Дробилки, мельницы, измельчители

перспективы переработки марганцевых руд Ванданского месторожления /Хабаровский край/

04 Апр 2009 обзоры по теме

Изучением возможности переработки руд Ванданского марганцеворудного района занимались в середине прошлого столетия. На рудах рудопроявлений «72-й км», «Северовосточное», «Помако» сотрудниками института «Механобр» были проведены работы с применением доступных в то время методов обогащения: крупнокусковая отсадка, концентрирование на столах Вильфлея, электромагнитная сепарация. Оценена принципиальная возможность получения марганцевого концентрата, но окончательная схема не была разработана.

В 2007-2008 г в ВИМСе исследовалась возможность переработки марганцевой руды рудопроявлений «Марганцевая сопка» и «72-й км» Ванданского месторождения. Применение рентгенорадиометрической и фотометрической сепарации позволило выделить отвальные хвосты с содержанием марганца 2,04% при выходе 22,8%. Потери марганца с хвостами невелики и составили 4,09%. Однако, получение кондиционного концентрата осложнилось низкой контрастностью руды. Использование гравитационного обогащения для данной руды также неэффективно. При проведении гравитационного анализа не было выделено богатых по марганцу тяжелых фракций. Лучшие результаты были получены при использовании комбинированной схемы, включающей рентгенорадиометрическое обогащение и последующую магнитную сепарацию. Выделен концентрат с содержанием марганца 38%, выход которого более 20% при извлечении 65%.

Определенным недостатком предлагаемой схемы являлось образование значительного количества отходов: хвосты (до 70%), промпродукт (более 10%). Как и исходная руда, концентрат и отходы обогащения содержали повышенное количество кремнезема и фосфора.

Целесообразность переработки бедного марганцевого сырья решалась при использовании гидрометаллургического передела, что позволило получить товарные марганцевые продукты, а также попутные продукты пригодные для использования в стекольной, керамической промышленности.

Объектом исследования являлась исходная руда и промпродукт комбинированной схемы обогащения. По данным минералогического анализа основными рудными минералами исходной руды являлись - нсутит (Mn⁴⁺, Mn²⁺)(O, OH)₂ и псиломелан BaMn²⁺Mn₉⁴⁺⋅ 3H₂O. Основные породообразующие минералы кварц, опал и халцедон, составляли по сумме 65%. К особенностям данной руды можно отнести то, что марганцевые минералы образовывали тонкую вкрапленность в кремнистых породах. По химическому составу основной компонент руды - кремнезем (67,1%), содержание марганца в руде - 13,3%, железа - 1,74%.

Промпродукт, полученный в обогатительном цикле и, содержащий 18% марганца ввиду повышенных содержаний в нем фосфора - 0,17%, кремния - 57,5% не мог быть непосредственно использован в металлургии. В тоже время, применение гидрометаллургических процессов при переделе марганцевого сырья на высокосортные концентраты, с одной стороны, - рентабельно при содержаниях марганца в широком диапазоне 15-45%, а с другой может решить проблему использования сырья с повышенным содержанием фосфора, вследствие наличия в этих процессах стадий очистки растворов, в том числе и от фосфора.

Вскрытие исходной руды и промежуточного продукта обогащения осуществлялось кислотными методами. В качестве выщелачивающих реагентов опробованы соляная и серная кислоты. Результаты проведенных исследований по кислотной переработке исходной руды показали возможность использования для вскрытия как соляной, так и серной кислоты. Более высокое (свыше 98%) извлечение марганца в раствор и более низкое кремнезема (не выше 9%) достигнуто при использовании соляной кислоты с концентрацией 200 г/л. Вскрытие промпродукта обогащения осуществляли с использованием соляной кислоты в условиях, позволивших получить лучшие результаты при переработке исходной руды (табл.1). Фосфор при кислотной обработке промпродукта на 97,9% извлекался в раствор. Извлечение марганца в раствор составило не менее 97%.

Таблица 1. Результаты кислотного вскрытия продукта обогащения и исходной руды Ванданского месторождения (кр материала - 0,074 мм, Т:Ж=1:5, температура процесса 80-85 ^оС, τ=2ч)

Для выделения из раствора соединений марганца использовали способ селективного гидролитического осаждения, предварительно очищая раствор от примесей железа и фосфора нейтрализацией щелочными реагентами (растворы щелочей, извести) до рН 5,5-6,0. Выделение соединений марганца из очищенного раствора также проводили нейтрализацией щелочными растворами до рН 11-12.

Основным продуктом гидрометаллургической переработки являлся оксидный марганцевый концентрат, содержащий марганца - 55,4% (в пересчете на MnO₂ - 87,7%), фосфора 0,0055%, SiO₂ - 0,13%. По данным рентгенографического анализа основная фаза марганцевого концентрата - гаусманит. В незначительном количестве присутствовали оксиды марганца - партриджеит, нсутит, файткнехтит.

Отходами кислотного вскрытия, как марганцевой руды, так и промпродукта обогащения являлись силикатные кеки, содержащие 91-93% SiO₂. В качестве основного сопутствующего компонента в их состав входил Al₂O₃, содержание которого колебалось в интервале 2-4%. Рентгенографический анализ показал, что основная фаза силикатного кека представлена кристаллическим кварцем, в количестве 5-10% присутствуют алюмосиликатные минералы - гидрослюда и кианит, марганец и железо в качестве незначительной примеси (<3%) сохраняются в виде силикатов и лепидокрокита.

Такие отходы могут быть рассмотрены как потенциальное сырье для производства стекла и керамики. Анализ состава компонентов шихты, различных видов стекол в сравнении с составом силикатных кеков показал, что содержание кремнезема в основном превышает требуемое для стекольной промышленности количество. Содержание железа и алюминия, как вредных примесей соответствует требованиям для производства химико-лабораторного стекла и стекольного волокна. Возможно применение такой шихты для производства темного бутылочного стекла ГОСТ Р 52022-2003 «Тара стеклянная для пищевой и парфюмерно-косметической продукции.»

Таблица 2. Основные компоненты силикатных отходов переработки исходной руды и промпродукта обогащения, и компоненты шихты различных видов стекол*

*(по данным Н.И.Еремина, 2004 г., МГУ)

Учитывая то, что в Амурском регионе отмечается дефицит кварцевого сырья для стекольной промышленности, силикатные отходы Ванданских марганцевых руд, получаемые в результате гидрометаллургической переработки промпродуктов и хвостов обогащения могут использоваться в стекольной промышленности.

Авторы:

Броницкая Е.С. (ФГУП «ВИМС»)
Крылов И.О. (ФГУП «ВИМС»)
Луговская И.Г. (ФГУП «ВИМС»)
Мартынова Т.А. (ФГУП «ВИМС»)
Шувалова Ю.Н. (ФГУП «ВИМС»)
Космина Н.И. (ФГУП «Дальгеофизика»)

Популярность: 62% [?]

Теги: методов обогащения, руда