PT101680B - PROCESS OF CONTROLLED LEACHING OF NATURAL MANGAN DIOXIDE THROUGH THE USE OF CHLORIDYRIC ACID - Google Patents

PROCESS OF CONTROLLED LEACHING OF NATURAL MANGAN DIOXIDE THROUGH THE USE OF CHLORIDYRIC ACID Download PDF

Info

Publication number
PT101680B
PT101680B PT101680A PT10168095A PT101680B PT 101680 B PT101680 B PT 101680B PT 101680 A PT101680 A PT 101680A PT 10168095 A PT10168095 A PT 10168095A PT 101680 B PT101680 B PT 101680B
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
leaching
natural
values
chloridyric
acid
Prior art date
Application number
PT101680A
Other languages
Portuguese (pt)
Other versions
PT101680A (en
Inventor
Jose Marcio Matta Macha Paixao
Josue Coelho Amaral
Jose Luiz Pieroni
Original Assignee
Vale Do Rio Doce Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vale Do Rio Doce Co filed Critical Vale Do Rio Doce Co
Publication of PT101680A publication Critical patent/PT101680A/en
Publication of PT101680B publication Critical patent/PT101680B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B47/00Obtaining manganese
    • C22B47/0018Treating ocean floor nodules
    • C22B47/0045Treating ocean floor nodules by wet processes
    • C22B47/0054Treating ocean floor nodules by wet processes leaching processes
    • C22B47/0063Treating ocean floor nodules by wet processes leaching processes with acids or salt solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

O presente invento diz respeito a um processo de extracção e recuperação de materiais deletérios do dióxido de manganês natural (NMD) sob a acção de uma sequência de equipamentos que controlam condições físicoquímicas previamente definidas.The present invention relates to a process of extraction and recovery of harmful materials of natural manganese dioxide (NMD) under the action of a sequence of equipment that control previously defined physicochemical conditions.

O estado da técnica indica a possibilidade de se preparar um dióxido de manganês sintético. O dióxido de manganês electrolítico (EMD) é obtido a partir da electrólise de uma solução de MnSO4, tendo como matériaprima o MnO2 ou o MnCO3. O dióxido de manganês químico (CMD) também é obtido por precipitação de MnO2 numa solução de manganês (oxidação de sais de manganês bivalentes). No entanto, na indústria não é conhecida a utilização do processo de lixiviação do MnO2 em que é mantida a estrutura do dióxido natural e são eliminados os metais pesados do NMD.The state of the art indicates the possibility of preparing a synthetic manganese dioxide. Electrolytic manganese dioxide (EMD) is obtained from the electrolysis of a MnSO 4 solution, using either MnO 2 or MnCO 3 as raw material. Chemical manganese dioxide (CMD) is also obtained by precipitation of MnO 2 in a manganese solution (oxidation of divalent manganese salts). However, in the industry it is not known to use the MnO 2 leaching process in which the structure of the natural dioxide is maintained and the heavy metals of the NMD are eliminated.

A composição do minério de manganês varia de região para região nos continentes e no fundo dos mares. Por esse motivo, para além dos tratamentos já existentes, certos países estão preocupados com os nódulos marítimos e têm vindo a desenvolver técnicas para a recuperação dos metais presentes nas matrizes de manganês (Ni, Co, Mn, entre outros), tratamentos eThe composition of manganese ore varies from region to region on the continents and the bottom of the seas. For this reason, in addition to existing treatments, certain countries are concerned with maritime nodules and have been developing techniques for the recovery of metals present in manganese matrices (Ni, Co, Mn, among others), treatments and

-2técnicas que ainda permanecem insuficientes no caso de importantes jazidas de minério.-2 techniques that still remain insufficient in the case of important ore deposits.

O objectivo do presente processo consiste em realizar o tratamento do dióxido de manganês natural (NMD) de uma maneira conveniente ainda não contemplada pelo estado da técnica.The aim of the present process is to carry out the treatment of natural manganese dioxide (NMD) in a convenient manner not yet contemplated by the state of the art.

