低品位氧化锰矿硫磺还原焙烧技术条件研究
某低品位二氧化锰还原焙烧矿粉的浸出试验研究
某低品位二氧化锰还原焙烧矿粉的浸出试验研究田宗平;曹健;陈小罗;李超群;周永兴【摘要】二氧化锰矿经还原焙烧后用硫酸浸出特性的研究,是高效利用锰矿资源的基础性工作.试验在某研究院自主研制的还原焙烧设备中取得的二氧化锰还原率94.67％的矿粉,通过浸出试验研究,获得了该还原焙烧矿粉的最佳浸出条件:粒度-0.15 mm、酸矿比0.64 ～0.70、温度60～80℃、时间60 min.最后经条件验证试验,锰浸出回收率可达91％以上.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2015(031)001【总页数】4页(P29-32)【关键词】低品位;二氧化锰;还原焙烧;浸出;试验研究【作者】田宗平;曹健;陈小罗;李超群;周永兴【作者单位】湖南省地质测试研究院,湖南长沙410007;湖南省地质测试研究院,湖南长沙410007;湖南省地质测试研究院,湖南长沙410007;湖南省地质测试研究院,湖南长沙410007;湖南省地质测试研究院,湖南长沙410007【正文语种】中文【中图分类】TF111.13随着锰矿资源的不断贫乏，低品位二氧化锰矿经还原焙烧后利用的研究得到了广泛的关注［1～3］。
但在试验研究方面，由于受还原焙烧试验设备的制约，很难取得高还原率的二氧化锰还原焙烧矿粉。
湖南省地质测试研究院研制的新型还原焙烧炉的投入试验，给该试验数据的取得提供了完善的途径，也为各类氧化矿的还原焙烧利用研究提供了可靠的试验设备和手段，可供同行借鉴。
1.1 原矿样品的采集与测定原矿样品采集于湖南省某第四纪堆积氧化锰矿的一个小型选厂的洗选矿，样品运至实验室后，按照文献［4］进行制样，再使用日本理学集团公司生产的ZSXPrimusⅡ型X射线荧光光谱仪进行测定，结果见表1。
原矿样品按照文献［5］的分析方法测定ω（TMn）和ω（TFe），按照文献［6］的分析方法测定ω（MnO2），再计算ω（MnO2）与ω（Mn）的比值，即得样品中二氧化锰氧化系数（η0）。
某低品位氧化锰矿选冶联合处理工艺研究
由表 １ ～ ３ 可以看出 ： 矿石中可供回收的主要组
分 锰 的品位 为 ２ ４ ． ３ ２ ％ 。矿石 中有一定 量 的铁 ， Ｍｎ ／ Ｆ ｅ ＝２ ． ９ ９ ， 属 中铁 锰矿 石 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ １— １ ２
１ ． ２ 矿 物特性
试样总体 为暗灰色 ， 碎粒 状 ， 有 部分 细粒泥 质物 。
配煤量 为 １ ０ ％ 的条 件 下生产 的焙烧矿 经 酸浸 可获得 含 锰 和铁 分 别 为 ３ ４ ． ３ ３ ｇ ／ Ｌ和 ３ ． ６ ８ ｇ ／ Ｌ的浸
出液 ， 其 中锰 的浸 出率均值 为 ９ ４ ． １ １ ％ 。除铁 流程试 验 结果表 明 ： 氧化 锰 矿焙 烧后 采 用浸 出一 净化 流程 处理优 于直接 弱磁选 流程 。浸 出液净化后 锰 回收 率达 ９ ０ ． ９ １ ％， 而铁 降 至 １ ． ０ ５ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 可 满足
第 ２期
陈泽宗 ， 等： 某低品位氧化锰 矿选 冶联合处理工艺研究
表 ４ 矿石 中主 要矿 物的含量
矿 物 硬锰 矿 含 量 ３ ９ ． ５ 矿 物 石 英
％
含 量 ３ ２ ． ０
最佳 工艺参 数后 ， 在 最 佳 工艺 参 数 条件 下 稳 定 运行
回转 窑 ， 进行 连续 试 验 生 产 焙 烧 矿 样 。本次 试 验 总
矿石 中主要矿物 的含量见表 ４ 。工艺矿物学研 究表 明 ，
作者简 介： 陈泽 宗（ １ ９ ７ ９一 ） ， 男， 湖南双峰人 ， 工程师 ， 研究方 向 ： 难选 氧化矿分 离技术及 回转窑还原焙 烧技术 ， 电话 （ 传 真） ： ０ ７ ３ １～ ８ ８ ６ ５ ５ ９ ０ ２ ， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｃ ｒ ｉ ｍ ｍｈ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ．
硫磺还原焙烧—酸浸法提取锰阳极泥
ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｎ ｏ ｄ ｅ Ｓ ｌ ｉ ｍ ｅ ｓ ｂ Ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ Ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ Ｒ － ｙ ｇ ｙ ｇ Ａ ｃ ｉ ｄ Ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｇ
１ １ ２ ２ ， ，ＫＯＮＧ Ｌ ｆ ｚ Ｌ Ｙ Ｉ Ｙ ｉ ｎ ｅ ｎ Ｉ Ｘ ｉ ａ ｎ Ｅ Ｈ ｕ ａ Ｘ ｉ ａ ｎ ｈ ｏ ｎ － － ｇ ｇ， ｇ ｇ
