CN105087903B - 一种锰矿综合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锰矿处理技术领域，尤其是一种锰矿综合处理方法，通过将锰矿进行多次粉碎，并在粉碎过程中，先粉碎后，再与草木灰混合研磨，再与磷石膏混合研磨、再与煤粉混合搅拌，再微波处理，使得锰矿中的主要成分与草木灰、磷石膏、煤粉发生作用，进而改善锰矿的品质，再结合混合的混合比的控制，搅拌速度以及微波处理时间以及频率的控制，进而使得锰矿中的主要成分得到恰当的改善，再将其与硝酸在超声波作用浸出处理，使得锰元素得到大量的残留在溶液，提高其浸出率；再结合将浸出渣挤压成团后应用于高炉等中，以及将浸出液进行电解后，将电解废液应用于草莓专用肥的制备，使得锰矿得到回收利用，降低了废物排放量，增大了利润，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及锰矿处理技术领域，尤其是一种锰矿综合处理方法。
背景技术
锰矿是冶金工艺中的重要原料之一，既可以作为冶炼锰合金的原料，也可以作为炼钢的造渣剂和冷却剂或者化学元素的添加剂，还可以作为化工原料生产化工产品，如氧化锰、高锰酸钾等。但是，在我国可以直接利用的硬锰矿资源有限，并且价格较高，进而导致锰矿应用于高炉洗炉或者炼钢工艺中作为造渣剂和冷却剂时的成本较高；软锰矿资源相对较为丰富，但是，将软锰矿直接应用于高炉洗炉或者炼钢炉中作为造渣剂和冷却剂，其有效利用率仅仅为20％左右，进而造成大量的资源消耗。并且，按照上述，将锰矿作为炼钢的造渣剂和冷却剂或者高炉洗炉物料时，其将会导致化工原料生产锰产品的原料匮乏，进而造成资源的短缺，使得如氧化锰、高锰酸钾、硫酸锰等化工产品难以得到大量的生产，进而造成了锰资源的浪费。
同时，现有技术中对于锰矿应用于高炉洗炉的物料以及炼钢的造渣剂和冷却剂时，其使用的锰矿的量较大，进而导致锰矿中的锰元素遭受损失，甚至还会导致炼钢炉炼出来的钢中的锰含量较高，进而造成了元素资源的损失，使得成本较大。
为此，本研究者结合现有技术中的锰矿处理技术，将锰矿进行综合处理，使得锰矿中的主要成分发生改性作用，再将改性完成的锰矿采用湿法冶金的方式，将锰元素浸出，再将浸出处理后的浸出渣进行处理后制备高炉洗炉物料或者炼钢的造渣剂和冷却剂的制备，进而使得锰矿资源得到充分的利用；同时还将浸出液中的锰进行电解生产后，再将电解产生的废液进行蓝莓专用肥的制备，进而降低了废弃物的排放量，降低了锰矿综合处理过程中的能耗和“三废”的排放量，进而降低了成本，提高了利润，降低了环境污染率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种锰矿综合处理方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种锰矿综合处理方法，包括以下步骤：
(1)将锰矿置于粉碎机中粉碎成40-70目，再将其与草木灰按照质量比为1:0.3～0.7混合后，再将其置于研磨机中研磨成90-120目的粉末，再将其与磷石膏按照重量比为1:0.3～0.5混合，再将其置于研磨机中研磨成140-160目的粉末，再将其与煤粉按照质量比为1:0.3～0.9混合后，再将其送入搅拌机中，采用搅拌速度为300-500r/min处理20-30min，再将其置于微波炉中，采用微波处理至物料温度为600-800℃，恒温处理10-15min，待用；
(2)将步骤1)处理结束的物料送入浸出槽中，并向浸出槽中加入占物料重量1-3倍的硝酸溶液，并采用搅拌速度为50-100r/min搅拌处理3-5h，再采用超声波处理10-15min，过滤，获得滤液和滤饼；
(3)将步骤2)制得的滤饼采用粘接剂粘接处理后，再将其送入挤压成型机中进行挤压成型，并送入干燥炉干燥至水分含量为1-3％后，用于高炉洗炉物料或者作为炼钢的造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料；将步骤2)制得的滤液采用电解锰工艺进行锰电解，获得电解废液，并将电解废液送入草莓专用肥生产工艺中，即可完成锰矿的综合处理。
