Time: 2018-09-24

复杂铁锰资源清洁选冶工程技术研发与产业化

复杂低贫锰/铬矿选冶加工

 “无锰不成钢”,锰矿/铬矿是钢铁冶炼必须的辅助材料,本所长期从事锰矿/铬矿的选冶处理及深加工,开发了菱锰矿/软锰矿/铬铁矿的分粒级磁选、低品位菱锰矿生产高纯电解金属锰技术,四氧化三锰/高性能锌锰铁磁芯/锰酸锂等系列新产品,以本所开发的锰矿选冶及深加工技术为依托,长沙矿冶研究院控股上市公司-金瑞新材料科技股份有限公司建成了从锰矿开采、选矿到电解锰冶炼、四氧化三锰生产这样一种锰加工产业链,是国内最全的锰系产品生产基地,产品质量居国内领先水平,部分产品质量达到国际先进水平,畅销国内外市场。 

近年来,我所针对国内菱锰矿资源日益贫乏的情况,重点开展了“低品位菱锰矿细泥高效分选、软锰矿高效还原焙烧-浸出-电解生产金属锰、铁锰多金属复杂矿选冶综合利用、高磷锰矿冶炼加工技术攻关,并取得了初步进展。 

菱锰矿/软锰矿/铬铁矿分粒级磁选技术

★技术特点: 

采用本院开发的DPMS系列永磁强磁机、LiLo高效筒式永磁强磁机,对不同粒级进行分别干/湿式磁选,强化化对弱磁性菱锰矿/软锰矿/铬铁矿的分选回收。 

★ 应用实例: 

(1)中信大锰矿业公司60万t/a碳酸锰选矿厂 

工艺流程:原矿采用采用三段一闭路流程破碎,然后湿式筛分分级, 20~7mm粒级物料用干式永磁选机预粗选,得到合格的粗粒精矿,其尾矿与+20mm物料一起细碎返回筛分,-7mm粒级进进行湿式永磁选(一粗一扫)选别,得到-7mm细粒级精矿和扫选尾矿。 

技术指标:原矿品位Mn18.17%,Mn2+14.62%,总精矿产率79.56%、品位Mn21.52%,Mn2+17.82%,金属回收率94.23%。 

(2)斗南25万t /a原生锰矿选矿厂 

工艺流程:原矿经二段一闭路破碎/筛分工艺,全部破碎到-30mm后筛分,30-15 mm、15~6mm粒级采用干式磁选, 6~0.5mm和一0.5 mm粒级采用湿式强磁选。 

技术指标:在原矿含锰品位17.50% 的条件下,锰精矿品位28.00%,回收率不低于88.00%。 

(3)欧洲锰业Chvaletice细粒锰矿选矿项目 

工艺流程:欧洲锰业公司(EMI)Chvaletice细粒锰矿资源赋存在选过的黄铁矿尾矿中,储量约2760万吨,锰的平均品位为7.08%,矿石粒度为P80 75μm,锰矿物主要为菱锰矿、钙铁菱锰矿,其次为锰铝榴石,锰矿物晶粒微细,多聚集呈集合体产出,嵌布粒度一般在0.01~0.15mm之间。原矿直接采用一粗一扫强磁选工艺流程。

技术指标:在原矿品位总锰7.20%、酸溶锰5.53%的条件下,获得精矿品位总锰15.12%、酸溶锰11.48%,总锰及酸溶锰的回收率分别为88.33%、87.23%。


软锰矿高效还原焙烧-浸出-电解生产金属锰技术

在菱/褐铁矿、鲕状赤铁矿煤基回转窑焙烧、多级循环流态化焙烧技术上开发,采用多级循环流态化焙烧、回转窑焙烧等高效还原焙烧工艺及设备,明显提高了焙烧还原效果、大幅度降低焙烧能耗,通过采用新型燃烧系统以及工艺参数自动制控系统,基本解决了回转窑内结瘤技术问题,已完成了全流程半工业试验。MnO2矿石还原率达到92%以上,Mn浸出回收率≥90%,能耗和还原剂消耗较常规回转窑降低20%。 

