錳礦選礦工藝流程、選錳礦工藝流程

（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)粒或微細(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。
　　３.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)用最普遍的是中粒強(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)。
　?。担澳甏跗?，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)第一臺(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)第一臺(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)最早的是吉林鐵合金廠，于１９５６年建成投產(chǎn)，最大電爐容量為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?；鸱ㄒ睙捊饘馘i，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，一直獨(dú)家生產(chǎn)至今。生產(chǎn)工藝采用三步法，第一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廠建成第一家電解錳生產(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。最終獲得合格電解金屬錳產(chǎn)品，含Mn９９.７０％～９９.９５％。