从连城锰矿尾矿中回收锰的研究‘

裹３ 给定条件焙烧料中Ｍ ｎ Ｏ ， Ｍ ｎ Ｏ ｚ 含．随时间的变化
０ ． ５ １ １ ． ５ ２ ３ 姑烧时间（ ｈ ） ３ ５ ６ ９ ２ ． ６ ３ ９ ０ ． ０ ５ ８ １ ． ２ ４ ６ ２ ． １ ０ 焙烧料浸 Ｍ 力 率（ ％） ９
锰尾矿、黄铁矿、Ｍ Ｏ ，
焙
烧
浸
出
滤 液曰
过 滤
卜滩 演
冷却。
净
母液
化
洗
涤
洗水
由于 该组探索试验的焙烧料明显带棕色， 估计 还原效果欠佳， 于是分析了其中的Ｍ ｎ Ｏ ， Ｍ ｎ Ｏ ： 含 量， 结果见表２ 。
表２ 给定条件摘烧料中Ｍ ｎ Ｏ ． Ｍ ｒ Ｑ 含，随时间的变化 焙烧时间（ ｈ ）
得非常重要。
连城锰矿始建于 １ ９ ５ ８ 年， 是全国 重点锰矿。 经 过几十年的开采， 该矿现有两个矿区的保有储量已 不足２ ０ ０ 万吨， 其中 近５ ０ 写属深部矿， 有待开发， 资 源危机迫在眉睫。 该矿有一个堆积量达数十万吨且
仍在 逐年 增加的尾矿坝（ 含Ｍ ｎ ２ ３ ％ 左右） ， 还有数
Ｙ Ｉ Ｎ Ｇ ｕ ｉ ， Ｔ Ｉ Ａ Ｎ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ －ｌ ｉ ａ ｎ ｇ （ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｎ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ， Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｈ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｐ ｕ ｒ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ， Ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ （ Ｇ Ｂ １ ６ ２ ２ 一８ ６ ） ． Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｏ ｒ ｅ ； ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ； ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ； ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ； ｔ ｗ ｏ ｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ ｉ ｄ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ； ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｓ ｕ ｌ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ
ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｗ ｏ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｒ ｅ ９ ３ ． ５ ６ ％ ａ ｎ ｄ ９ ４ ． １ ２ ／ ０ ａ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ． Ｆ ｕ ｒ －
浓缩结晶
过
滤
渣 Ｔ
分析
Ｍ ｎ Ｓ Ｏ・ Ｈ ， ０
一寸一
检测
焙烧料Ｍ ｎ Ｏ含盆（ ％） 始烧料Ｍｎ ｑ 含盆（ ％）
： 一 ； ；： ： ；
图 １ 锰尾矿回收锰试验流程
条件： 锰尾矿粉 ２ ０９ ， 煤粉量／ 锰尾矿量，。 ． ２ （ 煤粉用量系 数） 。
２ 原材料及设备
锰尾矿由 连城锰矿提供， 全部过 １ ０ ０ 目 筛， 其化 学组成见表 １ ，
１ ． ３ 检测方法