所述的微波处理，其微波频率为2000-3000MHz。
所述的煤粉，其细度为140-170目。
所述的超声波，其频率为30-3000Hz。
所述的硝酸溶液的质量百分数为8-20％。
所述的挤压成型，其挤压力为0.89-2.36KN。
所述的粘接剂，其原料成分以重量份计为黄泥2-7份、草木灰10-13份、磷石膏2-7份、水泥0.2-0.5份、秸秆粉3-5份、尿素1-3份、糊精1-5份、淀粉2-3份、泡花碱0.5-1.3份。
所述的粘接剂，其制备方法是将黄泥、草木灰、磷石膏、尿素按照配比进行混合后，再将其置于搅拌速度为80-100r/min的搅拌器中搅拌处理20-30min，再调整温度为80-100℃，再将秸秆粉、糊精、淀粉、泡花碱加入其中，并将其温度在10-20s调整为10-20℃，并采用搅拌速度为200-300r/min搅拌处理5-10min，再向其中加入水泥以及占水泥重量1-3倍的水，并将其置于超声波中处理20-30min，超声波频率为500-600Hz，处理结束后，再将其置于研磨机中研磨过80-100目筛，即可。
所述的秸秆粉为小麦秸秆粉、玉米秸秆粉、甘蔗秸秆粉中的一种或者几种的混合物。
所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为1～3:0.9-1.3混合，并采用搅拌速度为200-400r/min搅拌处理。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过将锰矿进行多次粉碎，并在粉碎过程中，先粉碎后，再与草木灰混合研磨，再与磷石膏混合研磨、再与煤粉混合搅拌，再微波处理，使得锰矿中的主要成分与草木灰、磷石膏、煤粉发生作用，进而改善锰矿的品质，再结合混合的混合比的控制，搅拌速度以及微波处理时间以及频率的控制，进而使得锰矿中的主要成分得到恰当的改善，再将其与硝酸在超声波作用浸出处理，进而使得锰元素得到大量的残留在溶液，提高其浸出率；再结合将浸出渣挤压成团后应用于高炉等中，以及将浸出液进行电解后，将电解废液应用于草莓专用肥的制备，进而使得锰矿得到较大程度的综合利用，增大了锰矿处理的附加值，增大了利润，降低了成本。
并且本发明中将锰矿的综合处理，多次引入超声、微波的处理，并对超声、微波的频率进行限定，进而使得能耗降低，锰矿得到较优的改善，进而提高了锰矿中锰元素的浸出率，使得相比传统高出5-6％，并且再将浸出渣进行回收处理应用于高炉洗炉、炼钢造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料，进而促进了在对锰矿进行综合处理过程中的利用率，降低了锰矿处理废渣排放量，降低了环境污染。
尤其结合粘接剂的制备以及原料的选取，进而使得在进行浸出渣回收利用过程中的效率较高，获得回收利用的产品的品质较高，改善了用于高炉洗炉的物料的品质和质量。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种锰矿综合处理方法，包括以下步骤：
(1)将锰矿置于粉碎机中粉碎成40目，再将其与草木灰按照质量比为1:0.3混合后，再将其置于研磨机中研磨成90目的粉末，再将其与磷石膏按照重量比为1:0.3混合，再将其置于研磨机中研磨成140目的粉末，再将其与煤粉按照质量比为1:0.3混合后，再将其送入搅拌机中，采用搅拌速度为300r/min处理20min，再将其置于微波炉中，采用微波处理至物料温度为600℃，恒温处理10min，待用；
(2)将步骤1)处理结束的物料送入浸出槽中，并向浸出槽中加入占物料重量1倍的硝酸溶液，并采用搅拌速度为50r/min搅拌处理3h，再采用超声波处理10min，过滤，获得滤液和滤饼；
