Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00792 AP08052565-KC-21 0120РК00160
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 18726443 AP08052565
Name of work
Разработка технологии получения металлического марганца из марганцевых руд методом электрохимического выщелачивания
Type of work Source of funding Report authors
Applied Маханбетов Арман Беркинбаевич
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Маханбетов Арман Беркинбаевич
Abbreviated name of the service recipient
Abstract

Объектом исследования является электрохимическое выщелачивание марганца из пиролюзитной руды месторождения «Карамола».

«Қарамола» кенорны пиролюзитті марганец кенін электрохимиялық сілтісіздендіру зерттеу объектісі болып табылады.

Повышение эффективности способа растворения малорастворимых в водных средах высших оксидов марганца в присутствии каталитической системы Fe2+↔Fe3+.

Сулы ортада ерігіштігі төмен марганецтің жоғарғы оксидтерін Fe2+↔Fe3+ каталитикалық жүйесінде ерітудің тиімділігін арыттыру.

Исследование электрохимического поведения диоксида марганца снятием потенциодинамических поляризационных кривых вольтамперометрическим методом. Катодное восстановление высших оксидов марганца путем электрохимического выщелачивания, определение каталитического влияния ионов железа. Определение состава и структуры композиционного графит-диоксид марганцевого электрода микроскопическим и рентгеноспектроскопическим методами до и после выщелачивания руды.

Вольтамперометриялық әдіспен поляризациялық потенциодинамикалық қисықтар түсіру арқылы марганец диоксидінің электрохимиялық қасиеттерін зерттеу. Электрохимиялық сілтісіздендіру арқылы марганецтің жоғарғы оксидтерін катодты тотықсыздандыру, темір иондарының каталитикалық әсерін анықтау. Микроскопиялық және Рентгеноспектрлі әдістермен композициалы марганец диоксиді-графит электродының, сілтісізденгенге дейінгі және сілтісізденнен кейінгі кеннің құрылымын, құрамын анықтау.

Впервые предложено извлечение марганца из малорастворимой в водной среде пиролюзитовой марганцевой руды методом электрохимического выщелачивания в присутствии каталитической системы Fe2+↔Fe3+. В настоящее время во всех известных методах извлечения марганца из пиролюзитной руды применяют процесс обжига в восстановительной среде с последующим выщелачиванием полученного огарка в кислой среде. Предлагаемой работе процессы восстановления и растворения соединены в одну операцию. Предлагается легкодоступный способ перевода марганца в раствор методом электрохимического выщелачивания марганцевой руды в электролизере с разделенными мембраной МА-40 анодным и катодным пространствами. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты, содержащий ионы железа (III). При подключении электродов к источнику тока ионы Fe3+ на катоде переходят в ионы Fe2+, которые восстанавливая в составе руды высшие оксиды марганца переводят его в раствор и обратно окисляются до ионов Fe3+. Процесс повторяется циклическим образом. При механическом перемешивании также имеет место восстановление высших оксидов марганца на поверхности, соприкасающейся с катодом. Высшие оксиды труднорастворимого в водной среде марганца переведены в раствор указанным процессом выщелачивания. Полученный раствор очищался от перешедших в раствор совместно с марганцем примесей, имеющих положительный потенциал, и в этом же очищенном растворе проведен электролиз.

Сулы ортада қиын еритін пиролюзитті марганец кенінен марганецті Fe2+↔Fe3+ каталитикалық жүйесінде электрохимиялық сілтісіздендіру әдісімен бөліп алу алғаш рет ұсынылды. Пиролюзитті кеннен марганецті бөліп алудың бұған дейінгі белгілі әдістерінде тотықсыздандырғышты ортада күйдіру және күйдірілген кенді қышқылды ортада сілтісіздендіру операциялары орындалса, ұсынылып отырған жұмыста тотықсыздандыру, еріту процестері бір ғана операциямен жүргізілді. Катод пен анод ортасы МА-40 мембранасымен бөлінген қарапайым электролизерде электрохимиялық сілтісіздендіру процесін жүргізу арқылы марганецті кеннен ерітіндіге еш қиындықсыз өткізуге болады. Электролит ерітіндісі ретінде құрамында темір (ІІІ) ионы бар күкірт қышқылының сулы ерітіндісі пайдаланылды. Электродтар ток көзіне қосылғанда катодта Fe3+ ионы Fe2+ ионына өтіп, ол өз кезегінде кен құрамындағы марганецтің жоғарғы оксидтерін тотықсыздандырып, марганецті бірден ерітіндіге өткізеді де өзі қайта Fe3+ дейін тотығады. Бұл процесс циклді қайталанып отырады. Механикалық араластыру барысында да кеннің катодпен жанасқан бетінде марганецтің жоғарғы оксидтерінің тотықсыздануы орын алады. Сулы ортада ерігіштігі төмен марганецтің жоғарғы оксидтері аталған сілтісіздендіру процесі арқылы ерітіндіге өткізілді. Ерітінді марганецпен қатар өткен оң потенциал мәніне ие қоспалардан тазартылып, тазартылған ерітіндімен электролиз жүргізілді.

Основу традиционной технологии гидрометаллургической переработки марганцевой руды составляет процесс обжига руды. Предлагаемый проект исключает процесс обжига и дает возможность непосредственного выщелачивания измельченной руды под действием электрического тока. При электрохимическом выщелачивании одновременно протекают два процесса: восстановление высших оксидов марганца и переход марганца в водный раствор из восстановленной руды.

Марганец кенін гидрометаллургиялық өңдеудің дәстүрлі технологиясы кенді күйдіру процесіне негізделген. Ұсынылған жоба күйдіру процесін жоққа шығарады және электр тоғының әсерінен ұсақталған кенді тікелей шаймалап алуға мүмкіндік береді. Электрохимиялық сілтісіздендіру кезінде екі процесс қатар жүреді: жоғары марганец оксидтерінің тотықсыздануы және тотықсызданған кеннен марганецтің сулы ерітіндіге ауысуы.

Сведения, которые будут получены при проведении исследований внесут значительный вклад в развитие нового направления в производстве марганца, позволят повысить его практическую значимость и расширить диапазон применения в промышленности.

Зерттеу барысында алынған ақпарат марганец өндірісінің жаңа бағытының дамуына үлкен үлес қосады, оның практикалық маңыздылығын арттырады және өндірісте қолдану аясын кеңейтеді.

Предлагаемый способ извлечения марганца обладает потенциалом увеличения экологической и экономической эффективности традиционных технологических процессов.

Ұсынылған әдіс, марганецті алу процестерінің дәстүрлі технологиясының экологиялық және экономикалық тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Мeтaллуpгия, элeктpoxимичecкoe пpoизвoдcтвo, 3D тexнoлoгии, мeдицинa.

Мeтaллуpгия, элeктpoxимиялық өндipic, 3D тexнoлoгияcы, мeдицинa caлacы.

UDC indices
669; 544,6
International classifier codes
31.15.33; 61.31.59;
Key words in Russian
электрохимия; электрод; марганец; железо; катодное пространство; диафрагма; извлечение;
Key words in Kazakh
электрохимия; электрод; марганец; темір; катодтық кеңістік; диафрагма; алу;
Head of the organization Маханбетов Арман Беркинбаевич Доктор философии (PhD) в области химии / нет
Head of work Маханбетов Арман Беркинбаевич Доктор философии (PhD) в области химии / нет