（ ； ， ， １． ５ ５ ０ ０ ０ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｇ ｕ ｉ ａ ｎ Ｇ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｅ ｏ ｆ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ｙ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ ， ） ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ２． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｇ ｇ ｇ ｇ ｙ
： Ａ ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ａ ｄ ｗ ｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ａ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｌ ｉ ｍ ｅ ｓ ｖ ｉ ａ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｃ ｉ ｄ － ｇ ｇ ｇ ， ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ａ ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｈ２Ｓ Ｏ ｓ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｄ ｏ ｓ ａ ｅ ｇ ｐ ｇ ｇ ｇ ４ａ ， ， ， Ｏ ｏ ｓ ａ ｅ ｏ ｎ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ａ ｄ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍ ｅ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍ ｅ ａ ｎ ｄ Ｈ２Ｓ ｇ ｇ ｇ ｐ ｇ ｇ ４ｄ ｅ ｎ ｒ ｉ ｃ ｈ ｍ ｅ ｎ ｔ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ９ ８％ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｇ ｓ ｌ ａ ｉ ｓ ３ ０ ． ５％ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｔ ｉ ｍ ｕ ｍ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｍ ａ ｓ ｓ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｔ ｏ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ａ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｌ ｉ ｍ ｅ ｓ ｏ ｆ ｇ ｐ ｇ ｇ １ ． ０， ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ３ ０ ０ ℃， ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍ ｅ ｏ ｆ ６ ０ｍ ｉ ｎ，ｍ ｏ ｌ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｈ２Ｓ Ｏ ｏ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｏ ｆ ０ ． ９， ｇ ｐ ｇ ｇ ４ｔ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ２ ５ ℃， ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍ ｅ ｏ ｆ ２ ０ｍ ｉ ｎ． ｇ ｐ ｇ ： ； ； ； ｒ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｍ ａ ｎ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ａ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｌ ｉ ｍ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｏ ａ ｓ ｔ ｇ ｙ 化工和电池行业有广泛的用途 ， 近年 锰在钢铁 ， 来， 锂电池和超级电 容 器 在 电 子 产 品 和 电 动 汽 车 领 域得到普遍 应 用 ， 更是加大了锰的需求量
低品位锰矿制锰工艺条件探究
低品位锰矿制锰工艺条件探究低品位锰矿制锰是一项常用的工艺，主要应用于冶金、化工等领域。
