Nghiên cứu sản xuất MnSO4 sạch từ quặng thải
Mangan nghèo và mịn
Nguồn: vimluki.com.vn
Mangan là một kim loại chiến lược trong ngành công nghiệp được sử dụng
rộng rãi trong các ngành công nghệ cao với những tính chất quí báu và đa dạng vì
vậy việc nghiên cứu qui trình công nghệ chế biến quặng mangan nghèo và quặng
mịn để sản xuất các sản phẩm có giá trị kinh tế cao có ý nghĩa thực tế trước mắt
cũng như lâu dài.
Chúng tôi đã sử dụng quặng mangan của Hà Tĩnh và quặng pirit của mỏ
Giáp Lai có thành phần hoá học như ở bảng 1&2 để nghiên cứu.
Bảng1: Thành phần hóa học quặng Mangan- Hà Tĩnh
Thành phần hoá học(%)L
oại
T
ỷ trọng
(g/cm )
3
Độ ẩm
(%) M
n
A
s
P
b
A
l2O3
S
iO2
Q
uặng
trung
gian
đuôi thải
4,
7ữ5,0
3
ữ5
1
3,28
<
0,001
0
,02
2
,9
5
2,51
Bảng 2: Thành phần hóa học quặng Pirít (FeS2)
Hàm lượng (%)Độ ẩm
(%) FeS2As Pb
5 - 6 22,77 < 0,001
0,01
Quá trình nghiên cứu đã được chia làm 3 giai đoạn.
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THIÊU SUNFAT HOÁ.
Trong quá trình thiêu sunfat hóa, chúng tôi chú ý đến ảnh hưởng của nhiệt
độ, thời gian, tỷ lệ phối liệu cũng như độ dầy lớp liệu đến hiệu xuất sunfat hóa.
-Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất sunfat hóa.
Thí nghiệm 1: các mẫu quặng mangan và quặng pirít được
trộn đều với nhau và được tiến hành nghiên cứu ở điều kiện:tỷ lệ QMn/ QS = 1/1,4 ,
với thời gian thiêu: 2h, độ dầy lớp liệu: 10mm, nhiệt độ thiêu được thay đổi từ
400oC ¸ 800oC và cho hiệu xuất cao nhất ở 650oC.
-Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất sunfat hóa.
Thí nghiệm 2: các mẫu quặng mangan và quặng pirít được trộn đều với
nhau và được tiến hành nghiên cứu ở điều kiện: tỷ lệ QMn/ QS = 1/1,4 , nhiệt độ
thiêu: 650oC, độ dầy lớp liệu: 10mm, thời gian thiêu được thay đổi từ 1h¸5h và
cho kết quả tốt nhất ở 2h.
-Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ phối liệu đến hiệu suất sunfat hóa.
Thí nghiệm 3: các mẫu quặng mangan và quặng pirít được trộn đều với
nhau
và được tiến hành nghiên cứu ở điều kiện: nhiệt độ thiêu: 650oC, thời gian
thiêu: 2h, độ dầy lớp liệu: 10mm, tỷ lệ QMn/ QS được thay đổi từ 1¸1,6 cho hiệu
suất cao nhất ở tỷ lệ =1,4
-Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dầy lớp liệu đến hiệu suất sunfat hóa.
Thí nghiệm 4: các mẫu quặng mangan và quặng pirít được trộn đều với
nhau và được tiến hành nghiên cứu ở điều kiện: tỷ lệ QMn/ QS = 1/1,4 , thời gian
thiêu: 2h, nhiệt độ thiêu: 650oC, độ dầy lớp liệu được thay đổi từ: 5mm ¸ 40mm.
Kết quả thí nghiệm cho thấy ở độ dầy lớp liệu là 20mm cho hiệu suất cao
nhất.
Từ các kết quả thí nghiệm cho thấy khả năng phân huỷ quặng mangan
có hàm lượng 13,28% Mn bằng phương pháp thiêu sunfat hoá:
-Độ dày lớp liệu: từ 20mm ~ 40mm.
-Thời gian thiêu: 2h.
-Nhiệt độ thiêu :650oC.
-Tỷ lệ QMn/ QS = 1/1,4.
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HOÀ TÁCH.
-Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ lỏng rắn đến hiệu suất hoà tách.
Thí nghiệm 5: trong các thí nghiệm về quá trình hoà tách, nếu sử dụng tỷ
lệ L/R lớn thì sẽ gây bất lợi cho các quá trình sau, tuy nhiên khi hoà tách đậm hơn
theo tỷ lệ 1/1, 1/1,5 thì thời gian đạt đến trạng thái cân bằng sẽ lâu hơn.Từ kết quả
thí nghiệm nhận xét: điều kiện để hoà tách hợp lý nhất là tỷ lệ R/L=1/2, số lần hoà
tách 3, nhiệt độ hoà tách ở nhiệt độ phòng với tốc độ khuấy 150v/ph.
-Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất hoà tách
Thí nghiệm 6: đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hoà
tách. Các thí nghiệm khảo sát thời gian tiến hành từ 30’ đến 90’. Qua thí nghiệm
cho thấy với thời gian khuấy là 60’ thì thích hợp nhất.
Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy được khả năng tách của thiêu phẩm
bằng nước:
-Tốc độ khuấy: 150v/phút.
-Nhiệt độ hoà tách: nhiệt độ phòng.
-Số lần hoà tách: 3 lần.
-Tỷ lệ R/L = 1/2.
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH KẾT TINH.
Vì MnSO4 có khả năng tan rất lớn trong dung dịch nước nên dung dịch thu
được sau quá trình hoà tách cần phải cô đặc. Các kết quả thí nghiệm cho thấy chỉ
cần đưa vào kết tinh dung dịch MnSO4.20%. Dung dịch sau khi cô đặc được đưa
