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一文读懂黑色金属矿产-锰

发布时间:2022-11-11 11:23 落影

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1. 锰的性质

锰属亲石元素,它以氧化物(氢氧化物)和含氧盐形式广泛分布于自然界中。地壳中锰的平均含量为0.085%。在元素周期表中,锰属VⅡB族第四周期,亦即过渡性元素的第一周期,属于脆性重金属元素。锰的原子序数25,原子量54.938。熔点1244°C,沸点2060℃平均比热(0-100℃) 486J/(kg.K),热导率(0-100℃)7.8W/(m.K),锰的还原性强,易溶于稀酸而放出氢。在有氧化剂存在的条件下,能与熔融碱作用生产锰酸盐。块状锰具有银白色金属光泽,在空气中表面变暗;粉末状锰呈灰色,在空气中加热时可燃烧,生成Mn3O4。卤素在加热时与锰直接生成MnX2。氮在1200℃以上与锰化合生产Mn3N2。熔融的锰溶解碳后形成MnC。锰不与氢发生作用。

猛

2.锰的用途

世界上生产的锰大约90%用于炼钢工业,1.5%用于其他冶金工业,而6%-8%用于非冶金工业。锰矿石主要是通过生产锰铁或硅锰的途径用于冶金行业。再练钢中,通常以锰制合金、锰金属、优质锰矿石等形式假如钢水中。锰是加入钢中形成特殊结构的钢材使用,具有脱氧、脱硫及阻止钢的粒缘碳化物形成等作用,加入钢中时,提高和改善钢材的硬度、强度、耐磨性、韧性和可淬性,生产高碳高锰耐磨钢、低碳高猛不锈钢、中碳高锰无磁钢、高猛耐热钢等。在有色冶金方面,锰主要有在湿法冶炼中作氧化剂(常用二氧化锰和高锰酸钾)和作合金元素(常用金属锰或优质锰铁等)两种途径。锰与铜、镍、铝、镁等生成耐热耐蚀的合金材料。

轻工和化工用锰主要包括干电池、玻璃、陶瓷、制皂、锰盐、医药、印染、轻醌、农业(肥料、杀菌、饲料)、环境保护(水处理、控制大气污染、燃料添加剂)等方面。

3.锰矿资源及其开发

(1)、矿物    锰以化合物形式广泛分布于自然界中,迄今发现的锰矿物和含锰矿物有150多种,其中工业矿物30多种,常见的20多种,供工业利用的大部分是锰的氧化物和碳酸盐矿物。

自然界中最常见的锰氧化物矿物有:软锰矿、硬锰矿、偏锰酸矿、水锰矿、褐锰矿、黑锰矿等。

锰的碳酸盐矿物主要有:菱锰矿、锰方解石、锰菱铁矿等。

锰的硫化矿物有:硫锰矿和褐硫锰矿等。锰的硅酸盐矿物有:蔷薇辉石、钙蔷薇辉石、锰橄榄石和锰石榴子石。

锰硼酸盐矿物有:锰方硼石。

(2)、锰矿石

1)、锰矿石按矿床的成因类型分类:

①沉积型;

②沉积变质型;

③风化型锰帽型;

④热液型。

2)、锰矿石按工业用途分类:

①冶金用锰矿石:低磷低铁锰矿石;中磷中铁锰矿石;高磷高铁锰矿石。

②化工用锰矿石包括化学工业和轻工业用锰矿石。

3)、按矿石中铁、锰含量分类,可分为锰矿石及铁锰矿石。

4)、按矿石的物质组成和化学成分、结构构造和嵌布粒度分类:

①碳酸锰矿石;

②硫锰-碳酸锰矿石;

③铁锰矿石;

④氧化锰矿石。

5)、按矿物的自然类型和所伴生元素分类:

①碳酸锰矿石;

②氧化锰矿石;

③混合锰矿石;

④多金属锰矿石。

(3)、锰矿床

世界锰矿资源丰富,分陆地上的和海底的两大部分。世界陆地锰矿床就其锰矿资源储量在地理上、地质年代上和矿床类型上的分布极不平衡,世界上十大巨型陆地锰矿床集中分布在南非、原苏联、加蓬、澳大利亚、巴西和印度等六个国家,占世界陆地锰矿总储量的93%以上,而世界锰矿储量的80%以上又集中在南非和原苏联。在世界已知锰矿床的可靠储量中,含锰高的矿床多位于南非、加蓬、巴西和印度等国家(详见下表)

表

(4)、锰矿资源的开发

1)、锰矿石的生产

世界海洋锰矿资源极为丰富,大多产于海底表层,赋存的海域主要为深海平原、海沟、海谷、海底火山和群岛附近。锰矿石出口国主要是南非、加蓬、澳大利亚和巴西等产锰国家,锰矿石进口国户要是日本、挪威和法国等工业国。在国际市场交易中心锰含量在35%以上的品位才能作为商业级锰矿石,美国和欧洲市场大多以含锰48%-50%的品级为交易和定价条件。

2)、锰矿选矿工艺

①常规的洗矿和重选工艺;

氧化锰矿石通常含有大量原生矿泥,采用洗矿-分级流程预选脱泥。简单的氧化锰矿石以洗矿、重选方法为主。

②重介质选矿;

国外锰矿普遍采用重介质选矿做预选。采用的设备有鼓型分选机、狄纳旋涡旋流器(DWP)、四川式旋涡旋流器和重介质旋流器等。

③浮选新工艺;

格鲁吉亚某浮选厂采用泡沫分选法处理粗粒级锰矿泥,从含锰11%-15%,粒度为-1+0.04mm的矿泥中选出含锰22%-23%的碳酸锰精矿和含锰34%-38%的氧化锰精矿,回收率可达80%-90%。

④磁选工艺;

⑤难选矿石细磨深选;

⑥选冶联合流程;

⑦选矿厂大型化、自动化;

⑧开发海洋锰结核。

4、锰矿选矿方法

锰矿选矿方法分为三大类:机械选矿、火法富集和化学选矿。

1)、对成分和构造比较简单的堆积氧化锰矿和锰帽型氧化锰矿石,可采用简单的洗矿——重选流程、洗矿——磁选流程或洗矿——重选——磁选流程:

2)、对贫碳酸锰矿石和原生氧化锰矿石,除粗选作业(强磁选、重介质选或重选)除去围岩、夹石外,还要考虑细磨深选,提高锰精矿质量;

3)、对杂质含量高的锰矿,采用选冶方法脱磷、脱硫和铁锰分离;

4)、对含磷、砷杂质的铁锰矿石或含铅、银等多金属铁锰矿石,宜采用火法富集冶炼富锰渣,除去磷、砷杂质,回收有价金属。

来源:洲际矿山

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