本文将探究低品位锰矿制锰的工艺条件。
低品位锰矿制锰的工艺条件包括原料选矿、焙烧、酸浸、过滤、浸出、沉淀和洗涤等环节。
原料选矿是低品位锰矿制锰的第一步。
矿山中的锰矿石通常含有杂质，如铁、硅、钠、钙等，需要通过选矿工艺将其去除。
选矿工艺多种多样，可以根据具体情况选择使用。
焙烧环节是低品位锰矿制锰的第二步。
通过加热锰矿石可以使其中的有机物质和水分挥发，有助于提高后续工艺的效率。
焙烧温度一般在600至800摄氏度之间。
酸浸环节是低品位锰矿制锰的第三步。
焙烧后的锰矿石被浸入稀硫酸中，锰矿石中的锰物质可以与硫酸反应生成硫酸锰。
在酸浸过程中，温度、酸浓度、浸泡时间等参数需要控制在适宜范围内，以保证反应的进行。
过滤环节是低品位锰矿制锰的第四步。
酸浸后的溶液中含有大量的固体颗粒，需要通过过滤将其去除。
过滤方法可以选择真空过滤、压滤等。
沉淀环节是低品位锰矿制锰的第六步。
浸出后的溶液中的锰物质可以与氧气反应生成三氧化二锰，通过调整溶液中的条件，如温度、pH值等，可以促使这一反应的进行。
洗涤环节是低品位锰矿制锰的最后一步。
沉淀后的三氧化二锰含有杂质，需要通过洗涤将其去除。
洗涤过程中需要用适当的洗涤液将杂质冲掉。
低品位锰矿制锰的工艺条件包括原料选矿、焙烧、酸浸、过滤、浸出、沉淀和洗涤等环节。
不同环节中需要控制的参数各不相同，通过科学合理的操作和参数控制，可以提高低品位锰矿制锰的效率和质量。
低品位软锰矿还原技术的研究进展
低品位软锰矿还原技术的研究进展李康强1，李鑫培1，和飞1，陈菓2,3，陈晋1*(1.昆明理工大学非常规冶金教育部重点实验室，云南昆明650093；2.云南民族大学云南省高校民族地区资源清洁转化重点实验室，云南昆明650500；3.中南大学锰资源高效清洁利用湖南省重点实验室，湖南长沙410083)摘要：锰在钢铁工业、有色冶金、电池、电子等领域的应用日益广泛。
为提高大量低品位软锰矿的资源利用率，特别是由软锰矿生产一氧化锰工艺的优化，进一步降低生产成本，从而推进低品位锰矿资源的高效利用和锰系产品的质量升级。
本文对近年来低品位软锰矿的还原工艺及研究进展进行了综述，同时针对不同的低品位软锰矿湿法浸出工艺，重点介绍其还原剂的选择和应用，为合理开发利用不同的低品位软锰矿提供了理论依据。
关键词:低品位软锰矿；微波还原；直接还原浸出；生物质热解还原Review of reduction technology of low grade pyrolusite LI Kangqiang1, LI Xinpei1, HE Fei1, CHEN Guo2,3, CHEN Jin1,*(1. Key laboratory of Unconventional Metallurgy, Ministry of Education, Kunming University ofScience and Technology, Kunming, Yunnan 650093, China;2. Key Laboratory of Resource Clean Conversion in Ethnic Regions, Education Department ofYunnan, Yunnan Minzu University, Kunming, Yunnan 650500, China;3. Hunan Provincial Key Laboratory of Efficient and Clean Utilization of Manganese Resources,Central South University, Changsha, Hunan 410083, China)Abstract:Manganese has been widely applied in the steel industry, non-ferrous metallurgy, batteries, electronics and other fields. Therefore, for improving the resource utilization rate of a large number of low-grade pyrolusite, especially the optimization of the process of producing manganese monoxide from pyrolusite, and reducing the production cost, further to promote the efficient utilization of low-grade manganese ore resources and the quality upgrade of manganese products, the reduction process and research progress of low-grade pyrolusite in recent years were reviewed in this paper; moreover, the selection and application of reducing agent in wet leaching low-grade pyrolusite process were introduced, aiming at providing a theoretical basis for the rational development and utilization of different low-grade pyrolusite.Keywords: low-grade pyrolusite; microwave reduction; direct reduction leaching; biomass pyrolysis reduction0引言锰是重要的是国家战略储备资源。