Ｍｎ 检测采用高锰酸钾一氧化锌法， Ｆ ｅ ＂过程 检验采用比色法， Ｍｎ Ｓ Ｏ ４ ・ Ｈ ， Ｏ按国标方法检验。
２ 试验结果及讨论
２ ． １ 焙烧还原试验
焙烧还原试验考察了 焙烧时间、 焙烧温度、 煤粉 添加量等因素对焙烧料浸锰率的 影响。 ２ ． １ ． １ 焙烧时间试验 先选择与生产实际接近的温度（ ９ ５ ０ ＇ Ｃ ） 和粉煤 用母（ 锰矿且的 ２ ０ ０ ０ ） ， 改变时间做一组探索试验， 锰矿粉与煤粉混匀， 松散均匀地摊放在自 制的耐热 不锈钢烧舟中， 料层厚约 ｌ ｃ ｍ， 置于马弗炉中， 升温 过程中， 人工翻料 １ －２ 次。 焙烧一定的时间 后出 料
理想 。
２ ． １ ． ３ 煤粉用黄试脸
在８ ５ ０ ℃ 下， 改变煤粉用量， 焙烧时间Ｉ ｈ 。 试验 结 果见表５ ．
表 ５ 煤粉用．试脸结果
Ｃ Ｉ
０ ． ０ ０ ４
水不浸物
０ ． ０ ３ ８
万吨的选矿沉淀矿（ Ｍｎ ２ ７ ％ 左右） ， 以及近万吨的回 风粉（ 含Ｍ ｎ ４ ５ ％左右， 回收干燥放电锰粉尾气而 得） ， 现尚 未利用。 我们对此尾矿开展了回 收锰的 试
验研究， 这项工作对节约资源、 保护环境和老矿山挖 潜都是很有意义的。
， 收稿日 期： ２ ０ ０ ４ － ０ １ －３ ０ 作者简介： 银瑰（ １ ９ ６ ５ －） ， 男， 湖南邵阳人， 高级工程师， 在读博士生， 现主要从事锰制品研究。
第 ２ 期 ２ ０ ０ ４ 年４ 月
矿产保扣与蒯用
Ｃ ＯＮ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ａ ＮＤ Ｕ Ｔ Ｔ Ｉ ｒ ７ ４ Ｔ Ｉ ＯＮ ＯＦＭＤ化凡 猛 Ｒ Ｆ ｎ ＵＲ ９ Ｃ Ｅ Ｓ
Ｎ ｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０ ０ ４
口 ．．．． ．
从连城锰矿尾矿中回收锰的研究‘
裹 ６ 制备的 Ｍ ｎ Ｓ Ｏ ４ ・ Ｈ ｚ Ｏ质１ １指标（ ％） 指标
Ｆ ｅ
焙烧料Ｍ ｎ 浸出 率（ ％）
８ １ ห้องสมุดไป่ตู้ ５ ０ ．
３ ４ ９ ２ ． ７ ０ ９ ２ ． ６ ３ ９ ０ ． ２ ４ ８ ６ ． ６ ５
由 表４ 可见， 温度在 ８ ０ ０ － ８ ５ ０ ＇ Ｃ ， 浸Ｍ ｎ 率较
银瑰１ ， ２ ， 田忠良’
（ １ ． 中南大学冶金科学工程学院， 长沙． ４ １ ０ ０ ８ ３ ； ２ ． 湖南特种金属材料厂， 长沙， ４ １ ０ ０ １ ３ ）
摘要： 采用焙烧还原浸取法和两矿加酸法分别对连城锰矿的 稼合尾矿进行提锰试验， 结果表明， 两种方法锰 的浸出 率分别达到９ ３ ． ５ ６ ％， ９ ４ ． １ ０ ｏ 。 进一步将浸出的住除杂、 净化、 结晶、 树成硫徽锰， 其质ｆ达到Ｇ Ｂ １ ６ ２ ２ 一８ ６ 标准的要求． 关 拍 询： 连城锰矿， 尾矿， 还原焙烧； 浸出。 两矿加酸法； 硫酸锰 中圈分类号： Ｔ Ｆ ７ ９ ２ ； Ｔ Ｆ ｌ ｌ １ ． ３ １ 文献标识码： Ｂ 文ｔ偏号ｚ １ ０ ０ １ －０ ０ ７ ６ ００ ０ ００ ２ － ０ ０ ５ ２ －０ ３
万方数据
第２ 期
银瑰 等 ： 从连城锰矿尾矿中回收锰的研究
１ 试验研究方法
１ ． １ 试验流程 该矿系氧化矿。 采用工业上较常 用的焙烧还原
法和两矿加酸法， 考察了锰尾矿提取锰的情况， 然后 将提取的 锰进一步制成硫酸锰， 检测其质量指标， 试 验流程如图１ ，
Ｕ尾矿、粉煤
混 合
硫酸锰浓缩结晶采用油浴加热。
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ Ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｍ ｉ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ Ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｍ ｉ ｎ ｅ
表 １ 尾矿化学组成《 ％）
