CN103993117B - 一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法 - Google Patents

一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,包括原料球磨、造球、快速还原、渣金分离四个工序。首先将低品位锰矿和铁矿粉混合,将混合矿磨细,过150~300目筛网。将筛下物与煤粉、石灰、膨润土、水混合后在盘式造球机上造球,生球直径为10~16mm;生球在105℃下干燥4h,将干燥后的球团在1450~1550℃下还原8~15min,反应结束后将原料破碎,简单磁选后得到粒状锰铁,其中锰含量45~70%,铁含量25~45%,碳含量2~5%,其余为杂质;本发明利用快速还原技术一步法制得锰铁合金,渣金易于分离,过程无污染,锰的回收率高,实现了低品位锰矿的高附加值利用。

Description

一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法。
背景技术
我国矿产资源储量丰富,但富矿极少,贫矿与多金属共生矿较多,这为选冶技术带来重大难题。与此同时,我国又是钢铁大国,钢铁产量连续多年高居全球第一,铁矿石和铁合金需求量巨大。限于我国的资源现状,每年不得不大量进口国外优质矿石用于满足国内巨大的市场需求,极大制约了钢铁工业的健康发展。
锰铁是炼钢领域最常用的铁合金之一,而锰矿是生产锰铁合金的主要原料。我国锰矿资源分布不均,大部分锰矿分布在广西、湖南等地,产占全国锰矿储量的56%。各地锰矿质量较差,以贫矿为主,富锰矿储量只占6.4%,且由于过度开采而日趋枯竭。低品位锰矿由于矿石品位低,含杂质高,粒度细且相互嵌生,技术加工性能很不理想。
目前,国内外低品位锰矿综合利用技术主要包括以下两个方面:
(1)湿法浸出工艺处理低品位锰矿,选择化学试剂使矿石中的锰转变为可溶性,然后净化去除杂质,最后用电沉积或结晶的方法获得锰产品;这种方法时长,流程复杂,且处理废水对生态环境造成严重污染。
(2)焙烧法处理低品位锰矿,利用C、H、CO等作为还原剂在反射炉、回转窑、流化床或微波反应器中将四价锰还原成二价锰,还原生成的二价锰可溶于酸,浸出液经过净化除杂,得到纯净的含锰溶液用于制取最终的锰产品。还原焙烧是目前处理高品位锰矿最通行的生产工艺;其缺点是投资大、能耗高、焙烧过程排放烟气对环境有污染。
综上,无论是湿法浸出还是还原焙烧—浸出工艺,在处理低品位锰矿中均存在明显不足。所以深入研究和开发低品位锰矿处理新技术,研发利用低品位锰矿制备锰铁合金的新方法,对提高日益贫化的锰矿产资源利用率,进一步发展锰系产品工业,降低环境污染,走可持续发展道路均具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,实现了低品位锰矿的高附加值利用。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,包括以下步骤:
(1)将低品位锰矿与铁矿粉混合破碎、球磨,再过150~300目筛网,得到筛上物与筛下物;
所述低品位锰矿中锰的质量百分数为15~30%;
所述铁矿粉中铁的质量百分数为60~65%;
所述低品位锰矿与铁矿粉的质量比为2.0~4.0;
(2)将上述筛下物与煤粉、生石灰、膨润土、水混合后进行造球得到生球,将生球干燥;
所述筛下物与煤粉、生石灰、膨润土、水的质量比为100∶(15~30)∶(5~10)∶(2~3):(7~9);
(3)将干燥后的生球于1450℃~1550℃处理8~15min,冷却后机械破碎,经磁选得到锰铁合金。
上述技术方案中,步骤(2)中,利用盘式造球机进行造球;制备的生球的直径为10~16mm;生球干燥温度为105℃,干燥时间为4h。
本发明通过磨矿、配碳、造球技术,利用快速熔融还原将锰矿和铁矿同时还原,金属铁和锰在高温下无限互溶,铁矿粉的加入可促进锰矿的还原,生石灰的加入调整了炉渣流动性,有利于渣—金属分离,经过磁选得到了高质量粒状锰铁合金,其中锰质量含量为45%~70%,铁质量含量为25%~45%,其余为碳和杂质。可以利用干式磁选机对破碎物进行磁选得到高品质产物,磁选时的磁场强度可以为100~150kA/m。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
(1)本发明通过快速熔融还原首先得到液态金属铁,还原出的锰会被铁液吸收,降低了生成物锰的浓度,加速了锰矿的还原,减少了锰在高温下的挥发损失,金属收得率高,大大提高了低品位锰矿的利用率。
(2)本发明采用生石灰对炉渣成分有效控制,在高温下易于实现渣—金属分离,还原产物冷却后,经简单的机械破碎即可得到高品质粒状锰铁合金。
(3)本发明利用快速还原技术一步法制得锰铁合金,整个制备过程无污染,方法简单可控,易于操作,处理时间短,所有原料无需精制,工业级即可,适合工业化生产;并且制备的锰铁合金品质高,产物中锰含量可超过60%,解决了低品位锰矿处理难的技术难题,实现了低品位锰矿的高附加值利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
本实施例所用的低品位锰矿与铁矿粉的组分含量范围见表1与表2。
表1低品位锰矿成分范围
表2铁矿粉成分范围
实施例1:
一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,具体包括以下步骤:取表1成分范围内的锰矿,主要成分为:T.Mn20.5%,SiO218.7%,CaO19.4%,T.Fe5.3%;取表2成分范围内的铁矿粉,主要成分为:T.Fe62.5%,SiO21.5%,Al2O31.3%。将上述低品位锰矿与铁矿粉(二者质量比为2:1)混合破碎、球磨,再过180目筛网,得到筛上物与筛下物。称取筛下物5kg,加入0.25kg生石灰,1.0kg煤粉、0.1kg膨润土和0.4kg水在盘式造球机上造球,生球直径为10mm,将生球在105℃烘箱内干燥4h。然后将干燥后的球团放入石墨坩埚,在1450℃下还原15min,随炉冷却,利用颚式破碎机将还原后的球体破碎,经干式磁选机磁选(磁选时的磁场强度为100kA/m)得到粒状锰铁,按质量百分数,其中锰含量为43.36%,铁含量为52.25%。
实施例2:
一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,具体包括以下步骤:取表1成分范围内的锰矿,主要成分为:T.Mn24.6%,SiO220.7%,CaO20.1%,T.Fe6.2%;取表2成分范围内的铁矿粉,主要成分为:T.Fe63.2%,SiO22.7%,Al2O31.6%。将上述低品位锰矿与铁矿粉(二者质量比为3:1)混合破碎、球磨,再过200目筛网,得到筛上物与筛下物。称取筛下物8kg,加入0.4kg生石灰,2.4kg煤粉、0.2kg膨润土和0.7kg水在盘式造球机上造球,生球直径为16mm,将生球在105℃烘箱内干燥4h。然后将干燥后的球团放入石墨坩埚,在1500℃下还原10min,随炉冷却,利用颚式破碎机将还原后的球体破碎,经磁选(磁选时的磁场强度为150kA/m)得到粒状锰铁,按质量百分数,其中锰含量为56.32%,铁含量为40.64%。
实施例3:
一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,具体包括以下步骤:取表1成分范围内的锰矿,主要成分为:T.Mn28.2%,SiO219.2%,CaO18.6%,T.Fe7.1%;取表2成分范围内的铁矿粉,主要成分为:T.Fe64.1%,SiO22.4%,Al2O31.8%。将上述低品位锰矿与铁矿粉(二者质量比为4:1)混合破碎、球磨,再过250目筛网,得到筛上物与筛下物。称取筛下物10kg,加入0.6kg生石灰,2.5kg煤粉、0.3kg膨润土和0.8kg水在盘式造球机上造球,生球直径为10mm,将生球在105℃烘箱内干燥4h。然后将干燥后的球团放入石墨坩埚,在1500℃下还原10min,随炉冷却,利用颚式破碎机将还原后的球体破碎,经磁选(磁选时的磁场强度为130kA/m)得到粒状锰铁,按质量百分数,其中锰含量为62.21%,铁含量为31.36%。