(3)将步骤2)制得的滤饼采用粘接剂粘接处理后，再将其送入挤压成型机中进行挤压成型，并送入干燥炉干燥至水分含量为1％后，用于高炉洗炉物料或者作为炼钢的造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料；将步骤2)制得的滤液采用电解锰工艺进行锰电解，获得电解废液，并将电解废液送入草莓专用肥生产工艺中，即可完成锰矿的综合处理。所述的微波处理，其微波频率为2000MHz。所述的煤粉，其细度为140目。所述的超声波，其频率为30Hz。所述的硝酸溶液的质量百分数为8％。所述的挤压成型，其挤压力为0.89KN。
所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为1:0.9混合，并采用搅拌速度为200r/min搅拌处理。
实施例2
一种锰矿综合处理方法，包括以下步骤：
(1)将锰矿置于粉碎机中粉碎成70目，再将其与草木灰按照质量比为1:0.7混合后，再将其置于研磨机中研磨成120目的粉末，再将其与磷石膏按照重量比为1:0.5混合，再将其置于研磨机中研磨成160目的粉末，再将其与煤粉按照质量比为1:0.9混合后，再将其送入搅拌机中，采用搅拌速度为500r/min处理30min，再将其置于微波炉中，采用微波处理至物料温度为800℃，恒温处理15min，待用；
(2)将步骤1)处理结束的物料送入浸出槽中，并向浸出槽中加入占物料重量3倍的硝酸溶液，并采用搅拌速度为100r/min搅拌处理5h，再采用超声波处理15min，过滤，获得滤液和滤饼；
(3)将步骤2)制得的滤饼采用粘接剂粘接处理后，再将其送入挤压成型机中进行挤压成型，并送入干燥炉干燥至水分含量为3％后，用于高炉洗炉物料或者作为炼钢的造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料；将步骤2)制得的滤液采用电解锰工艺进行锰电解，获得电解废液，并将电解废液送入草莓专用肥生产工艺中，即可完成锰矿的综合处理。所述的微波处理，其微波频率为3000MHz。所述的煤粉，其细度为170目。所述的超声波，其频率为3000Hz。所述的硝酸溶液的质量百分数为20％。所述的挤压成型，其挤压力为2.36KN。
所述的粘接剂，其原料成分以重量计为黄泥2kg、草木灰10kg、磷石膏2kg、水泥0.2kg、秸秆粉3kg、尿素1kg、糊精1kg、淀粉2kg、泡花碱0.5kg。
所述的秸秆粉为小麦秸秆粉。
所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为3:1.3混合，并采用搅拌速度为400r/min搅拌处理。
实施例3
一种锰矿综合处理方法，包括以下步骤：
(1)将锰矿置于粉碎机中粉碎成50目，再将其与草木灰按照质量比为1:0.5混合后，再将其置于研磨机中研磨成100目的粉末，再将其与磷石膏按照重量比为1:0.4混合，再将其置于研磨机中研磨成150目的粉末，再将其与煤粉按照质量比为1:0.5混合后，再将其送入搅拌机中，采用搅拌速度为400r/min处理25min，再将其置于微波炉中，采用微波处理至物料温度为700℃，恒温处理13min，待用；
(2)将步骤1)处理结束的物料送入浸出槽中，并向浸出槽中加入占物料重量2倍的硝酸溶液，并采用搅拌速度为80r/min搅拌处理4h，再采用超声波处理13min，过滤，获得滤液和滤饼；
(3)将步骤2)制得的滤饼采用粘接剂粘接处理后，再将其送入挤压成型机中进行挤压成型，并送入干燥炉干燥至水分含量为2％后，用于高炉洗炉物料或者作为炼钢的造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料；将步骤2)制得的滤液采用电解锰工艺进行锰电解，获得电解废液，并将电解废液送入草莓专用肥生产工艺中，即可完成锰矿的综合处理。所述的微波处理，其微波频率为2500MHz。所述的煤粉，其细度为160目。所述的超声波，其频率为1000Hz。所述的硝酸溶液的质量百分数为12％。所述的挤压成型，其挤压力为1.36KN。
