Спосіб знефосфорювання оксидної сировини, що містить марганець

Спосіб знефосфорювання оксидної сировини, що містить марганець, який включає змішування оксидної сировини, що містить марганець, з кальцинованою содою та зворотним розчином карбонату натрію, подрібнення оксидної сировини, що містить марганець, спікання подрібненого концентрату з карбонатом натрію, вилужування отриманого спека, фільтрування, просушування й огрудкування знефосфорюваного оксидного концентрату, видалення кремнезему з вилуженого розчину, видалення фосфору з вилуженого розчи ну шляхом перемішування із суспензією гідроксиду кальцію і наступного відділення утвореного осаду фільтруванням, продувку отриманого фільтрату топковими газами з одержанням розчину карбонату натрію, що використовується як зворотний розчин, який відрізняється тим, що видалення кремнезему з вилуженого розчину здійснюють одночасно з видаленням фосфору шляхом перемішування із суспензією гідроксиду кальція з наступним відділенням утвореного осаду фільтруванням, подрібнення оксидної сировини, що містить марганець, здійснюють перед змішуванням з кальцинованою содою та зворотним розчином карбонату натрію, а подрібнений матеріал піддають збагаченню у високоградієнтному магнітному полі зі скиданням фракції, що містить кремнезем, у хвости, вилужування отриманого спека виконують при температурі 170 200 С протягом 50 - 70 хвилин Винахід відноситься до області хімічної переробки сировини, що містить марганець, зокрема до технології знефосфорювання оксидних концентратів шляхом видалення з них кремнезему й фосфоРУ Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, с содовий спосіб часткового знефосфорювання окисних марганцевих концентратів [див наприклад, Хитрик С И , Гасик М И , Кучер А Г "Получение низкофосфористых марганцевых концентратов" Киев "Техника" 1969г, 199с] Відомий спосіб часткового знефосфорювання окисних марганцевих концентратів включає змішування оксидної сировини, що містить марганець, з кальцинованою содою(ІЧа2СОз) і оборотним розчином карбонату натрію в співвідношенні, що забезпечує натрієвий модуль ІЧагО/БіОг = 1,5, мокре подрібнення отриманої суміші при співвідношенні Т Р = 1 1 до крупності мінус 0,16мм, спікання подрібненого концентрату з карбонатом натрію при температурі 850°С протягом 90 хвилин шляхом подачі пульпи форсунками в обертову піч, вилужування отриманого спека гарячою водою при температурі 90°С протягом бОхв при співвідношенні Т Р =1 3, фільтрування, просушування й огрудкування знефосфореного оксидного концентрату, продувку отриманого фільтрату(розчин Na2SiO3 і ІЧазРО4) топковими газами(СО2) з виділенням кремнезему, що утворюється, (S1O2) фільтруванням осаду, перемішування відділеного від осаду фільтрату(розчин ІЧагСОз і ІЧазРО4) і суспензії гідроксиду кальцію(Са(ОН)2) з виділенням фосфату кальцію, що утворюється, (Саз(РО4)2), фільтруванням осаду, продувку отриманого фільтрату(розчин ІЧагСОз і NaOH) топковими газами(СО2) з одержанням розчину карбонату натрію(ІЧа2СОз), який використовується як зворотний розчин Даний спосіб знефосфорювання сировини, що містить марганець, по технічній сутності й ефекту, що досягається, є найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється Недоліками відомого способу знефосфорювання сировини, що містить марганець, є велика питома витрата соди, що складає близько 200кгл~ знефосфореного концентрату, високий рівень CO о 00 (О ю 56803 марганець, роблять перед змішуванням з кальцинованою содою й зворотним розчином карбонату натрію, а подрібнений матеріал піддають збагаченню у високоградієнтному магнітному полі зі скиданням фракції, що містить кремнезем, у хвости, вилужування отриманого спека виконують при температурі 170 - 200°С протягом 50 - 70хв Сутність технічного рішення, що заявляється, полягає втім, що видалення кремнезему з вилуженого розчину одночасно з видаленням фосфору шляхом перемішування із суспензією гідроксиду кальцію з наступним відділенням осаду, що утворюється, фільтруванням, дозволяє осадити кремнезем у вигляді силікату кальцію по реакції Na 2 Si0 3 + Са(ОН)2 = CaSiO3 + 2NaOH, а фосфор у вигляді фосфату кальцію - по реакції 2Na3PO4 + ЗСа(ОН)2 = Са3(РО4)2 + 6NaOH Це дає можливість одержати кристалічні осади силікату і фосфату кальцію, які мають кращу фільтруємість і менш розвинену поверхню, на відміну від аморфного осаду оксиду кремнію За рахунок В основу винаходу поставлено задачу удоскоменш розвиненої поверхні кристалічні осади силіналення способу знефосфорювання оксидної сикату та фосфату кальцію краще відмиваються і ровини, що містить марганець, шляхом підвищенменше адсорбують гідроксид натрію Зменшення ня ступеня регенерації карбонату натрію, втрат гідроксиду натрію веде до зменшення втрат підвищення фільтруємості суспензій, що утворятькарбонату натрію, що утворюється по реакції ся, і зменшення вмісту кремнезему в сировину, яка піддається знефосфорюванню, за рахунок зни2NaOH + СО2 = NaCO3 + Н2О ження питомої поверхні твердих фаз, що утвопри продуванні фільтрату, який отримується, ряться, зменшення концентрацій реагентів, що топковими газами утворюються при вилужуванні, і поліпшення відТаким чином, видалення кремнезему з вилумивання реагентів при розділенні фаз, знизити женого розчину одночасно з видаленням фосфору питомі витрати карбонату натрію, зменшити рівень шляхом перемішування із суспензією гідроксиду енерговитрат на знефосфорювання і підвищити кальцію з наступним відділенням осаду, що утвоступінь знекремнювання та знефосфорювання рюється, фільтруванням, дає можливість підвищивихідної сировини ти ступінь регенерації карбонату натрію і поліпшити фільтруємість суспензій, які утворилися, що Очікуваним технічним результатом пропонуєведе до зниження питомої витрати карбонату намого винаходу є зниження питомої витрати карботрію і до підвищення ступеня знекремнювання й нату натрію, зменшення рівня енерговитрат на знефосфорювання вихідної сировини, тобто до знефосфорювання і підвищення ступеня знекремдосягнення технічного результату, зазначеного у нювання та знефосфорювання вихідної сировини винаході, Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі знефосфорювання оксидної сиподрібнення оксидної сировини, що містить ровини, що містить марганець, який включає змімарганець, перед змішуванням з кальцинованою шування оксидної сировини, що містить маргасодою і зворотним розчином карбонату натрію і нець, з кальцинованою содою та зворотним збагачення подрібненого матеріалу у високоградірозчином карбонату натрію, подрібнення оксидної єнтному магнітному полі зі скиданням фракції, що сировини, що містить марганець, спікання подрібмістить кремнезем, у хвости, дає можливість виненого концентрату з карбонатом натрію, видужудалити розкриті зерна кремнезему і зростки з мавання отриманого спека, фільтрування, просушулим вмістом марганцю в хвости і тим самим значвання й огрудкування знефосфореного оксидного но знизити вміст кремнезему в матеріалі, що концентрату, видалення кремнезему з вилуженого піддається знефосфорюванню У результаті цього розчину, видалення фосфору з вилуженого розчиКІЛЬКІСТЬ карбонату натрію, рециркулюючого в звону шляхом перемішування із суспензією гідроксиду ротному циклі, знижується, що веде до зменшення кальцію і наступного відділення осаду, що утворюконцентрації силікату натрію у вилуженому розчині ється, фільтруванням, продувку отриманого фільі, ВІДПОВІДНО, до зниження його в'язкості Зментрату топковими газами з одержанням розчину шення в'язкості веде до поліпшення фільтруємості карбонату натрію, який використовується ж зворопульпи вилуженого спеку, тобто до досягнення тний розчин, згідно способу, який заявляється, технічного результату, зазначеного у винаході видалення кремнезему з вилуженого розчину здійвидужування отриманого спека при темпераснюють одночасно з видаленням фосфору шлятурі 170 - 200°С протягом 50 - 70хв дозволяє прихом перемішування із суспензією гідроксиду кальскорити протікання процесу розчинення силікату цію і наступного відділення осаду, що натрію і фосфату натрію, з одного боку, і підвищиутворюється, фільтруванням, ти ступінь видалення фосфору і кремнезему зі знефосфорюваної оксидної сировини, що містить подрібнення оксидної сировини, що містить енерговитрат на процес знефосфорювання, а також низький ступінь знекремнювання й знефосфорювання вихідної сировини Висока питома витрата