某低品位锰矿还原焙烧一直接酸浸工艺研究
效 果将 直接决 定整 个工 艺 中锰 的有 效利 用率 。 目前
研 究较 多 的是采 用还 原 法 回收锰 ， 主要 有 焙 烧 还 原
和湿法 还原 ２种 。 由于常规 湿法还 原存 在还 原率 和 浸 出率较低 、 渣 量大 等一 系列缺 点 ｊ ， 因此 ， 采 用还
１ ０ ％ ， ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ７ ０ ０ ｏ Ｃ， ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ６ ０ ｍｉ ｎ；ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ：ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ — ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＳｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ． ５２ ９ Ｍａ ｙ ． ２ ０１ ３
现
代
矿
业
Ｍ ＯＲＤＥＮ ＭＩ ＮＩ ＮＧ
总 第５ ２ ９期 ２ ０ １ ３ 年 ５月 第 ５期
某低 品位锰 矿还 原 焙烧 一 直 接酸 浸 工艺研 究
陈泽 宗 胡 芳 毛拥军
（ 长沙矿 冶研 究院有限责任公司）
Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｚ ｅ ｚ ｏ ｎ ｇ Ｈ ｕ Ｆ ａ ｎ ｇ Ｍａ ｏ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｊ ｕ ｎ
（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｉ ｄ ． ）
原后 的 Ｍｎ Ｏ极易 溶于硫 酸 。可见 氧化锰 的还原
成分
表 １ 矿石 ｘ 一 射 线 荧 光 分 析 结 果
％
Ｍｎ Ｓ ｉ Ａ Ｉ Ｆ ｅ Ｋ Ｃ ａ Ｍｇ Ｔ ｉ Ｐ Ｚ ｎ Ｂ ａ
某氧化锰矿还原焙烧-酸浸试验研究
某氧化锰矿还原焙烧-酸浸试验研究龙艳;胡芳;黎红兵【摘要】以云南华坪煤为还原剂,采用还原焙烧-酸浸法处理云南某氧化锰矿,研究了工艺参数对锰浸出率的影响.实验表明,在煤用量为15％、焙烧温度为800℃、焙烧时间为30 min、硫酸用量为理论用量的110％、液固比为5∶1、常温浸出60 min的条件下,处理-2 mm的氧化锰矿,Mn浸出率达到94.25％.采用该工艺处理-4 mm的氧化锰矿,Mn浸出率为94.04％.%A test was conducted on Yunnan manganese oxide ore by using reduction roasting-acid leaching process, with the coal from Huaping in Yunnan Province as reductant, in order to study the influence of process parameters on the leaching rate of manganese. The test results showed that the manganese oxide ore with grain size of —2 mm was roasted at a temperature of 800 T! With a coal blending ratio of 15% , sulfuric acid consumption being 110% of theoretical amount and liquid-solid ratio of 5: 1, then leached at a room temperature for 60 min, the leaching rate of manganese reached 94.25%. Later, manganese oxide ores with grain size of -4 mm was treated with the same process, resulting in the manganese leaching rate of 94. 04% .【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2012(032)006【总页数】4页(P96-98,102)【关键词】还原焙烧;氧化锰矿;浸出【作者】龙艳;胡芳;黎红兵【作者单位】长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012;长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012;长沙矿冶研究院有限责任公司,湖南长沙410012【正文语种】中文【中图分类】TF111我国是全球最大的电解金属锰生产国、消费国和出口国。
