Введение к работе
Актуальность работы. Главными потребителями марганца являются черная металлургия, химическая и электротехническая промышленности. В ОПТ вся добываемая маиганцевая руда подвергается обогащению с целью наиболее полного извлечения металла в концентраты, обеспечивающие ее эффективное промышленное применение. Существующие схемы обогащения марганцевых руд, включающие ггро-мыЕку, гравитационное разделение .мытой руды, магнитно-іфлотані-іон-кое ооогащешіе промігродуктсв. не позволяют получать концентраты с качеством более \Ч%. Значительное ухудшение вещественного состава вовлекаемых в переработку марганцевых руд, связанное с увеличением содержания карбонатных разновидностей, привело к снижению в последнее время качества суммарного концентрата до 355. Снижение качества марганцевых продуктов ведет в свою очередь к увеличению в них и в ферросплавах массовой доли фосфора, что отрицательно сказывается на металлургической ценности выпускаемой продукции.
Проблема значительного повышения качества марганцевых концентратов может быть решена только с внедрением в производство химических методов обогащения. Химическая и электротехническая отрасли также испытывают все возрастающие потребности в марганцевых продуктах для получения марганец-цинковых ферритов, монокристаллов, составляющих элементную базу цветного телевидения и аппаратуры магнитной записи, производства химических источников тока, использования в качестве катализаторов в процессах органического синтеза, а также одного из компонентов герметикой.
При создании технологий химического обогащения одним из важнейших является решение проблемы получения высокосортных марганцевых тшодуктсв : минимальном содержанием примесей, пригодных для дальнейшего использования в народном хозяйстве.
Настоящая работа выпон--на в рамках тематического плана пн-
статута Механобрчермет в соответствии с отраслевыми научно-техническими программами "Обеспечение металлургического производства хром-марганец-ванадий содержащими ферросплавами на 1986-1990 и последующие года" и "Обеспечение ферритовой подотрасли качественным марганецсодержащим сырьем".
Целью данной работы является повышение качества концентратов, получаемых при химическом обогащении бедных марганцевых руд сернокислотными способами, на основе разработки теоретических и технологических основ управления процессом их получения.
Основная идея работы - организация целенаправленного воз-действия на процесс осаждения химических марганцевых концентратов, обуславливающего улучшение их качества.
Методы исследований. Для выполнения експериментальних ис-следований использованы принятые в настоящее время методики изучения процессов химического обогащения, а также современные методы изучения физико-химических свойств растворов, суспензий и осадков: исследование систем методами растворимости, потенцио-метрического титрования, измерения кажущегося объема осадка, определения структуры минералов методом рентгеноструктурного анализа, измерения удельной поверхности концентратов методом БЗТ, изучение свойств концентратов термсгравиметрическими методами.
Научная новизна работы. Установлены зависимости между каче-ством химических марганцевых концентратов и параметрами процессов их осаждения из дитионатных и сульфатных растворов. Устано- ' влена возможность воздействия на качество химических марганцевых концентратов путем их окисления кислородом воздуха в процессе осаждения в присутствии ПАВ, адсорбирующихся на границе газ-жидкость. Выявлено влияние водорастворимых полимеров, вводимых.до подачи осадителя, на структуру и качество осаждаемых концентратов. Показано, что комбинирование термических и химических воздействий на осажденные марганцевые продукты позволяет получить
5 особо чистые концентраты.
Практическая значимость работы. Предложены решения, позво-ляющие получать из низкокачественного сырья концентраты с минимальным содержанием примесей, а также увеличить удельную производительность фильтрования марганецсодержащкх продуктов, уменьшить объем их отстоя, улучшить условия промывки. Определены оптимальные режимы процесса химического осаждения марганца из сульфатных растворов, выбраны условия его регулирования. Разработана технологическая схема, позволяющая получать высококачественные продукты для производства марганец-цинковых ферритов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции "Развитие техники и технологии рудоподготовки в хи пятилетке", г. Кривой Рог, Механобрчермет, 1986; Всесоюзном совещании по проблемам химического обогащения, Караганда, 1986; Всесоюзной научно-технической конференции "Интенсификация процессов переработки труднообогатимых тонковкрапленных руд", г.Кривой Рог, 1989.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 12 работ, из них 6 авторских свидетельств на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 182 наименований и 6 приложений. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, включая 37 рисунков и 29 таблиц.