No início foram feitos ensaios exploratórios de lixiviação do NMD através da utilização de ácido clorídrico, tendo como objectivo principal a eventual ocorrência de solubilização preferencial de materiais deletérios (Cu, Ni, Fe, Co, Mn, entre outros) em relação à matriz de MnO2. Quando se procedeu à realização desses ensaios foram tidas em consideração variáveis tais como a temperatura, a concentração de HC1, o tempo de reacção e a reutilização do licor clorídrico filtrado. Todos estes parâmetros mostraram ser importantes.At the beginning, exploratory NMD leaching tests were carried out using hydrochloric acid, with the main objective of the eventual occurrence of preferential solubilization of harmful materials (Cu, Ni, Fe, Co, Mn, among others) in relation to the MnO matrix 2 . When carrying out these tests, variables such as temperature, HCl concentration, reaction time and the reuse of the filtered hydrochloric liquor were taken into account. All of these parameters proved to be important.

A solubilização dos diversos componentes presentes na matriz de manganês foi considerada de grande importância porque a concentração de um mineral através do processo de lixiviação é realizada com a solubilização das impurezas.The solubilization of the various components present in the manganese matrix was considered of great importance because the concentration of a mineral through the leaching process is carried out with the solubilization of the impurities.

Depois de terem sido definidos os resultados estatísticos, foram então programados ensaios de optimização entre os quais se encontravam incluídos o de densidade da polpa devido à importância que esta variável tem nas instalações industriais. Nesta fase de optimização foi determinado qual o efeito que quatro variáveis independentes (concentração de HC1, temperatura, tempo de lixiviação e densidade da polpa), que variam ao mesmo tempo, exercem sobre as variáveis dependentes (regeneração do MnO2 e teores de Cu e Ni no concentrado).After the statistical results had been defined, optimization tests were then programmed, among which the pulp density was included due to the importance that this variable has in industrial installations. In this optimization phase, it was determined the effect that four independent variables (HCl concentration, temperature, leaching time and pulp density), which vary at the same time, exert on the dependent variables (MnO 2 regeneration and Cu and Ni in the concentrate).

Nesta avaliação final, em relação ao teor de Cu e Ni e à regeneração do MnO2, foram confirmados os efeitos das diversas variáveis independentes e das respectivas interacções. Principalmente foi demonstrada a importância da concentração de HC1 e da temperatura em comparação com as outras variáveis.In this final evaluation, in relation to the Cu and Ni content and the MnO 2 regeneration, the effects of the various independent variables and the respective interactions were confirmed. Mainly it was demonstrated the importance of the concentration of HCl and the temperature in comparison with the other variables.

Ensaios optimizados apresentaram os seguintes valores condicionais:Optimized tests presented the following conditional values:

- Concentração de HC1 = 9 a 25% em peso, dependendo dos valores esperados para a extracção de materiais deletérios e para a regeneração do MnO2.- HCl concentration = 9 to 25% by weight, depending on the expected values for the extraction of harmful materials and for the regeneration of MnO 2 .

- Tempo de lixiviação = 10 a 60 minutos, dependendo dos valores esperados para a extracção de materiais deletérios e para a regeneração do MnO2.- Leaching time = 10 to 60 minutes, depending on the expected values for the extraction of harmful materials and for the regeneration of MnO 2 .

- Temperatura = 80 a 95°C, em que o limite de 95°C é devido ao facto de ser bastante difícil utilizar o HC1 acima dessa temperatura devido à sua tensão de vapor e poder oxidante.- Temperature = 80 to 95 ° C, where the limit of 95 ° C is due to the fact that it is very difficult to use HCl above that temperature due to its vapor tension and oxidizing power.

- Densidade da polpa = 9 a 25% em peso, dependendo da concentração de HC1 utilizada na realização do processo.- Pulp density = 9 to 25% by weight, depending on the concentration of HCl used in the process.

-4Na tabela seguinte são apresentados alguns valores optimizados escolhidos de entre os referidos valores condicionais:-4In the following table are presented some optimized values chosen from those conditional values:

MnO, (%) MnO, (%) Ni (ppm) Ni (ppm) Cu (ppm) Cu (ppm) Regen. MnO, (%) Regen. MnO, (%) Antes da lixiviação Before leaching 82 82 700 700 300 300 - - Ensaio optimizado Optimized test 86 a 92 86 to 92 225 a 385 225 to 385 140 a 157 140 to 157 70 a 90 70 to 90

