錳礦選礦設備
錳礦選礦浮選工藝與加工技術,錳礦選礦方法,錳礦的選礦技術
我國錳礦絕大多數屬於貧礦,必須進行選礦處理。但由於多數錳礦石屬細粒或微細粒嵌布,並有相當數量的高磷礦、高鐵礦和共(伴)生有益金屬,因此給選礦加工帶來很大難度。目前,常用的錳礦選礦方法為機械選(包括洗礦、篩分、重選、強磁選和浮選),以及火法富集、化學選礦法等。
1.洗礦和篩分
洗礦是利用水力沖洗或附加機械擦洗使礦石與泥質分離。常用設備有洗礦篩、圓筒洗礦機和槽式洗礦機。
洗礦作業常與篩分伴隨,如在振動篩上直接沖水清洗或將洗礦機獲得的礦砂(淨礦)送振動篩篩分。篩分可作為獨立作業,分出不同粒度和品位的產品供給不同用途使用。
2.重選
目前重選只用於選別結構簡單、嵌布粒度較粗的錳礦石,特別適用於密度較大的氧化錳礦石。常用方法有重介質選礦、跳汰選礦和搖床選礦。
目前我國處理氧化錳礦的工藝流程,一般是將礦石破碎至6~0mm或10~0mm,然後進行分組,粗級別的進行跳汰,細級別的送搖床選。設備多為哈茲式往復型跳汰機和6-S型搖床。
3.強磁選
錳礦物屬弱磁性礦物〔比磁化係數X=10×10-6~600×10-6cm3/g〕,在磁場強度Ho=800~1600kA/m(10000~20000oe)的強磁場磁選機中可以得到回收,一般能提高錳品位4%~10%。
由於磁選的操作簡單,易於控制,適應性強,可用於各種錳礦石選別,近年來已在錳礦選礦中占主導地位。各種新型的粗、中、細粒強磁機陸續研製成功。目前,國內錳礦套用最普遍的是中粒強磁選機,粗粒和細粒強磁選機也逐漸得到套用,微細粒強磁選機尚處於試驗階段。
4.重-磁選
目前國內已新建和改建成的重-磁選廠有福建連城,廣西龍頭、靖西和下雷等錳礦。如連城錳礦重-磁選廠,主要處理淋濾型氧化錳礦石,採用AM-30型跳汰機處理30~3mm的洗淨礦,可獲得含錳40%以上的優質錳精礦,再經手選除雜後,可作為電池錳粉原料。跳汰尾礦和小於3mm洗淨礦徑磨至小於1m後,用強磁選機選別,錳精礦品位要提高24%~25%,達到36%~40%。
5.強磁-浮選
目前採用強磁-浮選工藝僅有遵義錳礦。該礦是以碳酸錳礦為主的低錳、低磷、高鐵錳礦。
據工業試驗,磨礦流程採用棒磨-球磨階段磨礦,設備規模均為φ2100mm×3000mm濕式磨礦機。強磁選採用shp-2000型強磁機,浮選機主要用CHF型充氣式浮選機。經過多年生產的考驗,性能良好,很適合於遵義錳選礦套用。強磁-浮選工藝流程試驗成功並在生產中得到套用,標誌著我國錳礦的深選已經向前邁進了一大步。
6.火法富集
錳礦石的火法富集,是處理高磷、高鐵難選貧錳礦石一種分選方法,一般稱為富錳渣法。其實質是利用錳、磷、鐵的還原溫度不同,在高爐或電爐中控制其溫度進行選擇性分離錳、磷、鐵的一種高溫分選方法。
我國採用火法富集已有近40年的歷史,1959年湖南邵陽資江鐵廠在9.4m3小高爐上進行試驗,並獲得初步結果。隨後,1962年上海鐵合金廠和石景山鋼鐵廠分別在高爐冶煉出富錳渣。1975年湖南瑪瑙山錳礦高爐不但煉出富錳渣,同時還在爐底回收了鉛、銀和生鐵(俗稱半鋼),為綜合利用提供依據。進入80年代以後,富錳渣生產得到迅速發展,先後在湖南、湖北、廣東、廣西、江西、遼寧、吉林等地都發展了富錳渣生產。
