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錳礦選礦工藝流程、選錳礦工藝流程

時(shí)間:2017-03-09 21:36:59 來(lái)源:本站

(一)錳礦選礦
  我國(guó)錳礦絕大多數(shù)屬于貧礦,必須進(jìn)行選礦處理。但由于多數(shù)錳礦石屬細(xì)?;蛭⒓?xì)粒嵌布,并有相當(dāng)數(shù)量的高磷礦、高鐵礦和共(伴)生有益金屬,因此給選礦加工帶來(lái)很大難度。目前常用的錳礦選礦方法為機(jī)械選(包括洗礦、篩分、重選、強(qiáng)磁選和浮選),以及火法富集、化學(xué)選礦法等。
  1.洗礦和篩分
  洗礦是利用水力沖洗或附加機(jī)械擦洗使礦石與泥質(zhì)分離。常用設(shè)備有洗礦篩、圓筒洗礦機(jī)和槽式洗礦機(jī)。
  洗礦作業(yè)常與篩分伴隨,如在振動(dòng)篩上直接沖水清洗或?qū)⑾吹V機(jī)獲得的礦砂(凈礦)送振動(dòng)篩振動(dòng)篩篩分。篩分可作為獨(dú)立作業(yè),分出不同粒度和品位的產(chǎn)品供給不同用途使用。
 ?。?重選
  目前重選只用于選別結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、嵌布粒度較粗的錳礦石,特別適用于密度較大的氧化錳礦石。常用方法有重介質(zhì)選礦、跳汰選礦和搖床選礦。
  目前我國(guó)處理氧化錳礦的工藝流程,一般是將礦石破碎至6~0mm或10~0mm,然后進(jìn)行分組,粗級(jí)別的進(jìn)行跳汰,細(xì)級(jí)別的送搖床選。設(shè)備多為鋸齒波型跳汰機(jī)和6-S型搖床。
 ?。?強(qiáng)磁選
  錳礦物屬弱磁性礦物〔比磁化系數(shù)X=10×10-6~600×10-6cm3/g〕,在磁場(chǎng)強(qiáng)度Ho=800~1600kA/m(10000~20000oe)的強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)中可以得到回收,一般能提高錳品位4%~10%。
  由于磁選的操作簡(jiǎn)單,易于控制,適應(yīng)性強(qiáng),可用于各種錳礦石選別,近年來(lái)已在錳礦選礦中占主導(dǎo)地位。各種新型的粗、中、細(xì)粒強(qiáng)磁機(jī)陸續(xù)研制成功。目前,國(guó)內(nèi)錳礦應(yīng)用*普遍的是中粒強(qiáng)磁選機(jī),粗粒和細(xì)粒強(qiáng)磁選機(jī)也逐漸得到應(yīng)用,微細(xì)粒強(qiáng)磁選機(jī)尚處于試驗(yàn)階段。
 ?。?重-磁選
  目前國(guó)內(nèi)已新建和改建成的重-磁選廠有福建連城,廣西龍頭、靖西和下雷等錳礦。如連城錳礦重-磁選廠,主要處理淋濾型氧化錳礦石,采用AM-30型跳汰機(jī)處理30~3mm的洗凈礦,可獲得含錳40%以上的優(yōu)質(zhì)錳精礦,再經(jīng)手選除雜后,可作為電池錳粉原料。跳汰尾礦和小于3mm洗凈礦徑磨至小于1m后,用強(qiáng)磁選機(jī)選別,錳精礦品位要提高24%~25%,達(dá)到36%~40%。
 ?。?強(qiáng)磁-浮選
  目前采用強(qiáng)磁-浮選工藝僅有遵義錳礦。該礦是以碳酸錳礦為主的低錳、低磷、高鐵錳礦。
  據(jù)工業(yè)試驗(yàn),磨礦流程采用棒磨-球磨機(jī)階段磨礦,設(shè)備規(guī)模均為φ2100mm×3000mm濕式磨礦機(jī)。強(qiáng)磁選采用shp-2000型強(qiáng)磁機(jī),浮選機(jī)主要用CHF型充氣式浮選機(jī)。經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)的考驗(yàn),性能良好,很適合于遵義錳選礦應(yīng)用。強(qiáng)磁-浮選工藝流程試驗(yàn)成功并在生產(chǎn)中得到應(yīng)用,標(biāo)志著我國(guó)錳礦的深選已經(jīng)向前邁進(jìn)了一大步。
