Извлечение марганца из свинцово-цинковых хвостов: практические примеры

Пример 1: Свинцово-цинковый рудник в провинции Ляонин

В промыслах свинца и цинка в провинции Ляонин содержится значительное количество марганцевых минералов, содержание марганца в которых колеблется от 7% до 12%. Ежедневный объем сброса хвостов составляет около 1 200 тонн. Ли Лян и его команда из компании «Sinosteel Maanshan Institute of Mining Research Co., Ltd.» провели исследование параметров процесса обогащения и технологической схемы для марганцевых минералов, содержащихся в этих флотационных хвостах. Результаты исследования показывают, что при применении импульсной высокоградиентной магнитной сепарации высокой интенсивности (грубая сепарация — очистка) с последующим процессом магнитной сепарации низкой интенсивности для удаления железа можно получить марганцевый концентрат с выходом 20,80%, содержанием марганца 24,46%, соотношением Mn:TFe 2,95, соотношением P:Mn 0,002 и коэффициентом извлечения 58,78%. За исключением слегка повышенного содержания железа качество продукта соответствует требованиям, предъявляемым к карбонатному марганцевому концентрату. Кроме того, можно получить железный концентрат с выходом 6,63% и содержанием железа 45,52%, что обеспечит всестороннее извлечение полезных компонентов, сократит объем сброса хвостов и принесет значительные экономические и экологические выгоды.

Пример 2: Нанкинский рудник по добыче свинца, цинка и серебра

Нанкинский свинцово-цинково-серебряный рудник, основанный в 1957 году, располагает крупнейшим месторождением свинца и цинка в Восточном Китае. Текущая добыча составляет около 350 000 тонн в год, при этом ежегодно образуется около 170 000 тонн хвостов. Ван Шуньцай и его команда провели экспериментальные исследования по извлечению марганца из хвостов Нанкинского свинцово-цинково-серебряного рудника. Основной химический состав хвостов следующий: Mn 22,49%, SiO₂ 26,79%, MgO 2,15%, CaO 20,15%, Fe₂O₃ 15,11%, Al₂O₃ 1,72%. Исходя из того, что соли аммония при определённых температурах способны преобразовывать марганец, содержащийся в минералах, в растворимые соли марганца, в рамках исследования был применен метод обжига с использованием солей аммония для обогащения и извлечения марганца из низкосортных карбонатных марганцевых хвостов. Технологическая схема приведена на рисунке 4-31.

Хвосты смешивают с солью аммония, а затем прожаривают в муфельной или трубчатой печи. Обжаренный продукт (кальцинат) выщелачивается горячей водой и фильтруется для получения выщелачивающего раствора, содержащего Mn²⁺. Этот выщелачивающий раствор используется для поглощения отходящего газа, выходящего из выпускного отверстия трубчатой печи, что в конечном итоге приводит к осаждению марганцевого концентрата. Результаты экспериментов показывают, что при соотношении соли аммония к хвостам 0,88, времени обжига 1,5 часа и температуре обжига 450 °C получается марганцевый концентрат с содержанием 46,02% и коэффициентом извлечения 86,47%.

Рисунок 4-31. Процесс обжига и выщелачивания аммониевых солей из хвостов