Na Figura 1 da folha 1 dos desenho anexo encontra-se representado o fluxograma do equipamento básico concebido para a extracção de materiais deletérios do dióxido de manganês natural (NMD). As suas partes estão enumeradas do seguinte modo:Figure 1 of sheet 1 of the attached drawings shows the flowchart of the basic equipment designed for the extraction of harmful materials from natural manganese dioxide (NMD). Its parts are listed as follows:

1. correia transportadora1. conveyor belt

2. silo de alimentação doseada de NMD2. NMD metered feed silo

3. reservatório de água e de ácido clorídrico3. water and hydrochloric acid reservoir

4. tubagem equipada com alimentador-doseador4. piping equipped with dosing feeder

5. correia transportadora5. conveyor belt

6. tanque de lixiviação6. leach tank

7. motor7. engine

8. misturador8. mixer

9. aquecedor9. heater

10. moto-bomba10. moto-bomb

11. conduta (tubagem ou elevador de baldes)11. pipeline (tubing or bucket elevator)

12. filtro12. filter

13. tubagem13. piping

14. canalete14. channel

15. motor15. engine

16. secador de tambor16. drum dryer

17. transportador17. conveyor

De acordo com o fluxograma, a extracção de materiais deletérios do dióxido de manganês natural (NMD) é realizada através das seguintes etapas básicas:According to the flow chart, the extraction of harmful materials from natural manganese dioxide (NMD) is carried out through the following basic steps:

Parte da solução aquosa de ácido clorídrico que se acha contida no interior do reservatório (3) é despejada para dentro do tanque (6) através da tubagem (4) equipada com alimentador-doseador. O aquecedor é posto a funcionar e, quando a temperatura atinge um valor pré-estabelecido, uma determinada quantidade de dióxido de manganês natural (NMD) triturado que se acha depositado no silo alimentador-doseador (2) vai ser despejada para dentro do tanque (6) por meio da correia (5). Depois da densidade da polpa ter sido desta maneira levada a atingir o valor desejado, o motor (7) é posto em funcionamento, o que irá fazer com que o misturador (8) vá ser posto em movimento durante o período de tempo definido como necessário para se concluir a operação de lixiviação. É então que a moto-bomba (10) é posta a trabalhar, indo desse modo conduzir o produto lixiviado para o filtro (12) através da conduta (11). Depois da polpa ter sido toda filtrada, a massa aglomerada vai cair no canalete (14), indo a seguir passar através do secador de tambor (16) que é accionado pelo motor (15); o licor clorídrico resultante da filtragem vai regressar novamente ao tanque (6) através da tubagem (13). A partir desse momento dá-se início a um novo ciclo semelhante ao que se acaba de descrever.Part of the aqueous hydrochloric acid solution that is contained inside the reservoir (3) is poured into the tank (6) through the pipe (4) equipped with a dosing feeder. The heater is started and, when the temperature reaches a pre-established value, a certain amount of crushed natural manganese dioxide (NMD) that is deposited in the feeder-dosing silo (2) will be poured into the tank ( 6) through the belt (5). After the pulp density has been brought to the desired value in this way, the motor (7) is started, which will cause the mixer (8) to be started for the period of time defined as necessary to complete the leaching operation. It is then that the motor-pump (10) is set to work, thereby driving the leachate product into the filter (12) through the duct (11). After the pulp has been completely filtered, the agglomerated mass will fall into the channel (14), and then pass through the drum dryer (16), which is driven by the motor (15); the hydrochloric liquor resulting from the filtration will return to the tank (6) again through the pipe (13). From that moment, a new cycle similar to the one just described begins.

-6A reutilização sucessiva do licor clorídrico, além de fazer aumentar centração de metais pesados - que é fundamental para a sua ulterior ção por meio de processos químicos e (ou) electroquímicos - resulta num ito da selectividade da solubilização dos referidos metais em relação ao . No entanto, sempre que tem lugar um novo ciclo, deve proceder-se à > suplementar da solução de HC1 + H2O contida no interior do reservatório fim de fazer com que a concentração do agente de lixiviação se mantenha m valor constante.-6The successive reuse of hydrochloric liquor, in addition to increasing the concentration of heavy metals - which is essential for its further use by means of chemical and (or) electrochemical processes - results in a success in the selectivity of the solubilization of said metals in relation to. However, whenever a new cycle takes place, the> HCl + H 2 O solution contained inside the tank must be supplemented in order to keep the concentration of the leaching agent constant.

