Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                              
Данные для цитирования: . РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. ; ():-.

На территории Советского союза месторождения марганцевых руд были сосредоточены на территории Грузии и Украины. Только суммарные разведанные запасы двух месторождений: Никопольского и Чиатурского составляли 88 % от общесоюзных [1,c.224]. Российские месторождения состоят из труднообогатимых руд и не разрабатываются, поскольку получаемые из них концентраты содержат 40 – 50 % по оксиду марганца, в то время как согласно ТУ «Чиатурмарганец» концентрат содержит не менее 87,1% оксида марганца[1,с.227]. Поэтому в настоящее время свыше 90 % всех марганцевых руд и концентратов импортируется. Перед отечественной наукой стоит задача по разработке комплекса гидрометаллургических технологий для переработки бедного и труднообогатимого отечественного сырья в высококачественную продукцию.

В настоящей работе исследования проводились по следующей технологической схеме:

  1. Выщелачивание марганецсодержащего материала
  2. Отделение кислотоупорного осадка (фильтрацией) для последующей переработки кислотоупорного осадка на строительные материалы
  3. Осаждение из фильтрата примесей железа в виде гидроксида железа – раствором гидроксида аммония
  4. Отделение гидроксида железа (фильтрацией) для последующей переработки гидроксида железа на железо-оксидную связку для агломерации
  5. Осаждение из фильтрата карбонатов марганца и кальция – раствором карбоната аммония
  6. Отделение карбонатов марганца и кальция (фильтрацией)
  7. Термическая обработка смеси карбонатов марганца и кальция – до разложения карбоната марганца до оксида марганца II и последующего окисления до оксида марганца IV

Для исследований взята марганцевая руда с Улу-Телякского месторождения (ООО «БАШМИНЕРАЛРЕСУРС») и полученный из неё концентрат. Исходную руду и концентрат высушили (исходная влажность руды 62 %) и проанализировали. Химический состав высушенного сырья представлен в табл. 1.

Таблица 1.

Химический состав высушенного сырья

% Описание пробы Mn, % MnО2 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 S P Na2O K2O TiO2 ППП
1 Марганце-вая руда 32.3 7.30 1.53 5.11 10.41 29.4 0.02 0.035 0.20 1.34 0.37 6.9
2 Марганце-вый концентрат 57.1 8.20 1.02 3.00 4.42 12.9 0.04 0.025 0.20 0.65 0.18 6.4

Были проведены исследования по определению оптимальных условий выщелачивания соляной кислотой:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+2H2O

В результате определены следующие оптимальные условия: концентрация соляной кислоты 35% с избытком 10% от стехиометрии, время выщелачивания – 20 минут, температура – кипение, условие – перемешивание 60-120 обр./мин. Суспензию после выщелачивания профильтровали и получили кислотоупорный остаток, который промыли, высушили и взвесили. Кислотоупорный остаток по массе для марганцевой руды составил –38 %, для концентрата –12 %.

Проведен анализ кислотоупорного остатка и получен его состав: иллит ((K0.75(H3O)0.25)Al2(Si3Al)O10((H2O)0.75(OH)0.25)2) – 41%, кварц (SiO2) – 56%, мусковит (KAl2(AlSi3O10)(OH)2) – 3%.

Полученный кислотоупорный остаток оставлен для исследований с целью изучения возможности получения керамических материалов.

Проведён анализ полученного фильтрата (раствора хлоридов: железа, кальция и марганца), по результатам которого рассчитан процент извлечения марганца из руды равный —  95.35% и из концентрата равный — 99.52% соответственно. На полученном фильтрате были проведены исследования по определению оптимальных условий осаждения гидроксида железа III раствором аммиака (с учётом последующей фильтрации):

FeCl3 + 3NH4OH = Fe(OH)3↓+ 3NH4Cl

В результате определены следующие оптимальные условия осаждения: концентрация раствора аммиака 10%, количество аммиака стехиометрическое, раствор аммиака вливается в раствор хлоридов при перемешивании 120 обр./мин., скорость подачи раствора 0.5 л/л. в минуту, температура – 60 0С, конечная pH осаждения – 5.5-6.0, после осаждения осадок вызревает в течение 10 минут. Суспензию после осаждения профильтровали и получили кек гидроксида железа III, который остаток оставлен для исследований с целью получения железо-оксидного связующего для агломерации железных руд и разработки технологии получения железо-оксидных пигментов.На полученном фильтрате были проведены исследования по определению оптимальных условий осаждения карбоната магния раствором аммиака (с учётом последующей фильтрации):

MnCl2 + (NH4)2CO3 = MnCO3↓+ 2NH4Cl

В результате определены следующие оптимальные условия осаждения: концентрация раствора карбоната аммония 30%, количество аммиака с избытком 10% от стехиометрии (с учётом осаждения карбоната кальция), раствор аммиака вливается в раствор хлоридов при перемешивании 30 обр./мин., скорость подачи раствора 0.2 л/л. в минуту, температура – 20 -40 0С, конечная pH осаждения – 9.0, после осаждения осадок вызревает в течение 30 минут. Суспензию после осаждения профильтровали и получили кек из смеси карбоната марганца и карбоната кальция. Кек промыли и просушили. Провели анализ смеси карбонатов, полученной из концентрата. Вес смеси карбонатов составил 60.0 % к исходному весу концентрата, химический состав смеси карбонатов представлен в табл. 2.

 

Таблица 2.

 Химический состав смеси карбонатов

Наименование показателя Образец из руды — MnO2, % Образец из концентрата-

MnCO3, %

1 Массовая доля марганца общего (Mn) 38.10 37.90
2 Массовая доля марганца в пересчёте на MnO2, 60.3 60.0
3 Массовая доля СаО 12.5 8.05
4 Массовая доля SiO2 0.15 0.17
5 Массовая доля Fe2O3 0.2 0.1
6 Массовая доля Al2O3 0.43 0.42
7 Массовая доля MgO 0.62 0.37
8 Массовая доля Na2O 0.2 0.18
9 Массовая доля К2O 0.02 0.01
10 Массовая доля P менее 0.01 менее 0.01
11 Массовая доля S менее 0.01 менее 0.01
12 ППП 20.0 25.0

Смесь карбонатов, полученную из руды – прокалили при 300 0C и получили оксид марганца IV.

     MnCO3=MnO+CO2↑(2000С); 2MnO+O2=2MnO2   (3000С)

Провели анализ оксида марганца IV. Вес оксида марганца IV составил 27.0 % к исходному весу руды, химический состав оксида марганца IV представлен в табл. 2.

Выводы:

  1. Доказана технологическая возможность гидрометаллургической переработки руд и концентратов Улу-Телякского месторождения.
  2. Определены оптимальные параметры всех технологических операций.
  3. Получены образцы марганецсодержащего сырья высокого качества, при котором уже возможна замена импортируемого сырья.

Список литературы:

  1. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. Под ред. О.С. Богданова, Ю.Ф. Ненарокомова. Москва «НЕДРА»,1984 г. С. 360[schema type=»book» name=»РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА» description=»Исследован процесс выщелачивания марганецсодержащего сырья Улу-Тулякского месторождения. Определены оптимальные параметры всех технологических операций. В результате экспериментальной проверки удалось получить образцы марганецсодержащего сырья высокого качества, при котором возможна замена импортируемого сырья.» author=»Сватова Евгения Юрьевна, Богомолова Анастасия Леонидовна, Доронин Андрей Вилорьевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-13″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 6780

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх