 260 275 Порошок Нет Обильно 95,3 80 1 14Л. -а м 94 230 250 т е й 2 л/см ч Отстой 2 4,7 р 275 8 Есть 94,95,Мало 2,7 л/см ч е Не2 3 в 6 Комк ет Отст 95,Есть са, обработку исходноговедут безводной сернойри 250"275 фС в течение ции проматериалкислото15-20 ч Формула изобретения Способ иэвлече марганца из ма держанием крем- обработку исной кислотой, ного продукта раствора обрарганца от твери ч а ю щ и йю интенсификаИсточни 40 принятые во Вним 1. Электрохи Тбилиси, изд.АН 2, Патент СИ 1 А кл. 204-105, 19я марганца, т.1,ССР, 1957, с.9.В 3003936,Составитель Л. Темироактор М. Дылын Техред Н.Ковалева орректор А ен Заказ 6796/30 ВНИИПИ Государ по делам и 113035, Москвж 505нного комитета СССетений и открытий35, Раушская наб.,дписное в б 4/ 4 атент, г. Ужгород, ул. Проекты ериалов с высоким с екислоты, включающи ходного материала се нейтрализацию получе аммиаком и отделение зующегося сульфата м дого остатка, о т л с я тем, что, с цел 94,7 94,3 95,4 Х2,5 л/см ча2,5 л/см чОтстой 2 ч и информации,ание при экспертизе