СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДВОДНЫХ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ РУД

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДВОДНЫХ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ РУД 


RU (11) 2231569 (13) C1

(51) 7 C22B47/00, C22B3/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2003102862/02 
(22) Дата подачи заявки: 2003.02.03 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.02.03 
(45) Опубликовано: 2004.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2184163 C1, 27.06.2002. RU 2151813 C1, 27.06.2000. SU 1740474 А1, 15.06.1992. FR 2295127 A1, 16.07.1976. GB 1589577 А, 13.05.1981. US 4029498 А, 14.06.1977. 
(72) Автор(ы): Романчук А.И. (RU); Ивановская В.П. (RU); Королев А.Б. (RU); Кошель Д.Я. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов" (RU) 
Адрес для переписки: 115404, Москва, ул. Бирюлевская, 30/232, А.И. Романчуку 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОДВОДНЫХ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ РУД 

Изобретение относится к гидрометаллургии марганца и цветных металлов, в частности к области переработки подводных железомарганцевых руд. Техническим результатом является снижение расхода металлического марганца, увеличение извлечения никеля и кобальта в никель-кобальтовый концентрат и снижение их содержания в медном концентрате. Способ включает измельчение, выщелачивание цветных металлов и марганца сернистым ангидридом в сернокислом растворе и последовательное осаждение из растворов медного концентрата, никель-кобальтового концентрата путем введения в раствор порошков металлического марганца и элементарной серы, осаждение марганцевого концентрата водным раствором аммиака или карбонатом аммония. Осаждение медного концентрата ведут путем введения в раствор порошка элементарной серы при отношении медь:сера 0,3-0,6, рН 2,5-1,0 и обработке газом, содержащим сернистый ангидрид. При выщелачивании руды и осаждении медного концентрата применяется один реагент - элементарная сера, которая используется для получения сернистого ангидрида и в качестве сульфидизатора при осаждении меди. 1 табл., 1 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургии марганца и цветных металлов, в частности к области переработки подводных железомарганцевых руд.

Известны способы переработки подводных железомарганцевых руд, основанные на выщелачивании марганца и цветных металлов сернистым ангидридом (SO2) и серной кислотой с последующим осаждением из растворов цветных металлов (А.И.Романчук, М.М.Задорнов, В.П.Ивановская и др. - Руды и металлы, 1996, №6, с.70-73; заявка Франции 24928444, 2565600, МКИ С 22 в 3/00). Недостатками способов являются недостаточная селективность извлечения цветных металлов и марганца, сложность и высокая стоимость автоклавного осаждения цветных металлов.

Известен способ переработки подводных железомарганцевых руд, содержащих марганец и цветные металлы, включающий измельчение, выщелачивание цветных металлов и марганца сернистым ангидридом в сернокислом растворе и последовательное осаждение из раствора медного концентрата, осаждение никель-кобальтового концентрата путем введения в раствор порошков металлического марганца и элементарной серы и осаждение марганцевого концентрата водным раствором аммиака или сульфата аммония (патент на изобретение №2184163, кл. С 22 В 47/00, опубл. 27.06.2002 - прототип).

Недостатками известного способа являются большой расход металлического марганца и недостаточно высокая селективность отделения никеля и кобальта при осаждении меди из растворов после выщелачивания руды.

Техническим результатом является снижение расхода металлического марганца, увеличение извлечения никеля и кобальта в никель-кобальтовый концентрат и снижение их содержания в медном концентрате.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки подводных железомарганцевых руд, включающем измельчение, выщелачивание цветных металлов и марганца сернистым ангидридом в сернокислом растворе и последовательное осаждение из раствора медного концентрата, осаждение никель-кобальтового концентрата путем введения в раствор порошков металлического марганца и элементарной серы и осаждение марганцевого концентрата водным раствором аммиака или сульфата аммония, согласно изобретению осаждение медного концентрата ведут путем введения в раствор порошка элементарной серы при отношении медь:сера 0,3-0,6, рН 2,5-1,0 и обработке раствора газом, содержащим сернистый ангидрид.

На чертеже представлена технологическая схема переработки подводных железомарганцевых руд.

Технология основана на выщелачивании цветных металлов и марганца сернистым ангидридом в растворах серной кислоты. В процессе выщелачивания цветные металлы и марганец переходят в раствор в виде сульфатов.

