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铁锰分离工艺实例

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-09-10  来源:中南选矿网  作者:小伍  浏览次数:1365
 
 
 
 
 
核心提示:处理锰矿的方法较多,在国内工业上锰矿石的选矿主要采用焙烧-重选-弱磁选、擦洗-分级-强磁选、浸出-焙烧等处理方法。云南某地的铁

处理锰矿的方法较多,在国内工业上锰矿石的选矿主要采用焙烧-重选-弱磁选、擦洗-分级-强磁选、浸出-焙烧等处理方法。云南某地的铁锰矿石,铁矿物和锰矿物的密度和比磁化系数相近,且两者共生紧密,嵌布粒度细,所以该铁锰矿石比普通氧化锰矿石难选。该选厂位于环境保护区内,为避免环境污染,在处理矿石时,不宜采用浮选、化学浸出等工艺进行选别。在该铁锰矿试验中,我们主要对含锰(18.93%)-铁锰矿进行了选别试验。由于委托单位只对金属锰的品位和回收率提出要求,因此试验中也主要针对锰指标的提高作了大量的工作。试验结果表明:金属锰的选别指标能达到要求,即锰精矿品位不低于40%,回收率不低于60%。又单独取含锰(24.09%)的富矿试样进行选别,达到锰的品位为40.41%,回收率为70.92%的指标。 目前在世界范围内,对难选的低品位铁锰矿石的机械选矿方法及工艺,多趋向几种选矿方法组成的联合流程:强磁选-浮-重联合流程、跳汰-湿式强磁选、氧化还原-酸浸-磁选、洗矿-跳汰-强磁选2浮选、焙烧-重选-弱磁选、强磁粗选-跳汰精选-强磁扫选等。 一、云南某含锰18.93%的铁锰矿物质组成研究分析结果表明:锰铁的含量分别为18.93%、22.85%,二氧化硅含量为26.15%,说明脉石矿物主要以石英或硅酸盐的形式存在。因此,要获得高品位的锰精矿,必须有效地脱除含硅矿物,实现锰和铁的有效分离。 二、湖南道县后江桥矿为铁锰铅锌矿,成矿面积6.7 km2,已探明的铁锰储量2982万吨,其中富矿占82%,铅锌储量68万吨,原生及氧化铅锌矿石储量231.2万吨,主要金属元素为铁、锰、铅、锌、银。在该矿石中,锰主要以软锰矿形式存在,占总锰量的96.88%;铁主要以Fe2O3形式存在,占总的98.35 %,此矿为铁锰多金属矿的代表性矿床。我国锰矿石的特征之一是高磷、高铁、高硅。而道县后江桥矿为一大型低硫、低磷、低硅的优质碱性矿床。由于矿石中铁高锰低,且含有其他多种有价金属,其矿物学特性不同于一般的锰矿石,因此对这类矿石的处理不能沿袭传统的软锰矿加工方法,应当寻找一种合理工艺,综合回收矿石中的各种有用成分。一般而言,当锰矿为软锰矿,即锰主要以MnO2存在时,不论是冶金用锰还是化工用锰,首先考虑的是将MnO2还原。当以软锰矿为化工原料时,还原工艺既可以采用湿法,也可采用火法。火法工艺是传统的还原工艺,以煤为还原剂,实现MnO2向MnO的转化;湿法工艺主要以硫化矿(如黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等)、亚铁盐、S02和其它还原性有机物为还原剂,在加温或常温工艺条件下制取硫酸锰,且这方面的工艺与理论研究都很多。显然,酸性条件下的湿法还原工艺不适合后江桥锰矿,由于该矿中含量很高,不仅要消耗大量硫酸,而且难以回收金属Fe。传统的富锰渣法也不适合这种矿石,由于矿石中锰含量很低,难以获得合格的富锰渣,且生铁中由于含有Pb和Zn而使质量无法保证。国外报道用湿法工艺处理锰银矿石,效果良好,但这种锰银矿与道县后江桥铁锰矿在矿石性质上区别很大。有研究认为采用竖炉电热分离和回转窑直接还原工艺,可将道县后江桥矿的铁锰分离,使锰得到富集,并综合回收铅锌,但该法终究未在生产中得到应用,说明其可靠性还需进一步检验。本研究以一种生物制剂KZSHOI作为还原剂与软锰矿直接发生氧化还原反应,并产生大量热能,氧化还原反应放出的热量足以激发后续反应,反应过程中,MnO2转化为MnO,Fe203转化为不溶于硫酸的Fe3O4, Pb和Zn以氧化物形式存在。以硫酸浸出时,Mn和Zn进人浸出液,磁选可回收Fe3O4、Pb和Ag进人渣中,实现Mn与Fe分离并综合回收其他金属。 三、国内外锰矿选矿工艺 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、俄罗斯、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%, 俄罗斯锰矿储量位居第二,占世界总储量的37.9%,澳大利亚锰矿储量占世界总储量的8.7%,加蓬锰矿储量占世界总储量的4.6%,巴西锰矿储量占世界总储量的2.4%,印度锰矿储量占世界总储量的1.5%;其它国家锰矿储量占世界总储量的2.1%。 我国锰矿多为难选细粒贫锰矿石,主要分布在广西、湖南、福建、贵州、四川、云南等省区。 我国锰矿按其成因类型可划分为沉积矿床、沉积变质矿床、热液矿床和次生风化矿床等四大类。其中沉积矿床最为重要,占我国锰矿总储量的57.4%,其次是次生风化矿床,占我国锰矿总储量的19.2%,再次是沉积变质矿床,占我国锰矿总储量的16.4%, 最后是热液矿床/,占我国锰矿总储量的7.0%。 根据选矿工艺分离方法的研究,将锰矿石划分五类:普通氧化锰矿石、碳酸盐锰矿石、铁锰矿石、含锰铁矿石、多金属复合锰矿石。 铁锰矿石以锰为主,锰和铁的总量大于30%。此类矿石的选矿技术目前还处于研究阶段,此类矿石主要分布在印度和俄罗斯等国家。由于铁锰矿石中铁矿物和锰矿物的密度和比磁化系数相近,而且两者共生紧密,嵌布粒度极细,因此铁锰矿石比普通氧化锰矿石难选。 采常规的浮选、重选和强磁选等机械选矿方法均难获得含锰高、含铁低的锰精矿。 在俄罗斯和印度分选铁锰矿石主要采用焙烧磁选法除去铁矿物。例如:俄罗斯的乌辛斯克铁锰矿石中含Mn24.9%,含Fe8.1%,采用”洗矿-跳汰-焙烧磁选” 流程获得含含Mn46.3%,含Fe5.4%的锰精矿.锰回收率达75.5%.印度的桑杜尔和阿姆利塔布拉等地的铁锰矿石中含有铁矿物,如赤铁矿、针铁矿。由于铁锰矿物共生紧密、嵌布粒度极细,因而焙烧磁选不能获得满意的指标。 在原矿含Mn30.18%~32.51%,含Fe20.59%~21.9%的情况下, 经过焙烧磁选后, 得到含Mn53.69%~54.40%,含Fe7.67%~8.50%的锰精矿,锰金属回收率42.5%~48.3%.

 
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