所述的粘接剂，其原料成分以重量计为黄泥7kg、草木灰13kg、磷石膏7kg、水泥0.5kg、秸秆粉5kg、尿素3kg、糊精5kg、淀粉3kg、泡花碱1.3kg。
所述的粘接剂，其制备方法是将黄泥、草木灰、磷石膏、尿素按照配比进行混合后，再将其置于搅拌速度为80r/min的搅拌器中搅拌处理20min，再调整温度为80℃，再将秸秆粉、糊精、淀粉、泡花碱加入其中，并将其温度在10s调整为10℃，并采用搅拌速度为200r/min搅拌处理5min，再向其中加入水泥以及占水泥重量1倍的水，并将其置于超声波中处理20min，超声波频率为500Hz，处理结束后，再将其置于研磨机中研磨过80目筛，即可。
所述的秸秆粉为小麦秸秆粉、玉米秸秆粉的混合物。
所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为2:1混合，并采用搅拌速度为300r/min搅拌处理。
实施例4
一种锰矿综合处理方法，包括以下步骤：
(1)将锰矿置于粉碎机中粉碎成60目，再将其与草木灰按照质量比为1:0.6混合后，再将其置于研磨机中研磨成110目的粉末，再将其与磷石膏按照重量比为1:0.3混合，再将其置于研磨机中研磨成155目的粉末，再将其与煤粉按照质量比为1:0.8混合后，再将其送入搅拌机中，采用搅拌速度为350r/min处理27min，再将其置于微波炉中，采用微波处理至物料温度为650℃，恒温处理12min，待用；
(2)将步骤1)处理结束的物料送入浸出槽中，并向浸出槽中加入占物料重量2倍的硝酸溶液，并采用搅拌速度为90r/min搅拌处理4h，再采用超声波处理14min，过滤，获得滤液和滤饼；
(3)将步骤2)制得的滤饼采用粘接剂粘接处理后，再将其送入挤压成型机中进行挤压成型，并送入干燥炉干燥至水分含量为3％后，用于高炉洗炉物料或者作为炼钢的造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料；将步骤2)制得的滤液采用电解锰工艺进行锰电解，获得电解废液，并将电解废液送入草莓专用肥生产工艺中，即可完成锰矿的综合处理。所述的微波处理，其微波频率为2800MHz。所述的煤粉，其细度为160目。所述的超声波，其频率为500Hz。所述的硝酸溶液的质量百分数为16％。所述的挤压成型，其挤压力为2.11KN。
所述的粘接剂，其原料成分以重量计为黄泥5kg、草木灰12kg、磷石膏5kg、水泥0.4kg、秸秆粉4kg、尿素2kg、糊精4kg、淀粉3kg、泡花碱1.1kg。
所述的粘接剂，其制备方法是将黄泥、草木灰、磷石膏、尿素按照配比进行混合后，再将其置于搅拌速度为100r/min的搅拌器中搅拌处理30min，再调整温度为100℃，再将秸秆粉、糊精、淀粉、泡花碱加入其中，并将其温度在20s调整为20℃，并采用搅拌速度为300r/min搅拌处理10min，再向其中加入水泥以及占水泥重量3倍的水，并将其置于超声波中处理30min，超声波频率为600Hz，处理结束后，再将其置于研磨机中研磨过100目筛，即可。
所述的秸秆粉为小麦秸秆粉、玉米秸秆粉、甘蔗秸秆粉的混合物。
所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为1:0.3混合，并采用搅拌速度为250r/min搅拌处理。
实施例5
在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，所述的粘接剂，其制备方法是将黄泥、草木灰、磷石膏、尿素按照配比进行混合后，再将其置于搅拌速度为90r/min的搅拌器中搅拌处理25min，再调整温度为90℃，再将秸秆粉、糊精、淀粉、泡花碱加入其中，并将其温度在15s调整为15℃，并采用搅拌速度为250r/min搅拌处理7min，再向其中加入水泥以及占水泥重量2倍的水，并将其置于超声波中处理25min，超声波频率为550Hz，处理结束后，再将其置于研磨机中研磨过90目筛，即可。
