способ извлечения марганца из полупродуктов

Формула изобретения

Способ извлечения марганца из полупродуктов, содержащих двухвалентный марганец, включающий выщелачивание раствором серной кислоты, отличающийся тем, что выщелачивание проводят в присутствии пятивалентного ванадия при молярном соотношении суммы ионов водорода и пятивалентного ванадия и марганца 0,1 0,4 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии, к способам переработки марганцевых полупродуктов, содержащий Мп²⁺.

Известен способ переработки восстановленной марганцевой руды, содержащей Мп²⁺, 30% азотной кислотой при 75-80^oC в периодическом и непрерывном режимах с целью получения раствора нитрата марганца, используемого в производстве диоксида марганца ("Извлечение марганца из восстановленного марганцевого концентрата азотной кислотой". Брекалова З. М. Торочешников Н. С. Дашко С. П. Горизонтова Н. И. Хим. технол. и инжиниринг пр-в неорган. соед. йода, брома и марганца. М. 1989, с. 88-92).

Основным недостатком способа является низкая селективность процесса выделения марганца, так как при выщелачивании в раствор переходит значительное количество примесей железа и кремния.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ выщелачивания восстановленной марганцевой руды, содержащей Мп²⁺, 1,4-4,5% серной кислотой, при температуре 60-90^oC, экспозиции 45-90 минут, плотности пульпы 5-15% стехиометрии 1,0-1,5. Степень извлечения марганца при оптимальных условиях 95, ("Выщелачивание восстановленной марганцевой руды". Studies on the Jeaclung of reduced manganese ore sinters/Stinirasan J.N. //Traus. India. Inst. Mel. 1988. 41, N 6, с. 533-558). По данному способу не происходит селективное выделение марганца, так как в раствор переходит до 90% железа и 60-70% кремния.

Достигаемым техническим результатом изобретения является селективное выделение марганца в раствор.

Это достигается в способе выщелачивания марганцевых полупродуктов, содержащий Мп²⁺, серной кислотой и присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном (0,1-0,4):1.

Исследования системы взаимной растворимости Мn SO₄ FeSO₄ Si(OH)₄ (VO₂)₂ SO₄ H₂SO₄ в интервале температур 20-90^oC показали, что в присутствии ванадия (V) растворимость железа и кремния резко падает. Установлено, что минимум растворимости железа и кремния наблюдается при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном (0,1-0,4):1.

При проведении выщелачивания марганцевого полупродукта, содержащего Мп²⁺, в присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном более, чем 0,4:1, наблюдается значительное увеличение растворимости железа и кремния.

При проведении выщелачивания марганцевого полупродукта, содержащего Мп²⁺, в присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном менее, чем 0,1+1, наблюдается растворение кремния и железа, т. к. ванадия в растворе недостаточно, чтобы снизить их растворимость.

Таким образом, проведение выщелачивания марганцевого полупродукта, содержащего Мп²⁺, серной кислотой в присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном (0,1-0,4):1, обеспечивает серективное растворение марганца. Степень извлечения марганца составляет 95,5-95,7% железа и кремния не более 0,4%

Примеры осуществления способа

Пример 1.

100 г марганцевого полупродукта, содержащего Мп²⁺, состава, мас. MnO 9,9; Fe 15,0; Si 4,9 выщелачивали 400 мл серной кислоты в присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном 0,1:1, температуре 90^oC, в течение 90 мин.

После отделения твердой фазы фильтрацией получено 370 мл раствора, содержащего, г/л: Mn SO₄ 52,6; Fe 0,11; Si 0,05; V 0,19. Степень извлечения в раствор марганца 95,5% железа 0,3% кремния 0,4%

Пример 2.

100 г марганцевого полупродукта, содержащего Mn²⁺, состава, мас. MnO 19,5; Fe 14,2; Si 4,4 выщелачивали 400 мл серной кислоты в присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном 0,4:1, температуре 90^oC, в течение 90 мин.

После отделения твердой фазы фильтрацией получено 370 мл раствора, содержащего, г/л: Mn SO₄ 99,0; Fe 0,11; Si 0,004; V 0,4. Степень извлечения в раствор марганца 95,5% железа 0,3% кремния 0,4%

Пример 3.

100 г марганцевого полупродукта, содержащего Мп²⁺, состава, мас. МпО 30,0; Fe 13,2; Si 3,8 выщелачивали 400 мл серной кислоты в присутствии ванадия (V) при мольном соотношении суммы ионов водорода и ванадия (V) к марганцу, равном 0,25:1, температуре 90^oC в течение 90 мин.

После отделения твердой фазы фильтрацией получено 370 мл раствора, содержащего, г/л: Mn SO₄ 152,6; Fe 0,07; Si 0,03; IV 0,3. Степень извлечения в раствор марганца 95,7% железа 0,2% кремния 0,3%