回转窑处理中低品位锰矿试验研究
拌速度 ３ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 时， 可获得 Ｍ ｎ 回收率大 于 ９ ０ ％的 良好指标 。进行 了除铁探索试 验 ， 可有效 降低 浸出液 中铁含 量 。该研究 为利用
回转窑 回收 中低 品位锰矿 资源提供 了新思路 。 关键词 ：回转窑 ； 还原焙烧 ； 氧化锰矿 ；硫酸浸出
ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｏ ｒ ｅ ｗａ ｓ ｉ ｆ ｒ ｓ ｔ ｌ ｙ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ ｋ ｉ ｌ ｎ ａ ｔ ａ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ７ ５ ０ ℃ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ
Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｒｏ ａｒ ｔ ｙ Ｋｉ ｌ ｎ ｆ ｏ ｒ
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ－ ａ ｎ ｄ Ｌｏ ｗ－ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ Ｍａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｏｒ ｅ
第３ ３ 卷第 ２ 期
２ ０ １ ３年 ｏ ４月
矿 冶 工 程
ＭＩ ＮＩ ＮＧ ＡＮＤ Ｍ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ １ ． ３ ３№２ Ａｐ ｉ ｒ ｌ ２ ０ １ ３
回转 窑 处 理 中低 品位 锰 矿 试 验 研 究①
郭永楠 ， 薛生晖 ， 黎 红兵 ， 邹廷信
中图分 类号 ： Ｔ Ｆ １ １ １ 文献标 识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ３ － ６ ０ ９ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ２ ５
氧化锰矿硫磺还原焙烧—酸浸新工艺的基础研究
氧化锰矿硫磺还原焙烧—酸浸新工艺的基础研究近年来,国内锰产业迅猛增长,锰合金和电解锰产量均位居世界第一,导致锰矿石需求量巨大。
世界锰矿资源丰富,主要分为氧化锰矿、碳酸锰矿及多金属锰矿,其中碳酸锰矿处理方法简单,工艺成熟,其储量日益减少。
从长远来看,氧化锰矿和海底锰结核将成为生产锰系产品的主要来源。
氧化锰矿中由于高价锰不溶于稀硫酸,需要采用还原剂使高价锰转化为酸溶或水溶的低价锰化合物。
本文以湘西某地低品位氧化锰矿为对象,系统研究了该锰矿的物化性能及主要矿物嵌布特征,查明了二氧化锰硫磺还原焙烧的热力学基础,揭示了硫磺还原焙烧过程中二氧化锰的转变历程及物相变化规律,在此基础上开发出氧化锰矿硫磺还原焙烧-酸浸新工艺。
二氧化锰硫磺还原热力学研究表明,无氧体系下,Mn02被液态S(T<718K)还原时可直接转化成MnO和MnSO4,同时,Mn02还可按照MnO2→Mn2O3→Mn3O4的历程转化,中间产物Mn3O4与液态S可进一步反应,且生成MnS和MnSO4最容易,该体系下Mn3O4和MnS不反应；当焙烧温度高于752.80K 时,Mn3O4和MnS可进一步发生反应生成MnO和SO2。
MnO2被气态硫(S2/S6、T>718K)还原时,MnO2可直接被还原为MnO和MnSO4,同时也可按照MnO2→Mn2O3→Mn3O4的历程依次转化,且中间产物Mn3O4与气态S反应生成MnO比生成MnS更容易。
焙烧过程产生的S02可继续与锰的氧化物反应生成MnSO4,且升高温度对MnSO4的生成不利。
因此,为避免二氧化锰硫磺还原过程中产生MnS,焙烧温度应控制在752.80K 以上。
MnO2硫磺还原过程中的物相转变研究表明：(1)焙烧温度低于500℃时,焙烧产物主要是MnS、MnSO4,以及少量MnO和Mn304；焙烧温度在500℃～550℃时,处于过渡阶段,Mn3O4和MnS发生反应,生成MnO和SO2,此时MnS和Mn3O4的衍射峰减弱,MnO的衍射峰增强；当焙烧温度高于550℃时,焙烧产物主要是MnO 和MnSO4,以及少量未还原完全的Mn3O4。