A operação de purificação do dióxido de manganês natural (NMD) lescrita apresenta as seguintes vantagens em relação ao referido minério o:The purified operation of the natural manganese dioxide (NMD) mentioned above has the following advantages in relation to said ore o:

- A extracção dos metais pesados faz com que seja possível utilizar D no fabrico de pilhas electroquímicas sem mercúrio - que é a tendência al actualmente em vigor devido aos problemas ambientais.- The extraction of heavy metals makes it possible to use D in the manufacture of electrochemical batteries without mercury - which is the trend currently in force due to environmental problems.

- O aumento do teor de MnO2 faz aumentar a durabilidade das electroquímicas.- The increase in MnO 2 content increases the durability of electrochemicals.

- Existe uma forte procura industrial e comercial para os outros tos extraídos nas etapas de purificação. Por conseguinte, a partir do MnCO3 ibter-se o MnCl3, além de aditivos para combustíveis. O Ni, o Cu e o Co etais de elevado valor devido ao facto de serem utilizados em indústrias alizadas.- There is a strong industrial and commercial demand for the other items extracted in the purification stages. Therefore, from MnCO 3 ibter if it MnCl 3, and fuel additives. High value Ni, Cu and Co etals due to the fact that they are used in specialized industries.

Claims (1)

Processo de lixiviação controlada do dióxido de manganês natural através da utilização de ácido clorídrico, caracterizado por ser utilizada uma solução de ácido clorídrico para se efectuar a lixiviação do dióxido de manganês natural, indo a operação de lixiviação ser controlada através de um processo de calibragem dos equipamentos realizado de maneira a que a interacção dos respectivos efeitos vá fazer com que a concentração de ácido clorídrico vá ser obrigada a ficar dentro de uma gama de valores compreendidos entre os 9% e os 25% em peso, a temperatura durante a reacção vá ser obrigada a ficar dentro de uma gama de valores compreendidos entre os 80°C e os 95°C, a densidade da polpa vá ser obrigada a ficar dentro de uma gama de valores compreendidos entre os 10% e os 40% em peso, e o tempo de lixiviação vá ser obrigado a ficar dentro de uma gama de valores compreendidos entre os 10 e os 60 minutos.Process of controlled leaching of natural manganese dioxide through the use of hydrochloric acid, characterized in that a solution of hydrochloric acid is used to effect the leaching of natural manganese dioxide, the leaching operation being controlled through a process of calibration of the equipment carried out in such a way that the interaction of the respective effects will cause the concentration of hydrochloric acid to be forced to stay within a range of values between 9% and 25% by weight, the temperature during the reaction will be required to be within a range of values between 80 ° C and 95 ° C, the density of the pulp will be required to be within a range of values between 10% and 40% by weight, and the leaching time will be required to be within a range of values between 10 and 60 minutes.
PT101680A 1994-04-07 1995-03-29 PROCESS OF CONTROLLED LEACHING OF NATURAL MANGAN DIOXIDE THROUGH THE USE OF CHLORIDYRIC ACID PT101680B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR9401472A BR9401472A (en) 1994-04-07 1994-04-07 Controlled leaching process for natural manganese dioxide using hydrochloric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PT101680A PT101680A (en) 1995-11-30
PT101680B true PT101680B (en) 1997-04-30

Family

ID=4058746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT101680A PT101680B (en) 1994-04-07 1995-03-29 PROCESS OF CONTROLLED LEACHING OF NATURAL MANGAN DIOXIDE THROUGH THE USE OF CHLORIDYRIC ACID

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPH07277737A (en)
AU (1) AU685174B2 (en)
BE (1) BE1008675A3 (en)
BR (1) BR9401472A (en)
CA (1) CA2144925C (en)
ES (1) ES2103233B1 (en)
FR (1) FR2718429B1 (en)
NL (1) NL1000073C1 (en)
OA (1) OA10219A (en)
PT (1) PT101680B (en)
ZA (1) ZA95664B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2607873C1 (en) * 2015-09-28 2017-01-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of processing of ferromanganese concretions
CN113387391B (en) * 2021-07-30 2022-05-24 广西埃索凯新材料科技有限公司 Manganese sulfate production system based on manganese oxide ore