火法富集工藝簡單、生產穩定,能有效地將礦石中的鐵、磷分離出去,而獲得富錳、低鐵、低磷富錳渣,這種富錳渣一般含Mn35%~45%,Mn/Fe?12~38,P/Mn<0.002,是一種優質錳系合金原料,同時也是一般天然富錳礦很難同時達到上述3個指標的人造富礦。因此,火法富集對於我國高磷高鐵低錳難選礦而言,是很有前途的一種選礦方法。
7.化學選錳法
錳的化學選礦很多,我國進行了大量研究工作,其中試驗較多,較有發展前途的是:連二硫酸鹽法、黑錳礦法和細菌浸錳法。目前尚未付諸工業生產。
(二)錳礦粉造塊
造塊方法包括燒結、球團和壓球3種工藝。目前,我國造塊多採用燒結法。只是在錳精礦或粉礦很細,-200目在80%以上又不允許產品中含殘碳時,則採用球團或壓團。
50年代初期,我國錳礦粉多採用燒結鍋燒結和土法燒結。隨著鋼鐵生產的發展,土法燒結不能適應要求,因而紛紛著手建設燒結機或其他高效的造塊設備。1970年,我國第一台粉錳礦燒結機(18m2)在湘潭錳礦建成投產,1972年江西新余鋼鐵廠又建成2台24m2燒結機,1977年,我國第一台錳精礦球團設備80m2帶式焙燒機在遵義錳礦建成投產。進入80年代,湘潭錳礦、八一錳礦、湘鄉鐵合金廠相繼建成18~24m2燒結機多台,上海鐵合金廠引進壓球設備作為粉礦造塊使用。
造塊技術的發展,給錳系合金的冶煉帶來更大的經濟效益。以江西新余鋼鐵廠為例,增加入爐熟料比和用冷燒礦取代熱燒結礦,可使高爐冶煉技術指標大為改善。
(三)錳礦石冶煉
錳礦石冶煉產品主要有高碳錳鐵、中低碳錳鐵、錳矽合金以及金屬錳等,通稱為錳質合金或錳系合金。
高碳錳鐵。我國主要採用高爐生產。50年代尚未形成專門廠家生產高爐錳鐵(高碳錳鐵),而是一些鋼鐵廠自煉自銷,生產量很小。從1958年後,湘潭錳礦先後建起6.5m3、33m3高爐專煉錳鐵,60年代以後,新余、陽泉、馬鋼三廠、重鋼四廠等轉產高爐錳鐵,進入80年代,高爐錳鐵發展更快。高爐錳鐵產量由1981年的20萬t增至1995年40萬t。
電爐生產的產品包括碳素錳鐵、中低碳錳鐵、錳矽合金、金屬錳四類。我國電爐生產最早的是吉林鐵合金廠,於1956年建成投產,最大電爐容量為12500kVA;60年代初,湖南、遵義、上海等鐵合金廠相繼建成投產,這些廠都可生產碳素錳鐵、中低碳錳鐵和錳矽合金;遵義鐵合金廠還用電矽熱法生產金屬錳。據冶金工業部1995年《全國鐵合金主要技術經濟指標》記載,1994年全國15家重點鐵合金廠中有11家生產錳系合金產品。這些重點鐵合金廠經過不斷發展、擴大,為滿足鋼鐵工業生產作出了重要貢獻。
80年代以來,地方中小型鐵合金企業發展迅速。據資料統計,地方中小企業鐵合金產量占全國比重由1980年的32.39%,上升到1989年的54.01%,到1996年已達69.85%,企業數已達1000家以上。這些中小企業大多數是採用1800kVA的小電爐,設備落後,產品質量比較差。