科技成果——低品位锰矿及硫化矿生物综合利用技术
科技成果——低品位锰矿及硫化矿生物综合利用技术成果简介将高温下进行的氧化锰矿还原反应及硫化矿的氧化反应，改为利用微生物的催化作用，在厌氧常温常压下，使低品位氧化锰矿与硫化矿耦合浸出，将生物槽浸和堆浸相结合，提高浸出效率和速率，利用铁和锰的变价特点进行分离提取和深加工，制成电子级二氧化锰、四氧化三锰和高锰酸钾，矿渣制成高效环境矿物材料。
利用微生物的催化作用，将我国储量巨大的低品位锰矿和硫化矿，在常温常压下进行综合利用，使其变废为宝。
此工艺浸出时间短，效率高，能耗低，无废气排放，浸渣还可以制成铁环境矿物材料，用于废水处理，及制砖垫地等。
经济效益及市场分析我国是锰资源大国，但商业级的高品位锰矿储量只占 6.4%，造成大量的贫锰矿无法有效利用，每年不得不从澳洲、南非、加蓬和巴西等地需要进口大量的商业级高品位锰矿，随着钢铁工业和电子工业的发展这个数字将会持续增长。
且锰矿价格在不断提高。
低品位硫化矿在各矿山的尾矿坝堆积成山，不仅占用大量土地且造成环境污染。
本项目以低品位锰矿和低品位硫化矿开发利用为出发点，采用目前世界领先的生物冶金技术，对低品位锰矿和低品位硫化矿进行生物综合利用。
已在我国河北迁西建成复杂低品位氧化锰和硫化矿清洁生产生物综合利用示范基地，年产2.5万吨一水硫酸锰和1万吨锰系深加工产品化学二氧化锰、四氧化三锰和高锰酸钾。
预计2008年5月将正式投产，年均销售收入1.5亿元，年均利润总额为2547万元。
专利及获奖情况1、氧化锰矿中有价金属的微生物催化氧化还原耦合浸出方法ZL00130238.8；2、深海多金属结核中有价金属的微生物浸出方法ZL00102747.6；3、2005年7月“氧化锰矿微生物还原浸出及综合利用”获北京市科技进步二等奖。
科技成果——利用低贫锰矿和含硫烟气生产高纯硫酸锰及二氧化锰工艺技术
科技成果——利用低贫锰矿和含硫烟气生产高纯硫酸锰及二氧化锰工艺技术
技术开发单位
贵州红星发展大龙锰业有限责任公司
适用范围
含硫烟气中二氧化硫与低品位锰资源化利用
成果简介
1、利用含硫烟气中二氧化硫和氧气与低品位碳酸锰和软锰矿进行气液氧化还原反应，使二氧化硫转变为硫酸根同时获得硫酸锰溶液，实现了含硫烟气中二氧化硫与低品位硫酸锰和软锰矿的同步资源化；
2、利用公司硫化-酸化专利技术对烟气脱硫产生的粗硫酸锰溶液进行精制处理，同步分离了钾、钠、钙、镁及所有重金属元素，制备了高纯硫酸锰溶液；
3、利用高纯硫酸锰溶液经再次精制、蒸发、结晶生产二次锂离子电池专用高纯硫酸锰产品；
4、利用高纯硫酸锰溶液，经再次精制、专用电解及后处理工艺，生产高纯高性能电解二氧化锰产品，应用于锂离子二次电池及高性能、高功率一次碱性电池。
工艺技术及装备
1、利用低品位锰矿烟气脱硫制备锂离子二次电池专用高纯硫酸锰产品；
2、硫化-酸化杂质分离技术；
3、高性能电解二氧化锰制备技术工艺。
市场前景
该技术可以对含锰8%-12%低品位锰矿进行高效利用，为国内大量低品位锰矿制备生产锰系产品提供新的途径。
利用相关技术生产的高纯硫酸锰和高性能电解二氧化锰产品，品质和成本具有市场竞争力，为锂离子电池发展奠定了坚实的基础。
低品位锰矿制锰工艺条件探究
低品位锰矿制锰工艺条件探究锰矿是一种重要的金属矿产资源，在工业中广泛应用于制取锰合金和其他锰化合物。
目前还存在着大量的低品位锰矿资源未能有效利用的问题。
为了有效开发利用低品位锰矿，探究低品位锰矿制锰工艺条件显得尤为重要。
在探究低品位锰矿制锰工艺条件时，首先需要对低品位锰矿进行原料性质的分析。
低品位锰矿一般含有较多的杂质和含量较低的锰元素，在提高锰矿利用率的还需要解决杂质的问题。
低品位锰矿中的锰元素一般以氧化物的形式存在，需要通过还原反应将其转化为金属锰。
需要选择适合的还原剂进行还原反应。
常见的还原剂有焦炭、煤末、木炭等。
在选择还原剂时，需要考虑其还原性能、可获得性和经济性等因素。
同时还应考虑还原剂对锰矿中其他元素的影响，以防止产生有害的副产物。
接下来，还需要确定适宜的反应温度和反应时间。
反应温度直接影响还原反应的速度和产率，一般情况下，较高的温度有利于提高反应速率，但过高的温度可能会引起副反应和资源浪费。
反应时间则需要根据实验结果和经济效益进行调整，以达到最佳利用效果。
还需要考虑反应系统的酸碱度调控。
一般情况下，较低的酸度有利于提高锰矿的溶解率和还原率，但酸度过高可能会导致副反应和锰矿矿物结构的破坏。
在实际操作中需要控制反应液的酸碱度，以适应锰矿原料的特性。
还需要考虑制锰过程中的产品回收和废水处理等环境保护问题。
制锰过程中产生的废水和废弃物可能对环境造成污染和危害，因此需要采取相应的处理措施，确保锰矿资源的有效利用和环境的可持续发展。
探究低品位锰矿制锰工艺条件是一个复杂而重要的课题。
通过对低品位锰矿的原料性质分析，选择适宜的还原剂，确定适宜的反应温度和时间，调节反应系统的酸碱度，以及处理制锰过程中的废水和废弃物等问题，可以实现对低品位锰矿资源的有效利用和环境的保护。
氧化锰矿湿法还原技术研究进展
大部分锰产品采用酸浸碳酸锰矿生产,但碳酸锰矿
外,氧化锰矿矿物结构和物质组分复杂、矿物颗粒
储量逐渐下降,高品位锰矿越来越少,且锰矿对外
较细,难 以 通 过 选 矿 手 段 提 高 品 位,加 工 性 能 较