＿ ｈ ｕ ． ３ ｏ ４２ Ｓ ３ Ａ ． ｅ４ ４ Ｆ ． ｅ ７ ４ Ｍ ２ ９ ｎ ． １ １Ｃ ０ ． ａ Ｏ ７ ８０
煤： 长沙市宁乡县生产， 固定碳含量 ７ ３ ． ０ ５ ％，
黄铁矿： 龙岩新 罗 区适 中镇生产， 含 Ｓ ２ ６ ． ６ ８ ０ ｏ ， 粒度一１ ０ ０目。 粒度小于 ２ ｍ ｍ，
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ； Ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｗ ｏ ｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ ｉ ｄ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍ ｉ ｘ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ Ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｍ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｍ ｉ ｎ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ， ｔ ｈ ｅ
丝 粗
万方数据
硫酸： 化学纯， 含Ｈ ， Ｓ （ 、 ９ ８ ０ ｏ ， 轻钙粉： 建筑涂料用， 含Ｃ ａ Ｃ Ｏ ａ ９ ８ ０ ｏ ｏ
焙烧还原在马弗炉中进行， 浸出在烧杯中进行，
条件： 锰尾矿 ２ ０ ０ Ｑ ． 温度８ ５ ０ ＇ Ｃ ， 煤粉用量系数＝０ ． ２ ６
表 ２ 说明， 上述条件下， 焙烧料中Ｍｎ Ｏ含量很 低， 说明 还原气氛不足， 焙烧时间 超过２ ｈ 以 后， 焙烧 料中 几乎没有Ｍｎ 认 和Ｍ ｎ Ｏ 。说明焙烧时间过长 时， 还原出来的Ｍｎ Ｏ重新氧化Ｍｎ ２ 认。而随时间 延长Ｍｎ ０ ２ 含量减少， 则由于热分解所致。为此在 后面的 试验中 做了如下改进： （ １ ） 增加煤粉的用量， 保留部分粗颗粒煤散布于料层表面； （ ２ ） 升温过程不 再翻料； （ ３ ） 适当 调低焙烧温度。
焙烧时间控制为 １ 卜 ， 每次２ ０ ０ ｇ 锰尾矿， 煤粉用
量系数 。 ． ２ ６ ０
表 ４ 温度试验结果
温度（ ℃）
２３ 浓缩结晶试验 将焙烧还原的浸出液和两矿加酸的浸出 液分别 经净化、 浓缩、 结晶， 以制备硫酸锰， 焙烧还原法的浸
出液浓缩结晶无异常， 两矿加酸法的浸出液浓缩过 程变浑浊， 将其过滤没有明显的沉淀物且滤液依旧 不清亮， 加人一种试剂 Ａ处理后， 溶液转清。制得 的Ｍｎ Ｓ Ｏ ， ・ Ｈ ， Ｏ指标见表 ６ ，
表３ 表明， 还原焙烧反应是相当 迅速的， 合适条
矿产保 护与利用
２ Ｗ４ 年
件下， 半小时内可得到满意的浸 Ｍ ｎ 率， １ ． ５ ｈ 以内， 还原气氛基本能保持， 而时间 再延长时， 浸Ｍ ｎ 率下
降迅速。
２ ． １ ． ２ 焙烧温度试验
通过对以上因素进行单因素试验， 得到最佳浸 出条件： 时间４ ｈ ， 固液比 １ ， ６ ， 黄铁矿／ 锰尾矿＝０ ． ３ ， 硫酸（ Ｍ Ｄ ／ 锰尾矿（ Ｂ ） 二。 ． ３ 。 按此条件进行两批 试验分别得到Ｍ ｎ 浸出 率９ ４ ． １ ％和９ ３ ． ９ １ 写。
随 着国民 经济持续快速的增长， 矿产资源消耗 日 益增多， 而老矿山生产能力下降， 闭坑增多， 国内 矿产品 缺口 逐年增大， 供需形势日 趋紧张； 同时由于 环境的日 趋恶化， 人们的环保意识日 渐加强， 矿山 开 发过程中 环境保护的任务逐渐加重， 这要求我们必
须合理开发利用矿产资源、 注意开源和节约， 挖掘老 矿山的 资源潜力、 增加服务年限。 我国 锰矿储量居世界第六位， 但储量比 例只占 世界总 储量的１ ０ ０ ， 且大多为贫杂矿； 而我国 几种主 要含锰产品（ 如钢铁、 电解锰、 硫酸锰、 四氧化三锰、 电 解二氧化锰） 的 产量居世界首位， 致使我国 每年锰 矿缺口 近７ ０ ０ 万吨， 合理利用好国内的 锰矿资源显