電爐錳鐵與錳矽合金生產所用設備基本相同,都是採用礦熱電爐,電爐變壓器容量一般為1800~12500kVA。湖南、遵義鐵合金廠分別從德國引進3000kVA和31500kVA錳矽電爐,現已投產。
我國電爐高碳錳鐵的生產,一般多採用熔劑法生產工藝。錳矽合金的生產,一般都採用有渣法生產工藝。
中低碳錳鐵的生產,主要有電爐法、吹氧法和搖包法3種。搖包法包括在搖包中直接生產中低碳錳鐵和搖包-電爐法生產中低碳錳鐵。搖包-電爐法工藝比較先進、生產穩定可*、技術經濟效果好,目前上海、遵義等鐵合金廠都採用此法。
金屬錳生產方法有火法冶煉和濕法冶煉。火法冶鍊金屬錳,我國始於1959年,由遵義鐵合金廠首次用電矽熱法試製成功,一直獨家生產至今。生產工藝採用三步法,第一步用錳礦石煉成富錳渣;第二步用富錳渣煉製高矽矽錳合金,第三步用富錳渣為原料,高矽矽錳作還原劑及石灰作熔劑,即電矽熱法製成金屬錳。濕法冶煉主要是電解法,常稱電解金屬錳。我國於1956年由上海901廠建成第一家電解錳生產廠,到90年代初已有大小電解金屬錳廠50餘家,年總生產能力達4萬餘t。生產工藝流程大致分硫酸錳溶液製備、電解、後處理3個生產工序。後處理是電解完成後包括產品純化、水洗、烘乾、剝離、包裝等系列操作。最終獲得合格電解金屬錳產品,含Mn99.70%~99.95%。
適用範圍
弱磁性礦物的選礦,例如:赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、黑鎢礦、鉭鈮礦等。
非金屬礦除鐵、提純,例如:石英、長石、霞石、螢石、矽線石、鋰輝、高嶺土等。
主要特點
轉環立式鏇轉、反衝精礦。平環強磁選和磁介質堵塞的問題是國內外幾十年未解決的技術難題。 SLon 磁選機採用轉環立式鏇轉方式,對於每一組磁介質而言,沖洗精礦的方向與給礦方向相反,粗顆粒不必穿過磁介質堆便可沖洗出來,從而有效地防止了磁介質堵塞。 設定礦漿脈動機構,驅動礦漿產生脈動流體力。在脈動流體力的作用下,礦漿中的礦粒始終處於鬆散狀態,可提高磁性精礦的質量。 平環高梯度磁選機對給礦粒度要求比較嚴格,我們研究了獨特磁繫結構及最佳化組合的磁介質,使 SLon磁選機給礦粒度上限達到2.0毫米,簡化了現場分級作業,具有更為廣泛的適應性。
錳礦選礦工藝流程
原礦進行第一段破碎後進入雙層振動篩篩分,上層產品通過再破碎後與中層產品一同進行第二段破碎,第二段破碎產品返回合併第一段破碎產品又進行篩分;篩分後的最終產品通過第一段球磨機進行磨礦並與分級機構構成閉路磨礦,其分級溢流經鏇流器分級後進入第二段球磨機再磨,然後與鏇流器構成閉路磨礦。鏇器溢流首先進行優先浮選,其泡沫產品進行二次精選、三次精選最終成為精礦產品,經優先浮選後的尾礦經過一次粗選、一次精選、二次精選、三次精選、一次掃選的選別流程,一次精選的尾礦與一次掃選的泡沫產品一併進入鏇流器進行再分級、再選別,二次精選與一次精選構成閉路選別,三次精選與二次精選構成閉路選別。我國錳礦絕大多數屬於貧礦,必須進行選礦處理;但由於多數錳礦石屬細粒或微細粒嵌布,並有相當數量的高磷礦、高鐵礦和共(伴)生有益金屬,因此給選礦加工帶來很大難度。