依存度也 逐 年 上 升,不 利 于 锰 冶 炼 行 业 可 持 续 发
展[4]。同时,我国氧化锰矿(MnO2)储量较丰富,但
身具有疏水性和 弱 导 电 性,因 此 可 能 会 依 附 在 矿
物表 面,降 低 反 应 速 率,从 而 导 致 锰 浸 出 率 下 降,
并造成黄铁矿实际用量远超理论用量。
崔益顺等 [15]研 究 了 FeSO4 还 原 硫 酸 浸 出 软
锰矿,结果表明:适宜条件下浸出 30 mi
n,锰浸出
率超过 93% ;矿 物 粒 径 对 浸 出 速 率 影 响 最 大,酸
采用火法还原技术从低品位氧化锰矿提取锰过程
中,存在工艺复杂、无法直接酸浸、能耗和碳排放量
高等缺点[5-6],一直未得到高效资源化利用。采 用
差 [10];且 矿 层 较 薄,埋 藏 较 深,开 采 难 度 较 大,经
济性较差。目前,我 国 高 纯 锰 产 品 形 成 了 以 进 口
高品位氧化锰矿 石 为 主 的 生 产 体 系,对 外 依 存 度
品位氧化锰矿因 存 在 锰 浸 出 率 较 低、微 生 物 适 应
期和浸出时间长、浸出条件要求较苛刻等缺点,使
其应用范围 受 到 限 制。目 前,有 关 微 生 物 浸 出 法
的研究多集中在 培 育 生 物 性 能 更 好、更 能 满 足 低
品位氧化锰矿冶金要求的微生物菌种等方面。
针对单独使用 微 生 物 浸 出 法 的 缺 点,一 些 研
低品位氧化锰矿生物质炭还原焙烧—酸浸新技术及机理
摘要：煤基还原焙烧-酸浸工艺仍是工业上应用最多的火法还原氧化锰矿的工艺,但该法存在温度高、能耗大、污染严重等问题。生物质炭是农林废弃物在隔绝空气条件下干馏的产物,清洁可再生,还原性强,硫、氮含量低等。
本文以湖南某低品位氧化锰矿为对象,以生物质黑炭为还原剂,在研究原料基本物理化学性质的基础上,查明锰铁氧化物还原焙烧过程中的热力学行为,揭示锰铁氧化物还原焙烧过程中的物相转变规律,开发出低品位氧化锰矿生物质炭还原焙烧-酸浸提取锰的新技术。原锰矿中主要锰矿物为钡镁锰矿(Mn6O12·nH2O),而含铁矿物主要为褐铁矿。
还原焙烧热力学分析表明,焙烧温度控制为283.54℃～680.548℃, MnO2被还原为MnO, Fe2O3则被还原成Fe304,为后续酸浸分离锰、铁创造了物质条件。锰铁氧化物还原焙烧过程的物相转变研究表明,气相中CO浓度和焙烧温度对锰铁氧化物的物相转变影响显著。
在焙烧温度为600℃,CO浓度为10～30%时,MnO2与Fe203转变为MnO与Fe304；但当CO浓度达到50%时,部分Fe304被进一步还原为FeO,将导致酸浸过程中较多的Fe元素进入浸出液中,对后续除杂过程不利。低品位氧化锰矿还原焙烧-酸浸研究表明,采用内配黑炭球团,适宜焙烧条件为温度650℃、时间40min、黑炭质量配比10%、原矿粒度小于0.18mm占100%,与无烟煤还原相比,焙烧温度降低200℃、时间缩短20min以上。
适宜浸出条件为浸出温度70℃、时间20min、搅拌速度200r/min、硫酸浓度22%,铁、铝浸出率分别为32.4%、48.3%。
浸出液净化除杂后,杂质Fe离子质量百分比小于0.008%,符合工业二级标准。图38幅,表20个,参考文献90篇。
农林副产物三组分低温焙烧还原低品位软锰矿机理研究
论文作者签名： 指导教师签名： 作者联系电话：
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农林副产物三组分低温焙烧还原低品位软锰矿机理研究 摘要
软锰矿还原工艺技术包括直接还原浸出法和焙烧还原浸出法，该还原 工艺技术所使用的还原剂多种多样。与其它还原剂相比，农林副产物是一 类廉价、高效、来源丰富、可再生的还原剂，不仅生产成本低，而且也符 合我国大力发展循环经济的要求。 本文首先研究了蔗髓焙烧还原浸出软锰矿的工艺，适宜的焙烧还原浸 出条件为：蔗髓/锰质量比 0.62:1、还原焙烧温度 350℃、还原焙烧时间 60 min、浸出搅拌速率 200 r·min-1、浸出温度 60℃、浸出时间 40 min、H2SO4 浓度 3.0 mol·L-1、 液固比为 6 mL·g-1。 在此条件下， 软锰矿的浸出率可达 97%。 然后用热重红外联用（TG-FTIR）和热裂解气质联用（PY-GC/MS）研 究了纤维素、半纤维素和木质素的热解过程及其对软锰矿还原过程的影响。 结果表明在纤维素、半纤维素和木质素热解过程中生成的醇类、醛类、酮 类、酚类和酸类等还原性气体将软锰矿中的二氧化锰还原成一氧化锰，同 时自身被氧化为二氧化碳。 最后用 Dollimore 法研究了纤维素、 半纤维素和木质素焙烧还原软锰矿 的反应动力学。纤维素（155℃~525℃）和木质素（170℃~620℃）焙烧还 原软锰矿过程属三维扩散控制，得到表观活化能分别为 112.034KJ·mol-1 和 83.904KJ·mol
低品位氧化锰矿中锰的还原回收
２４ ＭｎＯ２＋Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１＋２４ Ｈ２ＳＯ４→２４ ＭｎＳＯ４＋１２ ＣＯ２↑＋３５ Ｈ２Ｏ １２ ＭｎＯ２＋Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋１２ Ｈ２ＳＯ４→１２ ＭｎＳＯ４＋６ ＣＯ２↑＋１８ Ｈ２Ｏ
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．５ Ｍａｙ ． ２０１０
低品位氧化锰矿中锰的还原回收
宋静静, 张 萍
（中国地质大学材料科学与化学工程学院，湖北 武汉 ４３００７４）
[ 摘 要] 锰矿是一种重要的战略矿产资源， 在冶金、化工、电子等工业中被广泛地应用。但是，我国锰矿资源贫乏，锰矿石品
位偏低，根本不能满足国内生产锰系产品的需要。对我国锰矿资源状况、资源特点以及资源需求等方面进行了介绍，着重综述了
控制浸出反应条件：铁矿比１∶１３，酸矿比 ０．６∶１， 液固比 ３∶１，室温下浸出 ６０ ｍｉｎ，磨矿细度＜０．０７４ ｍｍ 粒级占 ８０％，锰的浸出回收率达到 ９７．６０％以上。
Ｍｏｈａｍｍａｄ［１８］等的研究表明，在酸性氧化锰矿浆 中，直接加入海绵铁，能够使氧化锰矿中的四价锰迅 速还原成二价锰，比用硫酸亚铁更加有效。通过控制 反应条件：铁矿比 ０．８∶１，酸矿比 ３∶１，室温下浸出 １０ ｍｉｎ 后，Ｍｎ 的浸出回收率达到 ９８％。而在相同条件 下，使用硫酸亚铁作为还原剂，并且把酸矿比提高到 ０．８，反应浸出 １０ ｍｉｎ 后，Ｍｎ 的回收率仅为 ８０％。可见 直接加金属铁现场形成的硫酸亚铁对还原浸出的过 程起了有利的促进作用。实际上，金属铁浸出法是一 种改良的硫酸亚铁浸出法，这是由于初生态的亚铁离 子可能具有更强的还原能力。 2. 3 其他还原浸出法
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中 图 分 类 号 ： Ｆ １ Ｔ １１ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ）４～０７ ０ ０ ５ ６９ （ ０２ ０ ０ ０— ３
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｏ ｃ ｉ ｃ ｌＣｏ ｄ ｔｏ ｓ ｆ ｒ Ｓ ｌｕ ｄ ｃ ｉ ｎ Ｒｏ ｓ ｉ ｇ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ Ｔｅ ｈ ｎ ａ ｎ ｉｉ ｎ ｏ ｕ ｆ ｒ Ｒｅ ｕ ｔ ａ ｔｎ ｏ ｏ ｗ－ ｒ ｄ ａ ｇ ｎ ｓ ｉ ｅ ｆ Ｌｏ － ａ ｅ Ｍ ｎ ａ ｅ ｅ Ｏｘ ｄｅ Ｏｒ ｓ ｇ ．
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张元 波 ， 志雄 ， 游 段道显 ， 李珍珍 ，罗 伟 ， 李光辉 ， 姜 涛
（ 中南大学 资源加工与生物工程学 院， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
摘
要 ：采用硫磺为还原剂 ， 对氧化锰矿 的还原焙烧过程 进行 了研究 ， 点考查 了焙烧温 度 、 重 焙烧 时间和 硫／ 锰摩尔 比对锰浸 出率
的影 响。研究结果表 明 ， 在封闭体系 中， 当焙烧温度为 ５ ０℃ 、 ５ 焙烧时间为 １ ｉ、／ ０ｍｎ Ｓ Ｍｎ摩尔 比为 ０ ５时 ， ． 还原焙烧产物采用稀硫酸 浸出， 锰的浸 出率可达 ９ ％以上。该 研究可为低品位氧化锰 矿的高效 利用 提供 理论 和技术指导 。 ５ 关键词 ： 氧化锰矿 ； 原焙烧 ； 还 硫磺 ； 综合利用
ｔｅ ｒ ｔ ａ ｎｄ ｔｃ ｉａ ｕ ｄ ｎ ｅ ｆ ｒｅｆ ｃｉｅ ｕ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｏ ｇ ａ ｅ ｍａ ｇ ｎ ｓ ｘｄ ｒ ｓ ｈ ｏ ｅｉ ｌａ ｅ ｈｎ ｃ ｌｇ ｉ ａ ｃ ｏ ｆｅ ｔｖ ｔ ｉａｉ ｆｌｗ— ｒ ｄ ｎ ａ ｅ ｅ ｏ ｉｅ ｏ ｅ ． ｃ ｌ ｏ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｍａ ｇ ｎ ｓ ｘ ｄ ｒ ｎ ａ ｅ ｅ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅ；ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｕ ｔｏ ｏ ｓｉ ｎｇ；ｓ ｌ ；ｃ ｍｐ ｅ ｎ ｉｅ ｕ ｉ ｚ ｔｏ ｕｆ ｕｒ ｏ ｒ ｈｅ ｓｖ ｔ ｉａｉｎ ｌ
第３ ２卷第 ４期
２１ ０ ２年 Ｏ ８月
矿 冶 工 程
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥｌ ｕＮＧ
Ｖ０ ． ２ ５ ４ １３ １ ｏ Ａｕ ｕ ｔ ０１ ｇ ｓ ２ ２
低 品位 氧化 锰 矿 硫 磺 还原 焙 烧 技 术 条件 研 究①
国内锰 系产 品 的生产 主要 来 自碳 酸锰 矿 ， 随着 优
生 大量 的 Ｈ Ｓ气体 ， 环境造成 严 重污染 。 对 本 文在 分析硫磺 为还 原剂 时二 氧化锰 还原 焙烧行
为的基 础 』 ， 二 开发 了低 品 位 氧化 锰 矿 中 高温 还 原 焙烧