 ?。?火法富集
  錳礦石的火法富集,是處理高磷、高鐵難選貧錳礦石一種分選方法,一般稱為富錳渣法。其實(shí)質(zhì)是利用錳、磷、鐵的還原溫度不同,在高爐或電爐中控制其溫度進(jìn)行選擇性分離錳、磷、鐵的一種高溫分選方法。
  我國(guó)采用火法富集已有近40年的歷史,1959年湖南邵陽(yáng)資江鐵廠在9.4m3小高爐上進(jìn)行試驗(yàn),并獲得初步結(jié)果。隨后,1962年上海鐵合金廠和石景山鋼鐵廠分別在高爐冶煉出富錳渣。1975年湖南瑪瑙山錳礦高爐不但煉出富錳渣,同時(shí)還在爐底回收了鉛、銀和生鐵(俗稱半鋼),為綜合利用提供依據(jù)。進(jìn)入80年代以后,富錳渣生產(chǎn)得到迅速發(fā)展,先后在湖南、湖北、廣東、廣西、江西、遼寧、吉林等地都發(fā)展了富錳渣生產(chǎn)。
  火法富集工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)穩(wěn)定,能有效地將礦石中的鐵、磷分離出去,而獲得富錳、低鐵、低磷富錳渣,這種富錳渣一般含Mn35%~45%,Mn/Fe12~38,P/Mn<0.002,是一種優(yōu)質(zhì)錳系合金原料,同時(shí)也是一般天然富錳礦很難同時(shí)達(dá)到上述3個(gè)指標(biāo)的人造富礦。因此,火法富集對(duì)于我國(guó)高磷高鐵低錳難選礦而言,是很有前途的一種選礦方法。
 ?。?化學(xué)選錳法
  錳的化學(xué)選礦很多,我國(guó)進(jìn)行了大量研究工作,其中試驗(yàn)較多,較有發(fā)展前途的是:連二硫酸鹽法、黑錳礦法和細(xì)菌浸錳法。目前尚未付諸工業(yè)生產(chǎn)。
(二)錳礦粉造塊
  造塊方法包括燒結(jié)、球團(tuán)和壓球3種工藝。目前,我國(guó)造塊多采用燒結(jié)法。只是在錳精礦或粉礦很細(xì),-200目在80%以上又不允許產(chǎn)品中含殘?zhí)紩r(shí),則采用球團(tuán)或壓團(tuán)。
  50年代初期,我國(guó)錳礦粉多采用燒結(jié)鍋燒結(jié)和土法燒結(jié)。隨著鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展,土法燒結(jié)不能適應(yīng)要求,因而紛紛著手建設(shè)燒結(jié)機(jī)或其他高效的造塊設(shè)備。1970年,我國(guó)**臺(tái)粉錳礦燒結(jié)機(jī)(18m2)在湘潭錳礦建成投產(chǎn),1972年江西新余鋼鐵廠又建成2臺(tái)24m2燒結(jié)機(jī),1977年,我國(guó)**臺(tái)錳精礦球團(tuán)設(shè)備80m2帶式焙燒機(jī)在遵義錳礦建成投產(chǎn)。進(jìn)入80年代,湘潭錳礦、八一錳礦、湘鄉(xiāng)鐵合金廠相繼建成18~24m2燒結(jié)機(jī)多臺(tái),上海鐵合金廠引進(jìn)壓球設(shè)備作為粉礦造塊使用。
  造塊技術(shù)的發(fā)展,給錳系合金的冶煉帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。以江西新余鋼鐵廠為例,增加入爐熟料比和用冷燒礦取代熱燒結(jié)礦,可使高爐冶煉技術(shù)指標(biāo)大為改善。
(三)錳礦石冶煉
  錳礦石冶煉產(chǎn)品主要有高碳錳鐵、中低碳錳鐵、錳硅合金以及金屬錳等,通稱為錳質(zhì)合金或錳系合金。
