錳礦選礦工藝流程、選錳礦工藝流程

（一）錳礦選礦
　　我國錳礦絕大多數(shù)屬于貧礦，必須進行選礦處理。但由于多數(shù)錳礦石屬細粒或微細粒嵌布，并有相當數(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很大難度。目前常用的錳礦選礦方法為機械選（包括洗礦、篩分、重選、強磁選和浮選），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、圓筒洗礦機和槽式洗礦機。
　　洗礦作業(yè)常與篩分伴隨，如在振動篩上直接沖水清洗或?qū)⑾吹V機獲得的礦砂（凈礦）送振動篩振動篩篩分。篩分可作為獨立作業(yè)，分出不同粒度和品位的產(chǎn)品供給不同用途使用。
　　２.重選
　　目前重選只用于選別結(jié)構(gòu)簡單、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，然后進行分組，粗級別的進行跳汰，細級別的送搖床選。設(shè)備多為鋸齒波型跳汰機和６-Ｓ型搖床。
　?。?強磁選
　　錳礦物屬弱磁性礦物〔比磁化系數(shù)Ｘ＝１０×１０-6～６００×１０-６cm３/g〕，在磁場強度Ho＝８００～１６００kA/m（１００００～２００００oe）的強磁場磁選機中可以得到回收，一般能提高錳品位４％～１０％。
　　由于磁選的操作簡單，易于控制，適應(yīng)性強，可用于各種錳礦石選別，近年來已在錳礦選礦中占主導(dǎo)地位。各種新型的粗、中、細粒強磁機陸續(xù)研制成功。目前，國內(nèi)錳礦應(yīng)用最普遍的是中粒強磁選機，粗粒和細粒強磁選機也逐漸得到應(yīng)用，微細粒強磁選機尚處于試驗階段。
　?。?重-磁選
　　目前國內(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，用強磁選機選別，錳精礦品位要提高２４％～２５％，達到３６％～４０％。
　?。?強磁-浮選
　　目前采用強磁-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，磨礦流程采用棒磨-球磨機階段磨礦，設(shè)備規(guī)模均為φ２１００mm×３０００mm濕式磨礦機。強磁選采用shp-２０００型強磁機，浮選機主要用CHF型充氣式浮選機。經(jīng)過多年生產(chǎn)的考驗，性能良好，很適合于遵義錳選礦應(yīng)用。強磁-浮選工藝流程試驗成功并在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，標志著我國錳礦的深選已經(jīng)向前邁進了一大步。
　?。?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行選擇性分離錳、磷、鐵的一種高溫分選方法。
　　我國采用火法富集已有近４０年的歷史，１９５９年湖南邵陽資江鐵廠在９.４m３小高爐上進行試驗，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，同時也是一般天然富錳礦很難同時達到上述３個指標的人造富礦。因此，火法富集對于我國高磷高鐵低錳難選礦而言，是很有前途的一種選礦方法。
　　７.化學(xué)選錳法
　　錳的化學(xué)選礦很多，我國進行了大量研究工作，其中試驗較多，較有發(fā)展前途的是：連二硫酸鹽法、黑錳礦法和細菌浸錳法。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)、球團和壓球３種工藝。目前，我國造塊多采用燒結(jié)法。只是在錳精礦或粉礦很細，-２００目在８０％以上又不允許產(chǎn)品中含殘?zhí)紩r，則采用球團或壓團。
　　５０年代初期，我國錳礦粉多采用燒結(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)機或其他高效的造塊設(shè)備。１９７０年，我國第一臺粉錳礦燒結(jié)機（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２４m２燒結(jié)機，１９７７年，我國第一臺錳精礦球團設(shè)備８０m２帶式焙燒機在遵義錳礦建成投產(chǎn)。進入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)機多臺，上海鐵合金廠引進壓球設(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更大的經(jīng)濟效益。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、陽泉、馬鋼三廠、重鋼四廠等轉(zhuǎn)產(chǎn)高爐錳鐵，進入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t增至１９９５年４０萬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《全國鐵合金主要技術(shù)經(jīng)濟指標》記載，１９９４年全國１５家重點鐵合金廠中有１１家生產(chǎn)錳系合金產(chǎn)品。這些重點鐵合金廠經(jīng)過不斷發(fā)展、擴大，為滿足鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)作出了重要貢獻。
　?。福澳甏詠?，地方中小型鐵合金企業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)資料統(tǒng)計，地方中小企業(yè)鐵合金產(chǎn)量占全國比重由１９８０年的３２.３９％，上升到１９８９年的５４.０１％，到１９９６年已達６９.８５％，企業(yè)數(shù)已達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引進３０００kVA和３１５００kVA錳硅電爐，現(xiàn)已投產(chǎn)。
　　我國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、生產(chǎn)穩(wěn)定可*、技術(shù)經(jīng)濟效果好，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４萬余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％。