铁锰多金属复杂矿选冶综合利用技术

 铁锰选择性还原焙烧后,根据矿石特点及产品方案,采用焙烧料热态直接熔分制备富锰渣/生铁料选择性浸出制取电解金属锰/铁精矿工艺,铁、锰总回收率≥80%,铁精矿品位≥61%。电解金属锰、富锰渣产品质量达到国家标准要求,完成了中间扩大试验。

贫、细、杂难处理菱铁矿、褐铁矿选矿技术

煤基回转窑磁化焙烧-磁选-反浮选技术解决了一系列微细粒低品位复杂难选的陕西大西沟菱褐铁矿选矿技术难题,实现我国菱褐铁矿的首次工业生产。该研究成果获冶金科技进步一等奖、陕西省科技进步一等奖。同时开发的“闪速磁化焙烧” 焙烧成套技术及装备,成功解决了铁矿物快速磁化、余热逐级利用等一系列关键技术及工程化难题后在湖北黄梅实现产业化应用。与常规物理选矿方法比较,在提高铁精矿品位5~10个百分点的同时,提高铁回收率30个百分点以上;与竖炉、回转窑磁化焙烧方法比较,在提高铁回收率5~10个百分点的同时,降低焙烧热耗1/4以上。技术成果经鉴定“为国内外首创,整体技术达到国际领先水平”,获得2017年度冶金科学技术一等奖。

该技术还可用于锰矿、钛铁矿、菱镁矿、毒重石等矿石的还原(氧化)焙烧,与其它焙烧方法比较,在产品品质、资源利用率、运行成本、装备大型化和建设投资等方面具有明显的优势,且不受燃料、地域的限制,其推广应用前景十分广阔。

 

60万吨/年闪速磁化焙烧产业化工程现场

 

陕西大西沟菱铁矿回转窑磁化焙烧生产现场

 

新疆亚星集团菱褐铁矿磁化焙烧工艺现场

难选复合铁矿选矿技术

针对以甘肃酒钢为代表的西部典型复合铁矿中铁矿物种类多,脉石矿物复杂的特点,开发出粗粒焙烧—磁选—阳离子反浮选、细粒多梯度分级磁选的工艺技术,使铁精矿品位和回收率均大幅度提高。该技术获得甘肃省科技进步一等奖、冶金矿山企业科技进步一等奖。

针对中低品位氧化锰矿利用率低的问题,开发出闪速还原焙烧—磁选—浸出流程,使资源利用率提高20个百分点。

 

甘肃酒钢浮选机现场

中低品位氧化锰矿还原工艺技术

针对中低品位氧化锰矿利用率低的问题,开发出闪速还原焙烧—磁选—浸出流程,使资源利用率提高20个百分点。

 

氧化锰矿还原焙烧系统夜景

高品位锰矿生产(无硒)电解锰成套工艺技术

以高品位硅质碳酸锰为原料,采用强化浸出、深度除杂工艺,可以获得锰浸出率≥97%,锰综合回收率≥85%,(无硒)电解锰含Mn≥99.9%的指标。以高品位氧化锰为原料,采用闪速还原、硫酸浸出工艺,锰还原率≥95%,Mn浸出率≥95%,锰综合回收率≥85%,(无硒)电解锰含Mn≥99.9%。该技术属于国内首创,也是国际领先水平。

该技术自2015年10月在贵州铜仁金瑞锰业实现工业化应用开始,到目前生产一直正常,3年多的生产证实该技术可靠,具有应用和推广价值。使用该项技术后锰粉用量减少约1/3,渣量减少约30%左右,硫酸单耗下降,锰总回收率提高1.5%左右。目前巳累计使用进口矿超过80000吨,降低生产成本1500多万元。

   


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