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2240586A1 (en) * 1972-08-18 1974-02-28 Krupp Gmbh Leaching sea bed manganese nodules with hydrochloric acid - to recover copper, nickel, cobalt, manganese and iron
US4002717A (en) * 1975-01-09 1977-01-11 Deepsea Ventures, Inc. Refining of manganese oxide ores
CA1061568A (en) * 1975-01-17 1979-09-04 Antoine Van Peteghem Process for extracting metal values from manganiferous ocean floor nodule ore
DE2623837A1 (en) * 1976-03-30 1977-10-13 Eleusis Bauxite Mines Inc METHOD FOR PRODUCING ACTIVE MANGANE DIOXIDE
US4150091A (en) * 1977-11-21 1979-04-17 Sun Ocean Ventures, Inc. Manganese ore leaching process
DE4329086A1 (en) * 1993-08-30 1995-03-02 Gewerk Keramchemie Process for the hydrometallurgical reprocessing of used batteries for recovering the raw materials

Also Published As

Publication number Publication date
ES2103233A1 (en) 1997-09-01
AU7914094A (en) 1995-10-19
BR9401472A (en) 1995-11-07
ZA95664B (en) 1995-09-28
OA10219A (en) 1997-09-19
BE1008675A3 (en) 1996-07-02
PT101680A (en) 1995-11-30
NL1000073C1 (en) 1995-10-09
CA2144925C (en) 2006-09-19
AU685174B2 (en) 1998-01-15
JPH07277737A (en) 1995-10-24
FR2718429A1 (en) 1995-10-13
FR2718429B1 (en) 1997-01-24
CA2144925A1 (en) 1995-10-08
ES2103233B1 (en) 1998-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69724825T2 (en) REDUCTION OF DEPOSITS IN AN EVAPORATOR AND SALT RECOVERY DURING GASIFICATION
DE2708497C3 (en) Method and device for removing contaminants from an exhaust gas
DK2734283T3 (en) PROCESS FOR REMOVING IMPURITIES FROM flue gas condensate
DE3830812A1 (en) METHOD FOR REMOVING POLLUTANTS FROM AN EXHAUST FLOW
DE2419579A1 (en) SULFUR DIOXIDE WET CLEANING SYSTEM
DE2236208A1 (en) PROCESS FOR RECOVERING LITHIUM CARBONATE FROM AQUATIC SLUDGE, CONTAINING FLYER ASH AND / OR COCK
EP0097478A2 (en) Process for removal and recovery of mercury from waste water
US4222993A (en) Removal of noxious contaminants from gas
DE2532373A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING SMOKE GASES AND OTHER EXHAUST GASES CONTAINING SULFUR DIOXYDE
DE4013974C1 (en)
DE2613639A1 (en) PROCESS FOR SEPARATING FLUE ASH FROM SMOKE GAS IN A CLOSED SYSTEM WITH WET SCRUBBER
US4686068A (en) Method of batchwise treating radioactive organic wastes
DE3873087T2 (en) METHOD FOR THE DESODORATION AND CLEANING OF AGRESSIVE, SMELLING GASES.
PT101680B (en) PROCESS OF CONTROLLED LEACHING OF NATURAL MANGAN DIOXIDE THROUGH THE USE OF CHLORIDYRIC ACID
DE3714016C2 (en)
DE2432749A1 (en) METHOD OF REMOVING SULFUR DIOXIDE FROM GAS TROEMS
US5098578A (en) Treatment of geothermal brine
DE1247283B (en) Process for the removal of sulfur oxides from exhaust gases with the recovery of sulfuric acid
DE69009996T2 (en) METHOD FOR PURIFYING SMOKE GAS PRODUCED IN THE COMBUSTION OF WASTE.
CH616601A5 (en) Process for removing heavy or toxic metals from exhaust gases
US3975508A (en) Method of prevention and removal of sulfur deposits from H2 S absorption equipment
US1851987A (en) Treatment of waste waters
EP0117096A1 (en) Alkaline waste water treatment
DE1767767A1 (en) Selective extraction of salts from mixed salt solutions
CA1100122A (en) Removal of noxious contaminants from gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment/lapse due to non-payment of fees, searched and examined patent

Free format text: MAXIMUM VALIDITY LIMIT REACHED

Effective date: 20150330