Из растворов последовательно осаждают медь, никель-кобальт и марганец.

По известному способу осаждение меди осуществляется порошком металлического марганца по реакции:

CuSО4+Мn=Сu+MnSO4.

Расход металлического марганца на осаждение составляет 1,7-3,4 кг/кг меди в растворе. В процессе осаждения медного концентрата металлический марганец переходит в раствор и в дальнейшем извлекается в марганцевый концентрат, однако часть марганца неизбежно теряется в процессах получения концентрата и его переработки, в основном со шлаками восстановительной плавки концентрата на металлический марганец. Кроме того, на выплавку металлического марганца из концентрата и его измельчение требуются дополнительные энергетические затраты.

По заявляемому способу осаждение меди предлагается проводить порошком элементарной серы в сочетании с подачей в раствор газа, содержащего сернистый ангидрид. Расход элементарной серы и оптимальные значения рН по заявляемому способу определены экспериментально. Уменьшение расхода серы ниже 0,3 кг/кг меди приводит к режимному осаждению металла из раствора. При увеличении расхода более 0,6 кг/кг меди избыточное количество серы переходит в концентрат, за счет чего снижается содержание в нем меди.

Ограничение показателя рН раствора обусловлено требованиями селективного и полного осаждения меди из раствора.

При дальнейшем снижении рН наблюдается снижение осаждения меди. При увеличении рН более 2,5 нарушается селективность ее осаждения.

Осаждение меди происходит по реакции:

2CuSО4+S0+2SО2+4Н2О=Cu2S+4H2SО4.

Таким образом, элементарная сера применяется при получении сернистого ангидрида для выщелачивания руды и осаждения меди, а также в качестве реагента - сульфидизатора при осаждении меди. Для получения SО2 могут использоваться газы обжига полученного сульфидного медного концентрата. В последнем случае он из медного концентрата утилизируется в SO2.

Пример конкретного выполнения

В таблице приведен химический состав и основные показатели переработки подводных железомарганцевых руд по известному и заявляемому способам.

Выщелачивание полезных компонентов из руд проводили в реакторах-турбоаэраторах объемом 3 л при температуре 70С и отношении Т:Ж, равном 1:4.

Селективное осаждение медного, никель-кобальтового и марганцевого концентратов осуществляли в реакторах с механическим перемешиванием.

Для осаждения меди серу подавали в нагретый до температуры 90-95С раствор при пропускании через него газа, содержащего 10-12 об.% сернистого ангидрида.

Время осаждения составляло 1 час. После завершения процесса осадок отфильтровывали, промывали и направляли на химический анализ. Из раствора осаждали никель-кобальтовый концентрат порошками серы и металлического марганца и марганцевый концентрат нейтрализацией раствора аммиачной водой.

По известному способу расход металлического марганца на переработку 100 кг руды составил 5 кг. По заявляемому способу расход порошка металлического марганца для осаждения никель-кобальтового концентрата составил 2,8 кг, т.е. ниже на 44%.

Извлечение меди в одноименный концентрат по известному и заявляемому способам отличается незначительно и составляет 90,1 и 90,4% соответственно. Однако заявляемый способ обеспечивает высокую селективность осаждения меди. Соосаждение никеля и кобальта с медным концентратом составил 0,11% против 1,9-2,2% по известному способу, что упрощает технологию его дальнейшей переработки. Кроме того, увеличивается извлечение никеля и кобальта в одноименный концентрат на 1,78 и 0,98% соответственно.

Таким образом, переработка подводных железомарганцевых руд по заявляемому способу позволяет снизить расход металлического марганца, увеличить извлечение никеля и кобальта в одноименный концентрат и снизить их содержание в медном концентрате. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ переработки подводных железомарганцевых руд, содержащих марганец и цветные металлы, включающий измельчение, выщелачивание цветных металлов и марганца сернистым ангидридом в сернокислом растворе и последовательное осаждение из раствора медного концентрата, осаждение никель-кобальтового концентрата путем введения в раствор порошков металлического марганца и элементарной серы и осаждение марганцевого концентрата водным раствором аммиака или карбонатом аммония, отличающийся тем, что осаждение медного концентрата ведут путем введения в раствор порошка элементарной серы при отношении медь:сера 0,3-0,6, рН 2,5-1,0 и обработке газом, содержащим сернистый ангидрид.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru