锰矿石选矿

浅谈锰矿的选矿现状
袁喜振
（北京科技大学土木与环境工程学院矿物加工工程专业）
摘要：浅谈我国的锰矿资源状况、特点、加工生产现状，简单介绍我国典型的难选锰矿的选矿工艺特点和进展。

以及锰矿选矿新进展的概述。

关键词：锰矿；选矿；概述；工艺
1、锰资源概况
在现代工业中，锰及其化合物广泛应用于国民经济的各个领域。

其中钢铁工业是最重要的领域，占90%～95%，主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制造合金。

其余的用于其他工业领域，如化学工业（制造各种含锰盐类）、轻工业（用于电池、火柴、印漆、制皂等）、建材工业（玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂）、国防工业、电子工业，以及环境保护和农牧业，等等。

总之，锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。

锰为元素周期表中第四周期的第七族元素。

在自然界中锰有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅶ价态，其中以Ⅱ和Ⅳ价态最为常见。

锰在空气中非常容易氧化。

在加热条件下，粉状的锰可以与氯、溴、磷、硫、硅及碳元素化合。

锰在地球岩石圈中以及硅酸盐相的陨石中表现有强烈的亲石性质，但在岩石圈上部则有强烈的亲氧性质，锰与铁在岩石圈中以及陨石中虽有许多相似的化学性质，但锰并不亲铁。

在自然界中已知的含锰矿物约有150多种，分别属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类等。

但含锰量较高的矿物则不多。

我国锰矿石共分为5个基本类型：碳酸锰矿石、氧化锰矿石、共生多金属矿石、硫锰矿石和锰结核，其中最重要的是碳酸锰矿石和氧化锰矿石。

世界锰矿资源的分布极不平衡，95%以上的锰矿储量集中在南非、独联体、加蓬、澳大利亚、巴西、印度等少数国家，其中南非锰矿储量最多，占世界总储量的42.8%；独联体锰矿储量位居第二，占世界总储量的37.9%。

截止到2002年底，我国矿产查明，锰矿区237个，储量1.2985亿吨，基础储量2.0142亿吨，资源量4.8683万亿吨，查明资源量6.8826亿吨。

广西仍然是我国查明资源量最多的省份，有2.2338亿吨。

其次是是湖南省 1.1973亿吨，第三是云南省0.9321亿吨。

纵观我国锰矿类型、资源分布、地质特征，以及技术经济条件，有如下几个特点：⑴锰矿资源分布不平衡。

我国的锰资源大部分分布在南方地区。

⑵矿床规模多为中、小型。

我国锰矿区中，资源储量超过1亿吨的仅一处（广西下雷锰矿床），大型的六处（不小于两千万吨），中型的有54处（200～2000万吨），其余为小型矿床。

⑶矿石质量较差，且以贫矿为主。

我国锰矿石平均品位约为22%，符合国际商品级的富锰矿几乎没有。

⑷杂质含量高，优质锰矿少。

⑸矿石结构复杂、粒度细。

绝大多数锰矿床属细粒或微细粒嵌布，锰矿物和其他脉石矿物呈细粒嵌布，从小于1um到几微米、十几微米、几十微米，而且矿物种类繁多。

⑹矿石物质组成复杂。

已勘察的锰矿床中共、伴生矿床有42个，共、伴生组分主要是银、铅、锌、钴等。

⑺矿床多属沉积或沉积变质型，开采条件复杂。

2、锰矿选别概况
我国锰矿绝大多数属于贫矿，必须进行选矿处理。

但由于多数锰矿石属细粒或微细粒嵌布，并有相当数量的高磷矿、高铁矿和共（伴）生有益金属，因此给选矿加工带来很大难度。

目前常用的锰矿选矿方法为机械选（包括洗矿、筛分、重选、强磁选和浮选），以及火法富集、化学选矿法等。

1、洗矿和筛分
洗矿是利用水力冲洗或附加机械擦洗使矿石与泥质分离。

常用设备有洗矿筛、圆筒洗矿机和槽式洗矿机。

洗矿作业常与筛分伴随，如在振动筛上直接冲水清洗或将洗矿机获得的矿砂（净矿）送振动筛筛分。

筛分可作为独立作业，分出不同粒度和品位的产品供给不同用途使用。

2、重选
目前重选只用于选别结构简单、嵌布粒度较粗的锰矿石，特别适用于密度较大的氧化锰矿石。

常用方法有重介质选矿、跳汰选矿和摇床选矿。

目前我国处理氧化锰矿的工艺流程，一般是将矿石破碎至6～0mm或10～0mm，然后进行分组，粗级别的进行跳汰，细级别的送摇床选。

设备多为哈兹式往复型跳汰机和6-S型摇床。

3、强磁选
锰矿物属弱磁性矿物〔比磁化系数X=10×10-6～600×10-6cm3/g〕，在磁场强度Ho=800～1600kA/m（10000～20000oe）的强磁场磁选机中可以得到回收，一般能提高锰品位4%～10%。

由于磁选的操作简单，易于控制，适应性强，可用于各种锰矿石选别，近年来已在锰矿选矿中占主导地位。

各种新型的粗、中、细粒强磁机陆续研制成功。

目前，国内锰矿应用最普遍的是中粒强磁选机，粗粒和细粒强磁选机也逐渐得到应用，微细粒强磁选机尚处于试验阶段。

4.重-磁选
目前国内已新建和改建成的重-磁选厂有福建连城，广西龙头、靖西和下雷等锰矿。

如连城锰矿重-磁选厂，主要处理淋滤型氧化锰矿石，采用AM-30型跳汰机处理30～3mm的洗净矿，可获得含锰40%以上的优质锰精矿，再经手选除杂后，可作为电池锰粉原料。

跳汰尾矿和小于3mm洗净矿径磨至小于1m后，用强磁选机选别，锰精矿品位要提高24%～25%，达到36%～40%。

5.强磁-浮选
目前采用强磁-浮选工艺仅有遵义锰矿。

该矿是以碳酸锰矿为主的低锰、低磷、高铁锰矿。

据工业试验，磨矿流程采用棒磨-球磨机阶段磨矿，设备规模均为φ2100mm×3000mm湿式磨矿机。

强磁选采用shp-2000型强磁机，浮选机主要用CHF型充气式浮选机。

经过多年生产的考验，性能良好，很适合于遵义锰选矿应用。

强磁-浮选工艺流程试验成功并在生产中得到应用，标志着我国锰矿的深选已经向前迈进了一大步。

6.火法富集
锰矿石的火法富集，是处理高磷、高铁难选贫锰矿石一种分选方法，一般称为富锰渣法。

其实质是利用锰、磷、铁的还原温度不同，在高炉或电炉中控制其温度进行选择性分离锰、磷、铁的一种高温分选方法。

我国采用火法富集已有近40年的历史，1959年湖南邵阳资江铁厂在9.4m3小高炉上进行试验，并获得初步结果。

随后，1962年上海铁合金厂和石景山钢铁厂分别在高炉冶炼出富锰渣。

1975年湖南玛瑙山锰矿高炉不但炼出富锰渣，同时还在炉底回收了铅、银和生铁（俗称半钢），为综合利用提供依据。

进入80年代以后，富锰渣生产得到迅速发展，先后在湖南、湖北、广东、广西、江西、辽宁、吉林等地都发展了富锰渣生产。

火法富集工艺简单、生产稳定，能有效地将矿石中的铁、磷分离出去，而获得富锰、低铁、低磷富锰渣，这种富锰渣一般含Mn35%～45%，Mn/Fe12～38，P/Mn<0.002，是一种优质锰系合金原料，同时也是一般天然富锰矿很难同时达到上述3个指标的人造富矿。

因此，火法富集对于我国高磷高铁低锰难选矿而言，是很有前途的一种选矿方法。

7.化学选锰法
锰的化学选矿很多，我国进行了大量研究工作，其中试验较多，较有发展前途的是：连二硫酸盐法、黑锰矿法和细菌浸锰法。

目前尚未付诸工业生产。

3、锰矿选矿进展
近年来我国的锰矿选矿技术进展表现为：
A、选矿工艺流程优化。

通过加强洗矿筛分、重选和粗粒强磁预选，优化流程结构，提高了选矿厂技术经济指标。

粗粒强磁选和重选预选，可使锰矿石的品位提高3%～5%，特别适合碳酸锰矿石；
B、多种型号的强磁选机应用于生产。

DPMS系列永磁强磁机，新型湿式永磁机等磁选机的研制和生产中的成功应用，使以前不能回收的或回收效果差的锰矿得以有效回收，显著地提高了选矿厂的技术指标，取得了较好的经济效益；
C、在铁矿中广泛应用的SHP型强磁选机和SLON型高梯度磁选机在锰矿中得到应用，显著提高了细粒锰矿选别效果，为锰矿泥和尾矿中锰的回收提供了有效途径；
D、含多金属锰矿石的综合回收取得进展。

4、锰矿选矿发展趋势
锰矿选矿与其他金属矿选矿有共性，但也有其特殊性。

由于我国锰矿品位低、杂质高、矿石结构复杂、嵌布粒度细，低品位锰矿通过洗矿实现“贫变富”是我国锰业需要长期坚持的技术方针。

尽管直接利用低品位锰矿进行深加工在技术上取得突破，但若能通过选矿提高锰矿的原矿品位，将显著降低生产成本，从而产生巨大的经济效益。

我国锰矿选矿新趋势表现为：
1、锰矿工艺矿物学和选矿工艺研究。

以此解决微细粒锰矿分选和脱磷问题；
2、洗矿、筛分、重选工艺及设备的研究。

洗矿、筛分、重选是最古老的选矿方法，不仅投资费用少，经营费用低，也是适合我国锰矿资源特点的有效分选方法，通过工艺优化和新型高效设备的研究提高分选效率和回收率；
3、新型磁选机的研制和应用。

特别是细粒、微细粒的磁选工艺和设备；
4、选冶联合流程。

对低铁高磷贫锰矿、多金属共生等锰矿，采用单一的选冶或冶金均难以达到满意的分选效果，选矿与冶金联合工艺是分选难选锰矿最为有效、最经济的方法，也是选矿发展的重要方向；
5、选冶设备的大型化、高效化、自动化；
6、锰矿选冶时产生的“三废”的综合回收利用及清洁生产。

7、锰矿选冶分选的机理研究。