Claims (6)

1.一种基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将低品位锰矿与铁矿粉混合破碎、球磨,再过150~300目筛网,得到筛上物与筛下物;
所述低品位锰矿中锰的质量百分数为15~30%;
所述铁矿粉中铁的质量百分数为60~65%;
所述低品位锰矿与铁矿粉的质量比为(2.0~4.0)∶1;
(2)将上述筛下物与煤粉、生石灰、膨润土、水混合后进行造球得到生球,将生球干燥;
所述筛下物与煤粉、生石灰、膨润土、水的质量比为100∶(15~30)∶(5~10)∶(2~3):(7~9);
(3)将干燥后的生球于1450℃~1550℃处理8~15min,冷却后机械破碎,经磁选得到锰铁合金。
2.根据权利要求1所述基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,其特征在于:步骤(2)中,利用盘式造球机进行造球。
3.根据权利要求1所述基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,其特征在于:步骤(2)中,生球直径为10~16mm。
4.根据权利要求1所述基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,其特征在于:步骤(2)中,生球在105℃下干燥4h。
5.根据权利要求1所述基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,其特征在于:步骤(3)中,利用干式磁选机对破碎物进行磁选得到锰铁合金。
6.根据权利要求1所述基于低品位锰矿制备锰铁合金的方法,其特征在于:按质量百分数,所述锰铁合金中,锰含量为45%~70%,铁含量为25%~45%。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106282549B (zh) * 2016-09-12 2018-05-29 苏州大学 一种氯化球团及其制备方法
CN107828930A (zh) * 2017-11-10 2018-03-23 唐竹胜 一种高磷高铁难选锰矿脱磷脱铁生产超纯富锰渣的方法
CN113856833B (zh) * 2021-09-28 2023-02-03 兰溪市博远金属有限公司 一种从铝灰渣中高效回收金属铝的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031719A (zh) * 1987-08-29 1989-03-15 莱芜钢铁总厂 铁锰复合球团矿及其在高炉炼铁中的应用
CN101113496A (zh) * 2007-07-13 2008-01-30 太原理工大学 一种用贫锰矿粉制取低碳金属锰铁的方法
CN101555549A (zh) * 2009-04-15 2009-10-14 韩江霖 锰富集冶炼方法及设备
CN102382977A (zh) * 2011-09-30 2012-03-21 中南大学 一种低品位锰矿制备锰铁合金的生产工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031719A (zh) * 1987-08-29 1989-03-15 莱芜钢铁总厂 铁锰复合球团矿及其在高炉炼铁中的应用
CN101113496A (zh) * 2007-07-13 2008-01-30 太原理工大学 一种用贫锰矿粉制取低碳金属锰铁的方法
CN101555549A (zh) * 2009-04-15 2009-10-14 韩江霖 锰富集冶炼方法及设备
CN102382977A (zh) * 2011-09-30 2012-03-21 中南大学 一种低品位锰矿制备锰铁合金的生产工艺

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