карбонату натрію обумовлена його низьким ступенем регенерації через втрати при фільтруванні аморфного кремнезему, що добре адсорбує на своєї сильно розвиненій поверхні карбонат натрію, який утворюється при регенерації із силікатного розчину Високий рівень енерговитрат на знефосфорювання пов'язаний з поганою фільтруємістю пульпи знефосфореного концентрату, що має високу в'язкість внаслідок підвищеної концентрації розчину силікату натрію, одержуваного при вилужуванні спека і суспензії аморфного кремнезему, що утворюється при регенерації карбонату натрію із силікатного розчину Низький ступінь знекремнювання й знефосфорювання відбувається через високийвміст кремнезему у ВИХІДНІЙ сировині, що приводить до утворення концентрованого розчину силікату натрію, який важко відмивається з поверхні знефосфореного концентрату, який утримує в собі вже вилужений фосфор 56803 марганець, що і веде до досягнення технічного дяться в площинах спайності марганцевих мінерарезультату, зазначеного у винаході лів Вилужену суспензію, що складається зі знеСпосіб знефосфорювання оксидної сировини, фосфореного концентрату і розчину силікату і що містить марганець, здійснюють таким чином фосфату натрію, піддають операції фільтрування Вихідний ОКСИДНИЙ марганцевий концентрат підУ результаті фільтрування утворюються знефосдають подрібненню і мокрому помеленню у стрижфорений оксидний концентрат і розчин силікату і невому млині до крупності мінус 0,2мм Отриманий фосфату натрію Зі знефосфореного оксидного матеріал направляють на збагачення на високомарганцевого концентрату після додавання зв'яградієнтний магнітний сепаратор Збагачення в зуючого, одержують брикети, які є вихідною сиросильному магнітному полі ведуть при індукції до виною для виплавки низькофосфористих марган2Тл Високоградіентна магнітна сепарація дозвоцевих феросплавів Відфільтрований розчин ляє скинути основну масу кремнезему у вигляді силікату і фосфату натрію змішують із суспензією розкритих зерен і бідних зростків Концентрат маггідроксиду кальцію У результаті цього фосфор і нітної сепарації після згущення і фільтрування кремнезем випадають в осад у вигляді силікату і направляють на змішування із содою Отриманий фосфату кальцію Отриману суспензію направляпродукт подають в обертову трубчасту піч В оберють на фільтрування У результаті фільтрування товій трубчастій печі відбувається спікання оксидутворюється зневоднений осад фосфосилікату ного концентрату з карбонатом натрію при темпекальцію, який використовують як фосфорне добратурі 850С протягом 90хв При цьому протікають риво пролонгованої дії і очищений розчин гідрореакції взаємодії карбонату натрію з оксидами ксиду натрію Розчин гідроксиду натрію продувафосфору і кремнію ють топковими газами до повної нейтралізації лугу При цьому одержують розчин карбонату на3Na2CO3 4Р2О5 = 2Na3PO4 + ЗСО2 трію, який повторно використовують для знефосNa2CO3 + SiO2 = Na 2 Si0 3 + CO2 форювання оксидного спека, що містить маргаВодяна пара та вуглекислий газ(СО2) викиданець ються в атмосферу, а отриманий спек змішують з оборотним розчином карбонату натрію і вилужуУ таблиці наведені порівняльні характеристики ють в автоклаві при температурі 170 - 200°С проефективності знефосфорювання оксидної сировитягом бОхв При цьому здійснюється додаткове ни, що містить марганець, відомим способом і що вилужування кремнезему і фосфору, які знахозаявляється Таблиця Спосіб Питома витрата СОДИ, КГЛ" Відомий Який заявляється 200-210 Питоме навантаження при фільтруванні, кг/(м2 година) 1,5-1,7 34-36 7,0-9,0 Ступінь знефоСтупінь знесфорювання, % кремнювання, % Очікуваний економічний ефект, гривень/рік 93-95 65-70 96-98 85-90 1800000 Винахід дозволяє в порівнянні з прототипом у 5 - 6 разів знизити витрати соди на знефосфорювання, у 4,0 - 5,4 раза збільшити навантаження по фільтруванню, на 3% підвищити ступінь знефосфорювання оксидного концентрату, який отриму ється, і на 20% - ступінь його знекремнювання Очікуваний економічний ефект за рахунок підвищення ефективності процесу знефосфорювання складає близько 2млн гривень/рік при виробництві близько ЮОООт/рік знефосфореного продукту Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24