所述的秸秆粉为玉米秸秆粉、甘蔗秸秆粉的混合物。
所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为2:1.3混合，并采用搅拌速度为350r/min搅拌处理。
Claims (9)
1.一种锰矿综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将锰矿置于粉碎机中粉碎成40-70目，再将其与草木灰按照质量比为1:0.3～0.7混合后，再将其置于研磨机中研磨成90-120目的粉末，再将其与磷石膏按照重量比为1:0.3～0.5混合，再将其置于研磨机中研磨成140-160目的粉末，再将其与煤粉按照质量比为1:0.3～0.9混合后，再将其送入搅拌机中，采用搅拌速度为300-500r/min处理20-30min，再将其置于微波炉中，采用微波处理至物料温度为600-800℃，恒温处理10-15min，待用；
(2)将步骤(1)处理结束的物料送入浸出槽中，并向浸出槽中加入占物料重量1-3倍的硝酸溶液，并采用搅拌速度为50-100r/min搅拌处理3-5h，再采用超声波处理10-15min，过滤，获得滤液和滤饼；
(3)将步骤(2)制得的滤饼采用粘接剂粘接处理后，再将其送入挤压成型机中进行挤压成型，并送入干燥炉干燥至水分含量为1-3％后，用于高炉洗炉物料或者作为炼钢的造渣剂和冷却剂、合金元素的添加料；将步骤(2)制得的滤液采用电解锰工艺进行锰电解，获得电解废液，并将电解废液送入草莓专用肥生产工艺中，即可完成锰矿的综合处理；
所述的粘接剂，其原料成分以重量份计为黄泥2-7份、草木灰10-13份、磷石膏2-7份、水泥0.2-0.5份、秸秆粉3-5份、尿素1-3份、糊精1-5份、淀粉2-3份、泡花碱0.5-1.3份。
2.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的微波处理，其微波频率为2000-3000MHz。
3.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的煤粉，其细度为140-170目。
4.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的超声波，其频率为30-3000Hz。
5.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的硝酸溶液的质量百分数为8-20％。
6.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的挤压成型，其挤压力为0.89-2.36KN。
7.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的粘接剂，其制备方法是将黄泥、草木灰、磷石膏、尿素按照配比进行混合后，再将其置于搅拌速度为80-100r/min的搅拌器中搅拌处理20-30min，再调整温度为80-100℃，再将秸秆粉、糊精、淀粉、泡花碱加入其中，并将其温度在10-20s调整为10-20℃，并采用搅拌速度为200-300r/min搅拌处理5-10min，再向其中加入水泥以及占水泥重量1-3倍的水，并将其置于超声波中处理20-30min，超声波频率为500-600Hz，处理结束后，再将其置于研磨机中研磨过80-100目筛，即可。
8.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的秸秆粉为小麦秸秆粉、玉米秸秆粉、甘蔗秸秆粉中的一种或者几种的混合物。
9.如权利要求1所述的锰矿综合处理方法，其特征在于，所述的粘接处理，是将粘接剂与滤饼按照质量比为1～3:0.9-1.3混合，并采用搅拌速度为200-400r/min搅拌处理。
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