软锰矿悬浮还原焙烧试验研究

对广西新振锰业集团软锰矿的工艺矿物学特性进行了研究,利用粉状锰矿具有粒度细、比表面积大、化学反应快的特点,对粉状锰矿进行了悬浮闪速还原焙烧半工业实验研究,找出了二氧化锰还原转化率最优时的最佳操作参数。结果表明：悬浮闪速还原焙烧反应工艺具有较宽温度、气氛、固气比的操作范围,系统运行稳定可控。悬浮闪速还原反应炉温度1 050~950℃,反应炉入口气体CO浓度4.5%~7.5%,反应炉中固气比0.5~0.8 kg/m3的条件下,1 min内二氧化锰转化率达到了90%以上,焙烧产品经过磁分离提纯,可以除去30%以上的铁矿物,产品锰铁比由3.04提高到4.04。用稀硫酸对还原产品进行浸出试验,锰浸出率高达85%以上,远远高出原矿在同样条件下的10%左右的浸出率。

软锰矿悬浮还原焙烧工艺研究

研究了软锰矿悬浮还原焙烧工艺。经过堆积态还原焙烧,在温度为800～950℃的温度范围内,氧化锰转化率(二氧化锰转化为一氧化锰)大于90%,原矿还原焙烧-弱磁选除铁率达到30%,而Mn、MnO的损失率不足3%;通过处理量500kg/h的多级悬浮还原焙烧半工业试验结果表明,对广西新振锰矿进行悬浮还原焙烧,合适的操作参数为:多级悬浮反应炉温度1050～950℃,多级悬浮反应炉入口气体CO浓度4.5%～7.5%,多级悬浮反应炉中固气比0.5～0.8kg/Nm3,二氧化锰的转化率达到了90%以上。据热平衡表计算可得,焙烧1t原矿需要补充的热耗为:1.432×106kJ/t(原矿),折合为48.94kg(标煤)/t(原矿)。结果表明:悬浮闪速还原焙烧反应工艺,具有较宽温度、气氛、固气比的操作范围,反应时间由几十分钟缩减到5～60s,产品锰铁比的大幅度提高,为充分利用锰矿资源提供了技术基础。

二氧化锰流态化还原试验研究

针对现有氧化锰矿还原处理工艺中效率低、能耗高、操作条件差、环境污染较严重等问题,利用气固流态化高效传质传热原理,将流态化快速还原技术应用于氧化锰矿的还原焙烧。广西大新锰矿矿石中的锰矿物主要以软锰矿(β-MnO2)和复水锰矿(MnO(OH)2)的形式存在,利用流态化状态下,气固传热效率高、接触面积大的特点,强化氧化锰矿石的还原焙烧反应,在750～850℃的温度条件下,CO含量3%～6%,获得了转化率大于90%的指标,焙烧时间只需10～60 s,证实了氧化锰矿(MnO2·nH2O)在数十秒钟实现流态化快速还原焙烧的科学设想,将对工业化开发利用低品位锰矿资源有一定的推动作用。