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锰矿选矿工艺详解,快来看看

时间:2024-05-14 点击次数:342
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锰是一种银白色固体金属,比铁坚硬,结构异常复杂,这也是其脆化的原因。 锰是一种原子量超过40的重金属,在空气中会钝化,并覆盖一层致密的氧化膜,防止与氧进一步发生反应。由于这层薄膜,锰在正常条件下不活跃。

锰在哪里开采?

锰是一种相当常见的元素,也是继铁之后第二丰富的金属,约占地壳重量的 0.1%。含锰化合物中最常见的矿物是软锰矿,即二氧化锰(MnO2)。黑锰矿 (Mn3O4) 和褐锰矿 (Mn2O3) 矿物也非常重要。

锰主要伴生在矿石中,但也发现独立矿床。乌克兰、南非、印度和巴西发现了金属含量高的锰矿石。世界上高达 40% 的锰矿储量集中在 Chiatura 矿床。

锰矿石采用多种方法进行浓缩:重力法、磁选法和浮选法的各种组合。这些方法之前是所谓的原矿洗涤阶段,这在所有类型锰矿石(氧化物、混合、碳酸盐)选矿的一般技术方案中非常重要。最著名的含锰原料凝固工业方法是烧结。

如果使用碳酸锰矿石,则首先将其焙烧。在一些情况下,矿石进一步进行硫酸浸出。然后,利用焦炭还原所得精矿中的锰(碳热还原)。生产锰烧结时发生与烧结铁矿石时相同的过程:脱水;氧化物和碳酸盐的离解;氧化还原反应;复杂氧化物系统中的相互作用。锰的提取工艺和精炼

锰矿选矿工艺

 工业纯度(95-99.8% Mn)的锰称为金属锰,通过电硅热法和电解法获得。 含锰19.0-19.4%的碳酸盐锰矿或含锰24-25%的碳酸盐精矿,是生产金属锰的起始原料。

用硫酸浸出矿石或精矿

将碳酸盐锰矿破碎至 0-20 毫米并进行平均后,由皮带输送机将其送入带有间歇称重给料机的中间仓中,在球磨机中进行研磨。

浸出锰需将含锰原料研磨至粒径小于0.1毫米。湿法研磨原材料消除了它们的干燥,并且不会损害环境状况,但由于过程中水平衡的破坏而常常是不可接受的。一种先进的技术解决方案是在含有硫酸的废电解液(阳极电解液)中湿法研磨碳酸盐矿石。在这种情况下,硫酸与矿石中金属的碳酸盐和氧化物的反应在研磨的同时发生。

碳酸盐矿石中所含的硅、铝、锰(4+)、钛、磷和钒的氧化物实际上不溶于弱硫酸溶液(3-30g/l H 2 SO 4 )。这些化合物在湿磨矿石极限的酸浸过程中形成了不溶性残留物的基础。

当湿磨矿石与酸结合时,在此操作过程中锰浸出到溶液中的转化率约为 80%。

碳酸盐矿“湿式”磨(浸)工艺模式参数为: 向磨机供应矿石 – 3-6 吨/小时;向磨机供应阳极电解液 – 30-40 吨/小时;向工厂供应硫酸 (92.5%) – 0.2-0.5 吨/小时;回浆厂循环负荷实验为10-12t/h(与旋流器配合使用时选择)。湿磨后,纸浆通过重力流入串联的六个搅拌器,每个搅拌器容量为 50 m 3。

硫酸(92.5%)连续供给主搅拌器,以维持阳极污泥还原浸出时的pH=2和“酸浆”。为了强化浸出过程,通过用蒸汽加热反应器将搅拌器中的矿浆温度保持在50-550° C之间。在此阶段,会发生额外的碳酸盐浸出。

矿浆从主浸出反应器通过重力送入搅拌器以氧化铁并还原 4+ 锰。该操作是在矿浆温度50-55 ° C 的情况下,在酸性环境下向溶液中添加计算量的过氧化氢来进行的。

该操作的技术目的如下:二氧化锰(MnO2 )实际上不溶于弱硫酸溶液。同时,其在原矿中的含量超过1%。因此,要将其转移到溶液中,需要将其还原为氧化锰(MnO),这是在酸性环境下用过氧化氢进行的。

氨水中和浸出浆液

氧化还原浸出后,重力将矿浆送入下一个搅拌器进行中和。向搅拌器连续供应25%的NH4OH氨水溶液、在制备用于蒸发的一部分硫酸盐溶液(以从工艺循环中除去硫酸钠和硫酸钾)期间分离出的碳酸锰矿浆,并且硫酸铵(NH 4 ) 2 SO 4溶液,使其在硫酸盐溶液中的含量提高至150-155g/l。此操作的主要目的是将酸性矿浆中和至pH=6.0-6.5,并水解清除硫酸盐溶液中溶解的杂质(铁、铝、铜、钴、硅等)。经过浓缩机后,顶部排水送至盘式过滤浓缩机进行控制过滤,底部排水送至盘式过滤器进行过滤。


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