  高碳錳鐵。我國(guó)主要采用高爐生產(chǎn)。50年代尚未形成專門廠家生產(chǎn)高爐錳鐵(高碳錳鐵),而是一些鋼鐵廠自煉自銷,生產(chǎn)量很小。從1958年后,湘潭錳礦先后建起6.5m3、33m3高爐專煉錳鐵,60年代以后,新余、陽(yáng)泉、馬鋼三廠、重鋼四廠等轉(zhuǎn)產(chǎn)高爐錳鐵,進(jìn)入80年代,高爐錳鐵發(fā)展更快。高爐錳鐵產(chǎn)量由1981年的20萬(wàn)t增至1995年40萬(wàn)t。
  電爐生產(chǎn)的產(chǎn)品包括碳素錳鐵、中低碳錳鐵、錳硅合金、金屬錳四類。我國(guó)電爐生產(chǎn)*早的是吉林鐵合金廠,于1956年建成投產(chǎn),*大電爐容量為12500kVA;60年代初,湖南、遵義、上海等鐵合金廠相繼建成投產(chǎn),這些廠都可生產(chǎn)碳素錳鐵、中低碳錳鐵和錳硅合金;遵義鐵合金廠還用電硅熱法生產(chǎn)金屬錳。據(jù)冶金工業(yè)部1995年《全國(guó)鐵合金主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)》記載,1994年全國(guó)15家重點(diǎn)鐵合金廠中有11家生產(chǎn)錳系合金產(chǎn)品。這些重點(diǎn)鐵合金廠經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展、擴(kuò)大,為滿足鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)作出了重要貢獻(xiàn)。
 ?。福澳甏詠?lái),地方中小型鐵合金企業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),地方中小企業(yè)鐵合金產(chǎn)量占全國(guó)比重由1980年的32.39%,上升到1989年的54.01%,到1996年已達(dá)69.85%,企業(yè)數(shù)已達(dá)1000家以上。這些中小企業(yè)大多數(shù)是采用1800kVA的小電爐,設(shè)備落后,產(chǎn)品質(zhì)量比較差。
  電爐錳鐵與錳硅合金生產(chǎn)所用設(shè)備基本相同,都是采用礦熱電爐,電爐變壓器容量一般為1800~12500kVA。湖南、遵義鐵合金廠分別從德國(guó)引進(jìn)3000kVA和31500kVA錳硅電爐,現(xiàn)已投產(chǎn)。
  我國(guó)電爐高碳錳鐵的生產(chǎn),一般多采用熔劑法生產(chǎn)工藝。錳硅合金的生產(chǎn),一般都采用有渣法生產(chǎn)工藝。
  中低碳錳鐵的生產(chǎn),主要有電爐法、吹氧法和搖包法3種。搖包法包括在搖包中直接生產(chǎn)中低碳錳鐵和搖包-電爐法生產(chǎn)中低碳錳鐵。搖包-電爐法工藝比較先進(jìn)、生產(chǎn)穩(wěn)定可*、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好,目前上海、遵義等鐵合金廠都采用此法。
  金屬錳生產(chǎn)方法有火法冶煉和濕法冶煉。火法冶煉金屬錳,我國(guó)始于1959年,由遵義鐵合金廠首次用電硅熱法試制成功,一直**生產(chǎn)至今。生產(chǎn)工藝采用三步法,**步用錳礦石煉成富錳渣;第二步用富錳渣煉制高硅硅錳合金,第三步用富錳渣為原料,高硅硅錳作還原劑及石灰作熔劑,即電硅熱法制成金屬錳。濕法冶煉主要是電解法,常稱電解金屬錳。我國(guó)于1956年由上海901廠建成**家電解錳生產(chǎn)廠,到90年代初已有大小電解金屬錳廠50余家,年總生產(chǎn)能力達(dá)4萬(wàn)余t。生產(chǎn)工藝流程大致分硫酸錳溶液制備、電解、后處理3個(gè)生產(chǎn)工序。后處理是電解完成后包括產(chǎn)品純化、水洗、烘干、剝離、包裝等系列操作。*終獲得合格電解金屬錳產(chǎn)品,含Mn99.70%~99.95%。

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